一种车用减震降噪水性阻尼涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及减震降噪材料研发技术领域，尤其涉及一种车用减震降噪水性阻尼涂料及其制备方法。


背景技术：

2.随着现代社会对环保意识的增强，减少噪音污染成为现代社会日益关注的话题，因此降低振动产生的噪声成为急待解决的问题。阻尼材料减震降噪技术是目前用来你有效抑制振动和噪声的方法之一。阻尼材料是利用高聚物大分子链段松弛运动时产生的内摩擦，将外场作用转变成热能而造成能量消耗，达到减震降噪的目的。阻尼减振技术是解决车内噪声问题的有效途径之一。阻尼是指阻碍物体的相对运动，并把运动能量转变为热能的一种作用。一般金属材料的固有阻尼都小，所以，常用外加阻尼材料的方法来增大其阻尼。但是ktv、酒吧等娱乐场所常用的音响器材为了保持音质并不会在器材的金属片上加上阻尼，因此通常使用阻尼隔音板的隔音材料来降低振动，阻尼可使沿结构传递的振动能量衰减，还可以减弱共振频率附近的振动。事实上，阻尼对降低结构在共振频率上的振动是很有效的。
3.阻尼材料加木栓、软橡胶或者其他一些高分子材料组成的隔音板能够降低大部分的噪声，隔音板之所以隔音主要是由于阻尼能减弱金属板弯曲振动的强度。减噪过程是，当金属发生弯曲振动时，其振动能量迅速传给紧密振动源的隔音材料，引起阻尼隔声材料内部的摩擦和互相错动。由于阻尼材料的内损耗、内摩擦大，使金属板振动能量有相当一部分转化为热能而损耗散掉，从而减弱振动。而且，阻尼可缩短墙板被激振的振动时间。比如不加隔音板，墙面受撞击后，要振动2s才停止；而加上阻尼材料的隔音板受同样大小的撞击力，其振动的时间要缩短很多，也可能只有0.1s就停止了。许多心理学专家指出，50ms是听觉的综合时间。如果发声的时间小于50ms，人耳要感觉这声音是困难的，从而，达到控制噪声的目的。
4.目前，在乘用车领域推广丙烯酸酯类乳液水性阻尼涂料使用过程中，阻尼性能仍然很差，这与制备方法以及制备原料有很大的关系，因此，亟需设计出一种阻尼性能更强的涂料来改善上述缺陷。


