本发明涉及一种适用于低温域的减振降噪高固含水性阻尼涂料的制备方法，具体涉及一种低温域水性阻尼涂料及其制备方法。
背景技术：
振动、噪声是各个行业普遍存在并亟待解决的问题，主要包括交通噪声、工业噪声和生活噪声。随着人们对生活质量的不断提升，现代化交通工具以及机械设备的降噪减振技术越来越得到人们的重视，并逐步成为研究的热点。为了降低环境噪声和振动也是对人们生活的影响，在车体、机械壳体上涂覆阻尼涂料是其降噪减振常采取的措施。阻尼涂料一般有适用的温域范围，如适合中温带的普通型阻尼涂料，阻尼最大值所处的温度区域为20℃左右，而地球还存在很多常年高温以及常年低温的区域，因此制备特殊的适用低温或高温的阻尼涂料也非常重要。
我国自20世纪60年代起研制和生产阻尼涂料，不过当下多使用国外产品，早期研制的阻尼涂料存在一些不足之处：(1)复合损耗因子不高，适用温域有限制；(2)使用石棉纤维成分较重，对人体毒性大，不环保，不利于生产使用。因此这些问题也成为了国内相关产业研发的重点。
由于阻尼涂料本身不具有足够的力学强度，所以一般是涂覆于基材表面构成特定的涂层结构才能起到减振降噪的效果，衡量阻尼涂料阻尼效果的物理量为复合损耗因子η(详见gb/t16406-1996)，通常η≥0.03即可认为该材料具为阻尼材料，η≥0.05即具有工程应用价值。低温型阻尼涂料需要-30℃时，η≥0.03具有阻尼性能，比普通阻尼涂料所适用的温域偏低，同时仍要保证50℃时，η≥0.03。
现有的技术中，水性阻尼涂料专项性较强，国标按照tb/t2932—1998《铁路机车车辆阻尼涂料供货技术条件》的a类阻尼涂料指标的要求中明确铁路用水性阻尼涂料条件苛刻，一般来说阻尼涂料的高阻尼性能主要体现在室温或室温以上，其低温段的阻尼性能较差，如何扩大阻尼涂料的温域，将低温域的阻尼损耗因子提高成为一个难点。因此能够拓宽涂料作用温域，改变作用温域，提升复合损耗因子，同时保证各项基本性能满足国标要求，已经成为一种最需要专家们研究的课题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种低温域环保型水性阻尼涂料及其制备方法，阻尼性能好，低温作用温域阻尼性能好，使用方便，无石棉纤维，无任何有毒溶剂，环保安全，适用于工业生产与使用。
为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：一种低温域环保型水性阻尼涂料包括以下按质量分数计的组分：共混乳液38～45wt％、去离子水12～13wt％、填料35～42wt％、增塑剂3～5wt％、助剂5～10wt％。
其中，所述共混乳液为丙烯酸酯乳液、丁苯乳液或苯丙乳液。
其中，所述填料为绢云母粉、滑石粉、高岭土、重质碳酸钙、玻璃微珠、橡胶粉、石墨粉中的至少3种组成的混合物。
其中，所述增塑剂为氯化烃类塑化剂、柠檬酸酯类、石蜡类、多元醇酯类中的一种或多种。
其中，所述助剂主要包括ph调节剂、成膜助剂、增稠剂，还包括水性分散剂、水性消泡剂、水性润湿剂、偶联剂、阻燃剂、颜料中的至少一种。
制备上述低温域环保型水性阻尼涂料的方法，包括以下步骤：
1)按照阻尼涂料所述的组分比例，将去离子水、共混乳液、增塑剂、填料、助剂(阻燃剂和增稠剂除外)混合，在600r/min的速度下搅拌均匀；
2)将转速调整至1000～1300r/min的速度下，依次加入填料，并持续搅拌30～40分钟，至搅拌均匀；
3)加入增稠剂，根据需要看是否需要添加阻燃剂，在600r/min的速度下搅拌均匀；
4)最后将转速调制200r/min，继续搅拌20～30min后即得到所述的水性阻尼涂料。
本发明的有益效果在于：合成了一款水性阻尼涂料，其具有高固含、低温温域的降噪减振作用、良好的附着力、阻燃性、耐水性、耐腐蚀性和耐冲击性，同时兼顾环保和施工方便的特点，可广泛适用于汽车、轮船、飞机好各种机械设备，特别适用于高铁，火车等铁路车辆的降噪减振。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种低温域环保型水性阻尼涂料包括以下按质量分数计的组分：共混乳液38～45wt％、去离子水12～13wt％、填料35～42wt％、增塑剂3～5wt％、助剂5～10wt％。
所述共混乳液为丙烯酸酯乳液、丁苯乳液或苯丙乳液。
