本发明涉及一种阻尼材料，尤其是一种耐低温冲击性能的水性阻尼材料的制备方法。
背景技术：
：阻尼材料是一种能够吸收振动机械能的新型功能材料，各种机械设备在运转过程中都会产生不同程度的振动和噪声，阻尼减振降噪技术是有效控制振动和噪声的方法之一，高分子材料由于其特有的粘弹性，能够把机械振动能量转换为热能而耗散掉，从而广泛用作阻尼材料。目前，国内外阻尼材料种类较多，但是从环保角度考虑，目前条件下以水作为溶剂，具有低毒低气味、低成本、易施工、环保性能优异的水性阻尼材料是首选材料。阻尼涂料是一种具有减振、降噪、阻燃、防腐等性能的功能性涂料，其主要是通过高分子链之间、高分子和无机填料之间、填料和填料之间的摩擦来实现振动能的耗散，从而达到减振降噪的效果，给人们提供一个安静的生活环境和工作环境。为了保证涂膜的耐冲击性能和柔韧性，往往需要适当地增加共混配方中聚合物乳液的用量和搭配比例，但由于聚合物乳液的高温阻尼性能较差，聚合物乳液含量增加会明显降低涂膜高温区阻尼性能。而提高聚合物乳液的玻璃化温度有利于改善高温区阻尼性能，但玻璃化转变温度提高又会导致成膜性能、耐冲击性能和柔韧性下降。目前，已有较多关于水性阻尼涂料的研究报道的重点在于拓宽水性阻尼材料的有效温域，而对于提高阻尼涂料涂膜的耐低温冲击性能鲜有报道。在汽车工业领域获得广泛的应用，然而水性阻尼材料在玻璃态温度甚至低于玻璃化温度以下脆性变强、柔韧性变差，导致在低温环境中水性阻尼材料的附着力下降，从车身上脱落，影响整个车内的隔音降噪效果，甚至危及到车内人员的安全和健康，因此，提高水性阻尼材料的耐低温冲击性能是一个迫切需要解决的问题。技术实现要素：本发明提供了如下的技术方案：耐低温冲击性能的水性阻尼材料的制备方法，具体步骤为：s1：树脂乳液的混合：取至少两种不同玻璃化温度的丙烯酸酯类水乳液混合；s2：在混合后的树脂乳液中添加粉末填料和功能助剂，所述粉末填料包括重钙、云母粉、硅灰石粉和树脂粉末，所述功能助剂包括消泡剂、成膜助剂、润湿分散剂和增稠剂，且按照质量份数计，树脂乳液为25-30份，润湿分散剂为0.5-2份，消泡剂为0.5-1.5份，成膜助剂为2.5-3.5份，重钙为20-35份，云母粉为10-15份，硅灰石粉为20-30份，树脂粉末为10-25份，增稠剂为0.1-0.5份；s3：将s2中混合后的原料，通过高速分散机分散，且所述高速分散机的分散速度从400rpm逐步提升至1000rpm，提升时间为0.5-1h，控制分散温度不大于40℃，且分散时间1h，得到水性阻尼材料。优选的，所述s1中的树脂乳液包括三种玻璃化温度的丙烯酸酯类水乳液按比例混合，三种玻璃化温度的丙烯酸酯类水乳液分别为质量份为10-15份的低玻璃化温度乳液、质量份为7.5-12份中玻璃化温度乳液和质量份为4-8份高玻璃化温度乳液，且低玻璃化温度乳液的温度范围为(-35)-0℃，中玻璃化温度乳液的温度范围为0-30℃，高玻璃化温度乳液的温度范围为30-60℃。优选的，所述低玻璃化温度乳液的温度范围为(-25)-(-15)℃，中玻璃化温度乳液的温度范围为0-10℃，高玻璃化温度乳液的温度范围为45-55℃。优选的，所述树脂粉末可以为含羟基、含酰胺基或含砜基的树脂粉末。优选的，含酰胺基的树脂粉末包括尼龙-6或尼龙-66。优选的，含砜基树脂粉末为聚砜类。优选的，所述树脂粉末的粉末目数控制在500目-1500目。优选的，所述消泡剂包括矿物油类消泡剂、聚醚类消泡剂和含硅类消泡剂；优选的，润湿分散剂为丙烯酸酯类水分散体。优选的，所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂、丙烯酸酯类增稠剂、纤维素类增稠剂中的至少一种。优先的，功能助剂还可包括有杀菌剂和色浆，且按照质量份数计，杀菌剂为1-5份，色浆为8-12份。