一种基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料

本发明属于功能高分子复合材料领域，特别涉及一种基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料。

背景技术：

1、随着科学技术的快速发展，噪音污染问题成为日常生活和各行各业关注的焦点。建筑及家装等领域在满足使用美观、舒适的前提下也日益加强功能型材料的使用。典型的如阻尼降噪功能涂料，如何降低外界环境噪音对建筑内部的影响，维持室内相对清静，一直是建筑涂料业研究的热点。因此使用功能阻尼降噪材料可有效提高建筑物隔音性能进而提高生活环境舒适性。阻尼功能建筑用涂料在保护墙体的前提下，可通过高分子的分子运动内摩擦力、高分子与功能填充物之间的相互作用等方式消耗噪音声波，维持室内清静并可提供舒适的生活环境。建筑及家庭装饰用阻尼涂料是有效降低噪音污染、提升环境舒适度的途径，在现代生活中发挥着越来越重要的作用。此外阻尼涂料又具有一定的隔热作用，对于室温调节、节能减排也具有积极作用。

2、目前阻尼材料一般是把振动能或声波通过分子运动转化为热能消耗掉达到降噪目的。多为玻璃化转变温度与使用温度相近的聚合物基体与功能填料复合而成。功能填料中常使用的是空心玻璃微珠，其中空结构有利于复合材料对声波的消耗。但过多的填料容易造成相分离而使复合材料综合性能下降。开发新型功能有机/无机杂化复合填充物是解决这一问题的有效途径。

技术实现思路

1、本发明目的为提供一种基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料，以带有微孔结构硅氧烷共聚物复合微球作为功能填充物，具有阻尼功能、一定的降噪、绝热性能、实现阻尼涂料的多功能性，同时使用绿色环保的简易方法达到降噪的目的。

2、为了实现本发明目的，所采用的技术方案为：一种基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料，包括如下质量组分：硅丙乳液38-55％，微孔结构硅氧烷共聚物复合微球15-22％，功能填料20-36％，助剂4％，水余量；

3、硅丙乳液玻璃化转变温度tg为：-15℃≤tg≤75℃；

4、上述具有微孔结构硅氧烷共聚物复合微球为丙烯酰氧聚硅氧烷酯与苯乙烯和甲基丙烯酸酯等的共聚物与空心二氧化硅复合而成，其中甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种。其中多孔交联共聚物复合微球可以采取现有的方法制备。

5、具体包括如下步骤：

6、(1)将用量比为1.2-2g：0.4ml：4ml：5ml：0.6g：0.3g的丙烯酸酯化聚硅氧烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、苯乙烯、甲基丙烯酸酯、疏水性空心二氧化硅、偶氮二异丁腈加入含有聚乙烯醇的蒸馏水中，将混合物在室温下搅拌充分混合(1小时左右)，并在75℃条件下悬浮聚合6h，再纯化干燥(具体的，产物用去离子水洗涤2-3次，将其在60℃真空干燥)获得多孔交联共聚物复合微球。

7、进一步的，上述多孔交联共聚物复合微球粒径d为：20μm≤d≤80μm。

8、进一步的，上述功能填料为云母粉和空心玻璃微珠的混合物，所述云母粉、空心玻璃微珠质量比为4-6:8-3。

9、进一步的，上述云母粉和空心玻璃微珠的粒径均不大于50μm。

10、进一步的，上述助剂包括分散剂、消泡剂、防腐剂和成膜助剂。

11、进一步的，上述分散剂、消泡剂、防腐剂和成膜助剂质量比为：1:1:1:1，所述分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂；所述消泡剂为硅油类；所述防腐剂为异噻唑啉酮衍生物类；成膜助剂为醇酯类。

12、本发明还提供了上述基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料的制备方法，包括如下步骤：

13、(1)将功能填料、分散剂、消泡剂和防腐剂混合均匀；

14、(2)在步骤(1)中再添加硅丙乳液、成膜助剂和多孔共聚物复合微球，调节ph值至7.3-8.0之间，然后搅拌均匀得到阻尼涂料。

15、本发明的有益效果在于：

16、(1)本发明的一种家庭装饰用阻尼涂料，以特定比例的丙烯酸酯化聚硅氧烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、苯乙烯、甲基丙烯酸酯和疏水性空心二氧化硅制备的多孔共聚物复合微球、空心玻璃微珠及云母粉为主要功能填料，硅丙乳液为基体，赋予涂料大量的孔洞结构，结合复合微球的高分子链运动产生的内摩擦力可以有效吸收环境噪音起到阻尼减振的作用；

17、(2)本发明中使用的多孔共聚物复合微球本身具有较强的阻尼性能，包含有机/无机杂化结构与基体之间能产生较强烈的相互作用改善体系相容性。

18、(3)本发明中使用的多孔共聚物复合微球以及空心玻璃微珠在一定程度上也起到隔热作用，有利于室温调节。

技术特征：

1.一种基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料，其特征在于，包括如下质量组分：硅丙乳液38-55％，微孔结构硅氧烷共聚物复合微球15-22％，功能填料20-36％，助剂4％，水余量；

2.根据权利要求1所述的基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料，其特征在于，甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料，其特征在于，上述多孔交联共聚物复合微球粒径d为：20μm≤d≤80μm。

4.根据权利要求1所述的基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料，其特征在于，所述功能填料为云母粉和空心玻璃微珠的混合物，所述云母粉、空心玻璃微珠质量比为4-6:8-3。

5.根据权利要求1所述的基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料，其特征在于，上述云母粉和空心玻璃微珠的粒径均不大于50μm。

6.根据权利要求1所述的基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料，其特征在于，上述助剂包括质量比为1:1:1:1的分散剂、消泡剂、防腐剂和成膜助剂。

7.根据权利要求6所述的基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料，其特征在于，分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂；消泡剂为硅油类；防腐剂为异噻唑啉酮衍生物类；成膜助剂为醇酯类。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明属于功能高分子复合材料领域，特别涉及一种基于微孔结构硅氧烷共聚物复合微球的家庭装饰用阻尼涂料。将含有微孔结构的硅氧烷共聚物复合微球作为功能填料引入到硅丙乳液中，制成具有阻尼功能的建筑用内墙涂料。在玻璃空心微珠、云母粉、功能微孔共聚物微球以及硅丙聚合物基体等的协同作用下，在较宽温域下具有较强吸收噪音的阻尼性能。该种功能涂料制备工艺简便易行、成本低廉、绿色环保、阻尼性能强，符合家庭装修使用要求。

技术研发人员：厚明悦,黄小玲,王园月,解子俊,姜彦
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14