所述填料为绢云母粉、滑石粉、高岭土、重质碳酸钙、玻璃微珠、橡胶粉、石墨粉中的至少3种组成的混合物。
所述增塑剂为氯化烃类塑化剂、柠檬酸酯类、石蜡类、多元醇酯类中的一种或多种。
所述助剂主要包括ph调节剂、成膜助剂、增稠剂，还包括水性分散剂、水性消泡剂、水性润湿剂、偶联剂、阻燃剂、颜料中的至少一种。
列举几个实施例以说明本发明的情况，如下：
实施例一：
表1配方组分
按照实施例一配方，并按照以下制备工艺进行制备，其中共混的苯丙乳液是将玻璃化转变温度分别为-20℃和18℃的苯丙乳液按照1:1进行混合均匀后制得的，具体制备工艺包括以下几个步骤：
1)按照上表1中各组分的比例，将去离子水、共混苯丙乳液、增塑剂、ph调节剂、成膜助剂、水性分散剂、水性消泡剂、颜料混合，在600r/min的速度下搅拌均匀；
2)将转速调整至1000r/min的速度下，依次加入填料(绢云母粉、高岭土、滑石粉)，并持续搅拌30分钟，至搅拌均匀；
3)加入阻燃剂和增稠剂，在600r/min的速度下搅拌均匀；
4)最后将转速调制200r/min，继续搅拌0min后即得到所述的水性阻尼涂料。
实施例二：
表2配方组分
按照实施例二配方，并按照以下制备工艺进行制备，其中共混的苯丙乳液是将玻璃化转变温度分别为-20℃和18℃的苯丙乳液按照1:1进行混合均匀后制得的，具体制备工艺包括以下几个步骤：
1)按照比例，将去离子水、共混丁苯乳液、增塑剂、ph调节剂、成膜助剂、水性分散剂、水性消泡剂、颜料混合，在600r/min的速度下搅拌均匀；
2)将转速调整至1300r/min的速度下，依次加入填料(绢云母粉、高岭土、滑石粉)，并持续搅拌30分钟，至搅拌均匀；
3)加入阻燃剂和增稠剂，在600r/min的速度下搅拌均匀；
4)最后将转速调制200r/min，继续搅拌20min后即得到所述的水性阻尼涂料。
实施例三：
表3配方组分
按照实施例三配方，并按照以下制备工艺进行制备，其中共混的苯丙乳液是将玻璃化转变温度分别为-20℃和18℃的苯丙乳液按照1:1进行混合均匀后制得的，具体制备工艺包括以下几个步骤：
1)按照比例，将去离子水、共混苯丙乳液、水性分散剂、水性消泡剂、水性润湿剂、ph调节剂、成膜助剂、增塑剂混合，在600r/min的速度下搅拌均匀。
2)将转速调整至1200r/min的速度下，依次加入填料(重质碳酸钙、玻璃微珠、橡胶粉)，并持续搅拌30分钟，至搅拌均匀。
3)加入增稠剂，在600r/min的速度下搅拌均匀。
4)最后将转速调制200r/min，继续搅拌20min后即得到所述的水性阻尼涂料。
实施例四：
表4配方组分
按照实施例四配方，并按照以下制备工艺进行制备，其中共混的苯丙乳液是将玻璃化转变温度分别为-20℃和18℃的丙烯酸酯乳液按照1:1进行混合均匀后制得的，具体制备工艺包括以下几个步骤：
1)按照比例，将去离子水、共混苯丙乳液、增塑剂、水性分散剂、水性消泡剂、水性润湿剂、成膜助剂、颜料、ph调节剂、偶联剂混合，在600r/min的速度下搅拌均匀；
2)将转速调整至1250r/min的速度下，依次加入填料(绢云母粉、玻璃微珠、高岭土、石墨粉)，并持续搅拌35分钟，至搅拌均匀；
3)加入阻燃剂和增稠剂，在600r/min的速度下搅拌均匀；
4)最后将转速调制200r/min，继续搅拌25min后即得到所述的水性阻尼涂料。
将实施例一、实施例二、实施例三、实施例四所制备的阻尼涂料，涂在150*10*1mm的冷轧钢板上，60℃下烘干6小时，得到待测样板，根据国标《gb/t16406-1996声学材料阻尼性能的弯曲共振测试方法》中自由悬梁法进行测试，测试低频下不同温度下的复合损耗因子。
表5～表8为实施例一至实施例四的超低温以及高温下的复合损耗因子测试结果。可以看出，低温域和较高温域都满足η≥0.03的指标，具有阻尼效果，起到降噪减振作用。
表5为实施例一在低温域及较高温于不同频率下复合损耗因子测试结果
表6为实施例二在低温域及较高温域不同频率下复合损耗因子测试结果
表7为实施例三在低温域及较高温于不同频率下复合损耗因子测试结果
表8为实施例四在低温域及较高温域不同频率下复合损耗因子测试结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。