本发明的有益效果是：(1)本发明通过不同玻璃化温度的丙烯酸酯类水乳液搭配使用，通过不同玻璃化温度乳液的搭配组合，实现了本产品的宽温域、高阻尼效果；(2)本发明通过引入树脂粉末，特别是含有羟基、酰胺基、砜基的树脂粉末，能够明显改善本产品的低温条件下的附着力和韧性，保证了高效的耐低温冲击性能。具体实施方式实施例1耐低温冲击性能的水性阻尼材料的制备方法，在本实施例中，具体步骤为：s1：树脂乳液的混合：树脂乳液仅为玻璃化温度为0℃的丙烯酸酯类水乳液。s2：在混合后的树脂乳液中添加粉末填料和功能助剂，粉末填料包括重钙、云母粉、硅灰石粉和树脂粉末，功能助剂包括消泡剂、成膜助剂、润湿分散剂和增稠剂，且按照质量份数计，树脂乳液为25份，润湿分散剂为0.5份，消泡剂为0.5份，成膜助剂为2.5份，重钙为20份，云母粉为10份，硅灰石粉为20份，增稠剂为0.1份；s3：将s2中混合后的原料，通过高速分散机分散，且高速分散机的分散速度从400rpm逐步提升至1000rpm，提升时间为0.5h，控制分散温度不大于40℃，且分散时间1h，得到水性阻尼材料。将得到的水性阻尼材料置于超静台常温下成膜后，经动态粘弹分析仪测定得阻尼因子与温度的关系表格如下；温度/℃-2002040阻尼因子0.05230.06250.08560.0428润湿分散剂为丙烯酸酯类水分散体。增稠剂为聚氨酯类增稠剂。冲击的测试方法是：先将先将s3中分散后的本产品涂膜于电泳钢板上，湿膜厚度2mm，然后放入140℃烘箱中烘烤30min，接着取出室温静置24h；然后放入-40℃环境中冷冻6h，接着快速取出将其涂层面朝下放置在落球冲击仪台架上，用250g钢球从400mm高度自由落体冲击涂层中心位置，连续冲击三次，观察涂层面是否有贯穿性裂纹、或脱落现象。测试结果为：电泳钢板上的涂层面有贯穿性裂纹、没有脱落。实施例2耐低温冲击性能的水性阻尼材料的制备方法，在本实施例中，具体步骤为：s1：树脂乳液的混合：树脂乳液包括三种玻璃化温度的丙烯酸酯类水乳液按比例混合，三种玻璃化温度的丙烯酸酯类水乳液分别为质量份为10份的低玻璃化温度乳液、质量份为7.5份中玻璃化温度乳液和质量份为4份高玻璃化温度乳液，且低玻璃化温度乳液的温度范围为-35℃，中玻璃化温度乳液的温度范围为0℃，高玻璃化温度乳液的温度范围为30℃。s2：在混合后的树脂乳液中添加粉末填料和功能助剂，粉末填料包括重钙、云母粉、硅灰石粉和树脂粉末，功能助剂包括消泡剂、成膜助剂、润湿分散剂和增稠剂，且按照质量份数计，树脂乳液为25份，润湿分散剂为0.5份，消泡剂为0.5份，成膜助剂为2.5份，重钙为20份，云母粉为10份，硅灰石粉为20份，树脂粉末聚乙烯醇为10份，增稠剂为0.1份；s3：将s2中混合后的原料，通过高速分散机分散，且高速分散机的分散速度从400rpm逐步提升至1000rpm，提升时间为0.5h，控制分散温度不大于40℃，且分散时间1h，得到水性阻尼材料。将得到的水性阻尼材料置于超静台常温下成膜后，经动态粘弹分析仪测定得阻尼因子与温度的关系表格如下；温度/℃-2002040阻尼因子0.10350.14060.24110.0435润湿分散剂为丙烯酸酯类水分散体。增稠剂为聚氨酯类增稠剂。冲击的测试方法是：先将先将s3中分散后的本产品涂膜于电泳钢板上，湿膜厚度2mm，然后放入140℃烘箱中烘烤30min，接着取出室温静置24h；然后放入-40℃环境中冷冻6h，接着快速取出将其涂层面朝下放置在落球冲击仪台架上，用250g钢球从400mm高度自由落体冲击涂层中心位置，连续冲击三次，观察涂层面是否有贯穿性裂纹、或脱落现象。测试结果为：电泳钢板上的涂层面有细微裂纹、没有出现贯穿性裂纹、无脱落。