一种表面阻尼涂料、制备方法及复合涂层与流程

文档序号:35411739发布日期:2023-09-09 22:40阅读:175来源:国知局

本申请涉及表面处理,特别涉及一种表面阻尼涂料、制备方法及复合涂层。


背景技术:

1、阻尼涂料也称为减振降噪涂料,是一类由特定功能的高分子材料和填料构成的可以有效抑制振动和噪声的特种功能涂料,此类涂料利用高聚物的粘弹性,通过分子链段运动产生内摩擦将部分外场作用如机械振动、声振动产生的能量转化为热能耗散掉,从而达到减振降噪的目的。对于航空管路系统来说,一旦发生故障,将会导致管路传输故障,轻则造成管路泄漏,重则造成管道断裂、引发系统操纵失灵、发动机失火等重大事故。而大部分故障主要是由于振动过大产生,因此通过阻尼涂料对管道系统的振动进行有效的抑制,就显得尤为重要。

2、由于航空管道在高空时空间温度极低,但是接近尾喷管处的航空管道的环境温度又较高,故管道所处的环境温差较大。因此,所需要的阻尼涂料也要能够适应高温和低温的环境,而传统的阻尼材料并未同时具有耐热和耐寒的性能,不适用于航空管道,且减振效果有待提高。


技术实现思路

1、本申请的主要目的是提供一种表面阻尼涂料、制备方法及复合涂层,旨在解决现有的表面阻尼涂料所具有的耐热和耐寒性能不佳的技术问题。

2、为实现上述目的,本申请提出了一种表面阻尼涂料,按重量份计,包括以下组分:

3、水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液40份-60份、云母35份-45份、水性消泡剂0.5份-2.5份、增稠流平剂1.0份-4.0份、分散剂0.5份-2.0份、成膜助剂1.0份-4.0份、石墨烯5.0份-10份以及水20份-50份。

4、可选地,按重量份计,包括以下组分:水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液42份-58份、云母36-42份、水性消泡剂0.8份-2.2份、增稠流平剂2.0-3.0份、分散剂0.8份-1.8份、成膜助剂2.0份-3.0份、石墨烯6.0份-9.0份以及水25份-45份。

5、可选地,上述云母的粒径为10目、40目、80目以及400目中的两种以上。

6、可选地,上述云母的粒径为10目和400目,其中,10目和400目的云母的质量比为1:(1-3)。

7、可选地,上述云母的粒径为10目、80目和400目,其中,10目、80目和400目的云母的质量比为1:(1.2-1.8):(1.2-2.8)。

8、可选地,上述云母的粒径为10目、40目和400目,其中,10目、40目和400目的云母的质量比为1:(1-2):(1-3)。

9、可选地,上述石墨烯的粒径为4μm-10μm;上述石墨烯的径厚比为(12000-15000):1;上述石墨烯的堆积密度为0.08g/ml-0.13g/ml。

10、可选地,上述水性消泡剂包括硅聚醚类消泡剂。

11、可选地,上述分散剂包括聚羧酸盐分散剂。

12、本申请还提出了一种表面阻尼涂料的制备方法,包括以下步骤:

13、将水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液和水进行混合,得到第一混合液;

14、再将上述第一混合液、云母、水性消泡剂、分散剂和石墨烯进行混合,得到第二混合液;

15、再将上述第二混合液、增稠流平剂和成膜助剂进行混合,得到表面阻尼涂料。

16、可选地,将水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液和水进行混合,得到第一混合液的步骤中,混合转速为500rpm-1000rpm,混合时间为10min-20min。

17、可选地,将上述第一混合液、云母、水性消泡剂、分散剂和石墨烯进行混合,得到第二混合液的步骤中,混合转速为7000rpm-8000rpm,混合时间为30min-45min。

18、可选地,将上述第二混合液、增稠流平剂和成膜助剂进行混合,得到表面阻尼涂料的步骤中,混合转速为500rpm-1000rpm,混合时间为10min-15min。

19、本申请还提出了一种复合涂层,包括从下到上依次层叠设置的阻尼层、防水层和隔离层;

20、上述阻尼层采用上述的表面阻尼涂料进行涂覆得到。

21、可选地,上述阻尼层的厚度为0.5mm-1.0mm。

22、可选地,上述防水层的厚度为0.5mm-1.0mm。

23、可选地,上述隔离层的厚度为1.0mm-2.0mm。

24、本申请的表面阻尼涂料以水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液、云母、水性消泡剂、增稠流平剂、分散剂、成膜助剂、石墨烯和水为原料,采用水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液作为主体材料,水为分散介质,水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液在其玻璃化转变温度范围内,通过高分子链段构型构象的变化吸收声能和机械能并将一部分转化为热量,从而降低了振动并减少了噪音,同时云母能够占据高分子链段的堆砌空间,并与高分子链段之间相互摩擦,进一步抑制振动、隔声降噪,且由于聚氨酯-丙烯酸不含有易水解的酯基,且极性较弱,同时所含有的羧基易发生旋转,可使得到的阻尼涂料具有优异的低温性能,而石墨烯和云母又具有优异的导热性,石墨烯和云母可与水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液形成较强的界面粘附,提高了阻尼涂料的耐热性能,且云母还能够增加阻尼涂料的强度,减少水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液的用量,降低成本;再以分散剂提高各组分在阻尼涂料中的分散性,通过分散剂与水性消泡剂配合作用,能够进一步提高阻尼涂料的耐高温性能,增稠流平剂能够避免阻尼涂料在涂覆时发生流挂,提高复合涂层的平整性和光滑性,最后通过成膜助剂降低阻尼涂料的成膜温度,并提高阻尼涂料的耐候性和展色性。最终得到的表面阻尼涂料温域较宽,同时具有优异的耐热和耐寒的性能,且具有较好的抑制振动、隔声降噪的效果。