技术实现要素：

5.本发明克服了现有技术的不足，提供一种车用减震降噪水性阻尼涂料及其制备方法。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种车用减震降噪水性阻尼涂料及其制备方法，包括以下步骤：
7.步骤s1：准确称取各个涂料原料，将固相组分放入球磨机中研磨混合均匀,得到混合物料。
8.步骤s2：将混合物料和液相组分混合在一起,放置在静态混合器中,混合均匀之后
得到预混料。
9.步骤s3：在预混料中加入具有内交联结构的聚氨酯乳液、具有酮羰基团的丙烯酸乳液和外交联剂，同时还加入混合助剂。
10.步骤s4：含有酮羰基团的丙烯酸乳液和外交联剂发生反应，形成交联结构，与之前已经具有交联结构的聚氨酯分子形成互穿网络结构，即得到电子阻尼涂料。
11.本发明一个较佳实施例中，按照重量分计算，所述涂料原料包括：聚氨酯30
‑
35份、玻璃纤维15
‑
25份、环氧树脂18
‑
23份。
12.本发明一个较佳实施例中，按照重量分计算，所述涂料原料还包括：水40
‑
65份、聚烷基丙烯酸酯15
‑
28份、醇酯十二16
‑
31份以及钙6
‑
8份。
13.本发明一个较佳实施例中，所述外交联剂选择双酰肼化合物，所述双酰肼化合物能够与甲基酮羰基在室温下发生反应的。
14.本发明一个较佳实施例中，所述混合助剂由流平剂、消泡剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、防腐防霉剂、ph调节剂、防闪锈剂组成。
15.本发明一个较佳实施例中，所述防闪锈剂的活性成分在45％
‑
50％，且反射指数在1.4
‑
1.5,ph为7.8
‑
8.9。
16.本发明一个较佳实施例中，所述流平剂为丙烯酸酯共聚物、有机硅改性丙烯酸酯聚合物和聚硅氧烷中的一种。
17.本发明一个较佳实施例中，所述消泡剂为矿物油基含硅、非硅酮有机酯碳氢化合物、含疏水粒子矿物油混合物中的任意一种或多种。
18.本发明一个较佳实施例中，所述步骤步骤s2中，将预混料放置于真空中静置12
‑
24h完成静置纯化。
19.本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
20.(1)本发明中含有内交联结构的聚氨酯乳液、含有酮羰基团的丙烯酸乳液和外交联剂，当涂料固化时，含有酮羰基团的丙烯酸乳液和外交联剂发生反应，形成交联结构，从而与之前已经具有交联结构的聚氨酯分子形成互穿网络结构，从而具有明显地减震降噪效果。
21.(2)本发明中阻尼涂料全过程均在常温下进行，节能环保，以水为溶剂，环境友好，且制备工艺易于工业化，与石墨烯相比成本显著下降。膨胀石墨由于石墨层片间距增大，空间位阻效应不仅提升了涂料的阻尼性能，还充分发挥石墨提高涂料导热性能的作用。
22.(3)本发明选取双重树脂作为阻尼树脂,以纳米碳酸钙为纳米填料,增强涂层的减震作用,通过其他组分的协同作用,使得涂层达到更好的成膜效果,对车辆整体形成一个更好的包围,从而更好的达到减震降噪的作用。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明优选实施例制备流程图。
具体实施方式
25.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
27.如图1所示，一种车用减震降噪水性阻尼涂料及其制备方法，包括以下步骤：
28.步骤s1：准确称取各个涂料原料，将固相组分放入球磨机中研磨混合均匀,得到混合物料。
29.步骤s2：将混合物料和液相组分混合在一起,放置在静态混合器中,混合均匀之后得到预混料。
30.步骤s3：在预混料中加入具有内交联结构的聚氨酯乳液、具有酮羰基团的丙烯酸乳液和外交联剂，同时还加入混合助剂。
31.步骤s4：含有酮羰基团的丙烯酸乳液和外交联剂发生反应，形成交联结构，与之前已经具有交联结构的聚氨酯分子形成互穿网络结构，即得到电子阻尼涂料。
32.本发明一个较佳实施例中，按照重量分计算，涂料原料包括：聚氨酯30
‑
35份、玻璃纤维15
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25份、环氧树脂18
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23份。按照重量分计算，涂料原料还包括：水40
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65份、聚烷基丙烯酸酯15
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28份、醇酯十二16
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31份以及钙6
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8份。外交联剂选择双酰肼化合物，双酰肼化合物能够与甲基酮羰基在室温下发生反应的。
33.本发明一个较佳实施例中，含有内交联结构的聚氨酯乳液、含有酮羰基团的丙烯酸乳液和外交联剂，当涂料固化时，含有酮羰基团的丙烯酸乳液和外交联剂发生反应，形成交联结构，从而与之前已经具有交联结构的聚氨酯分子形成互穿网络结构，从而具有明显地减震降噪效果。
34.本发明一个较佳实施例中，阻尼涂料全过程均在常温下进行，节能环保，以水为溶剂，环境友好，且制备工艺易于工业化，与石墨烯相比成本显著下降。膨胀石墨由于石墨层片间距增大，空间位阻效应不仅提升了涂料的阻尼性能，还充分发挥石墨提高涂料导热性能的作用。
35.本发明一个较佳实施例中，选取双重树脂作为阻尼树脂,以纳米碳酸钙为纳米填料,增强涂层的减震作用,通过其他组分的协同作用,使得涂层达到更好的成膜效果,对车辆整体形成一个更好的包围,从而更好的达到减震降噪的作用。
36.本发明一个较佳实施例中，混合助剂由流平剂、消泡剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、防腐防霉剂、ph调节剂、防闪锈剂组成。防闪锈剂的活性成分在45％
‑
50％，且反射指数在1.4
‑
1.5,ph为7.8
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8.9。流平剂为丙烯酸酯共聚物、有机硅改性丙烯酸酯聚合物和聚硅氧烷中的一种。消泡剂为矿物油基含硅、非硅酮有机酯碳氢化合物、含疏水粒子矿物油混合物中的任意一种或多种。
37.本发明使用时，准确称取各个涂料原料，将固相组分放入球磨机中研磨混合均匀,得到混合物料。将混合物料和液相组分混合在一起,放置在静态混合器中,混合均匀之后得到预混料，将预混料放置于真空中静置12
‑
24h完成静置纯化。在预混料中加入具有内交联
结构的聚氨酯乳液、具有酮羰基团的丙烯酸乳液和外交联剂，同时还加入混合助剂。含有酮羰基团的丙烯酸乳液和外交联剂发生反应，形成交联结构，与之前已经具有交联结构的聚氨酯分子形成互穿网络结构，即得到电子阻尼涂料。
38.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
39.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。