实施例3耐低温冲击性能的水性阻尼材料的制备方法，在本实施例中，具体步骤为：s1：树脂乳液的混合：树脂乳液包括三种玻璃化温度的丙烯酸酯类水乳液按比例混合，三种玻璃化温度的丙烯酸酯类水乳液分别为质量份为15份的低玻璃化温度乳液、质量份为12份中玻璃化温度乳液和质量份为4-8份高玻璃化温度乳液，且低玻璃化温度乳液的温度范围为0℃，中玻璃化温度乳液的温度范围为30℃，高玻璃化温度乳液的温度范围为60℃。s2：在混合后的树脂乳液中添加粉末填料和功能助剂，粉末填料包括重钙、云母粉、硅灰石粉和树脂粉末，功能助剂包括消泡剂、成膜助剂、润湿分散剂和增稠剂，且按照质量份数计，树脂乳液为30份，润湿分散剂为2份，消泡剂为1.5份，成膜助剂为3.5份，重钙为35份，云母粉为15份，硅灰石粉为30份，树脂粉末聚醚砜(750目)为25份，增稠剂为0.5份；s3：将s2中混合后的原料，通过高速分散机分散，且高速分散机的分散速度从400rpm逐步提升至1000rpm，提升时间为1h，控制分散温度不大于40℃，且分散时间1h，得到水性阻尼材料。将得到的水性阻尼材料置于超静台常温下成膜后，经动态粘弹分析仪测定得阻尼因子与温度的关系表格如下；温度/℃-2002040阻尼因子0.10750.14870.25440.0525润湿分散剂为丙烯酸酯类水分散体。增稠剂为聚氨酯类增稠剂。冲击的测试方法是：先将先将s3中分散后的本产品涂膜于电泳钢板上，湿膜厚度2mm，然后放入140℃烘箱中烘烤30min，接着取出室温静置24h；然后放入-40℃环境中冷冻6h，接着快速取出将其涂层面朝下放置在落球冲击仪台架上，用250g钢球从400mm高度自由落体冲击涂层中心位置，连续冲击三次，观察涂层面是否有贯穿性裂纹、或脱落现象。测试结果为：电泳钢板上的涂层面有无明显裂纹、无脱落。实施例4耐低温冲击性能的水性阻尼材料的制备方法，在本实施例中，具体步骤为：s1：树脂乳液的混合：树脂乳液包括三种玻璃化温度的丙烯酸酯类水乳液按比例混合，三种玻璃化温度的丙烯酸酯类水乳液分别为质量份为15份的低玻璃化温度乳液、质量份为12份中玻璃化温度乳液和质量份为4-8份高玻璃化温度乳液，且低玻璃化温度乳液的温度范围为0℃，中玻璃化温度乳液的温度范围为30℃，高玻璃化温度乳液的温度范围为60℃。s2：在混合后的树脂乳液中添加粉末填料和功能助剂，粉末填料包括重钙、云母粉、硅灰石粉和树脂粉末，功能助剂包括消泡剂、成膜助剂、润湿分散剂和增稠剂，且按照质量份数计，树脂乳液为30份，润湿分散剂为2份，消泡剂为1.5份，成膜助剂为3.5份，重钙为35份，云母粉为15份，硅灰石粉为30份，树脂粉末聚醚砜(1000目)为25份，增稠剂为0.5份；s3：将s2中混合后的原料，通过高速分散机分散，且高速分散机的分散速度从400rpm逐步提升至1000rpm，提升时间为1h，控制分散温度不大于40℃，且分散时间1h，得到水性阻尼材料。将得到的水性阻尼材料置于超静台常温下成膜后，经动态粘弹分析仪测定得阻尼因子与温度的关系表格如下；温度/℃-2002040阻尼因子0.14150.1530.26840.0783润湿分散剂为丙烯酸酯类水分散体。增稠剂为聚氨酯类增稠剂。冲击的测试方法是：先将先将s3中分散后的本产品涂膜于电泳钢板上，湿膜厚度2mm，然后放入140℃烘箱中烘烤30min，接着取出室温静置24h；然后放入-40℃环境中冷冻6h，接着快速取出将其涂层面朝下放置在落球冲击仪台架上，用250g钢球从400mm高度自由落体冲击涂层中心位置，连续冲击三次，观察涂层面是否有贯穿性裂纹、或脱落现象。测试结果为：电泳钢板上的涂层面有无明显裂纹、无脱落。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。当前第1页12