25、本申请的复合涂层从下到上依次叠加设置阻尼层、防水层和隔离层,阻尼层具有优异的阻尼性能,将防水层贴敷到阻尼层上,能够进一步提高复合涂层的防水性能和耐老化性能,同时能够作为约束层使得阻尼层在振动时产生剪切应变达到消耗振动能量的目的,进一步增强复合涂层的减振效果,再在防水层上叠加隔离层,能够隔离外界热量、防火以及电绝缘,进一步拓宽复合涂层的使用环境,同时还能够作为第二约束层进一步提高复合涂层的减振效果,使得最终得到的复合涂层具有较好的耐热和耐寒的性能,且减振效果较好。



技术特征:

1.一种表面阻尼涂料,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:

2.根据权利要求1所述的表面阻尼涂料,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液42份-58份、云母36-42份、水性消泡剂0.8份-2.2份、增稠流平剂2.0-3.0份、分散剂0.8份-1.8份、成膜助剂2.0份-3.0份、石墨烯6.0份-9.0份以及水25份-45份。

3.根据权利要求2所述的表面阻尼涂料,其特征在于,所述云母的粒径为10目、40目、80目以及400目中的两种以上。

4.根据权利要求3所述的表面阻尼涂料,其特征在于,所述云母的粒径为10目和400目,其中,10目和400目的云母的质量比为1:(1-3)。

5.根据权利要求3所述的表面阻尼涂料,其特征在于,所述云母的粒径为10目、80目和400目,其中,10目、80目和400目的云母的质量比为1:(1.2-1.8):(1.2-2.8)。

6.根据权利要求3所述的表面阻尼涂料,其特征在于,所述云母的粒径为10目、40目和400目,其中,10目、40目和400目的云母的质量比为1:(1-2):(1-3)。

7.根据权利要求1或2所述的表面阻尼涂料,其特征在于,所述石墨烯的粒径为4μm-10μm;所述石墨烯的径厚比为(12000-15000):1;所述石墨烯的堆积密度为0.08g/ml-0.13g/ml。

8.根据权利要求1或2所述的表面阻尼涂料,其特征在于,所述水性消泡剂包括硅聚醚类消泡剂。

9.根据权利要求1或2所述的表面阻尼涂料,其特征在于,所述分散剂包括聚羧酸盐分散剂。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的表面阻尼涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

11.根据权利要求10所述的表面阻尼涂料的制备方法,其特征在于,所述将水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液和水进行混合,得到第一混合液的步骤中,混合转速为500rpm-1000rpm,混合时间为10min-20min。

12.根据权利要求10所述的表面阻尼涂料的制备方法,其特征在于,所述将所述第一混合液、云母、水性消泡剂、分散剂和石墨烯进行混合,得到第二混合液的步骤中,混合转速为7000rpm-8000rpm,混合时间为30min-45min。

13.根据权利要求10所述的表面阻尼涂料的制备方法,其特征在于,所述将所述第二混合液、增稠流平剂和成膜助剂进行混合,得到表面阻尼涂料的步骤中,混合转速为500rpm-1000rpm,混合时间为10min-15min。

14.一种复合涂层,其特征在于,包括从下到上依次层叠设置的阻尼层、防水层和隔离层;

15.根据权利要求14所述的复合涂层,其特征在于,所述阻尼层的厚度为0.5mm-1.0mm。

16.根据权利要求14所述的复合涂层,其特征在于,所述防水层的厚度为0.5mm-1.0mm。

17.根据权利要求14所述的复合涂层,其特征在于,所述隔离层的厚度为1.0mm-2.0mm。


技术总结
本申请公开了一种表面阻尼涂料、制备方法及复合涂层,涉及表面处理技术领域。一种表面阻尼涂料,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:水性聚氨酯‑丙烯酸复合乳液40份‑60份、云母35份‑45份、水性消泡剂0.5份‑2.5份、增稠流平剂1.0份‑4.0份、分散剂0.5份‑2.0份、成膜助剂1.0份‑4.0份、石墨烯5.0份‑10份以及水20份‑50份。制备得到的表面阻尼涂料温域较宽,同时具有优异的耐热和耐寒的性能,且具有较好的抑制振动、隔声降噪的效果,能够适用于航空管道系统中。

技术研发人员:金根,赵正大,丁晓,侯民利,陈振,杨小蓉,仲星屹,邹勇波,綦志兵
受保护的技术使用者:成都飞机工业(集团)有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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