CN103450611A - 阻尼材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种阻尼材料，包括阻尼层，所述阻尼层按照重量比包括以下组份：乳液30-50份，木质纤维2-5份，云母粉20-40份，氢氧化铝20-30份，水性阻燃剂10-20份，成膜助剂10-20份，润湿分散剂0.5-1.5份，增稠剂0.5-2.0份，水10-20份。本发明还公开了一种阻尼材料的制备方法，制备的阻尼材料不含有机溶剂，安全环保，对环境无污染，并且阻尼性能优异，复合损耗因数在0.3以上。
Description
技术领域
本发明涉及阻尼材料领域，具体涉及一种阻尼材料及其制备方法。
背景技术
阻尼材料主要用于降低机车、汽车、舰艇、飞机、大型设备等的结构振动和噪声。目前国内外的阻尼材料多数为溶剂型产品，在生产和使用过程中会散发出大量VOC（可挥发性有机化合物）对环境污染严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻尼材料及其制备方法，以解决现有阻尼材料对环境污染严重的问题。
技术方案如下：
一种阻尼材料，包括阻尼层，所述阻尼层按照重量比包括以下组份：乳液30-50份，木质纤维2-5份，云母粉20-40份，氢氧化铝20-30份，水性阻燃剂10-20份，成膜助剂10-20份，润湿分散剂0.5-1.5份，增稠剂0.5-2.0份，水10-20份。
进一步：所述乳液30份，所述木质纤维5份，所述云母粉25份，所述氢氧化铝30份，所述水性阻燃剂20份，所述成膜助剂10份，所述润湿分散剂1.5份，所述增稠剂0.5份，所述水20份；或者，
所述乳液50份，所述木质纤维2份，所述云母粉40份，所述氢氧化铝20份，所述水性阻燃剂20份，所述成膜助剂20份，所述润湿分散剂1.0份，所述增稠剂2.0份，所述水10份；或者，
所述乳液40份，所述木质纤维3份，所述云母粉25份，所述氢氧化铝30份，所述水性阻燃剂15份，所述成膜助剂15份，所述润湿分散剂1.5份， 所述增稠剂1.5份，所述水15份；或者，
所述乳液35份，所述木质纤维3份，所述云母粉25份，所述氢氧化铝25份，所述水性阻燃剂15份，所述成膜助剂15份，所述润湿分散剂1.5份，所述增稠剂1.5份，所述水10份；或者，
所述乳液50份，所述木质纤维3份，所述云母粉20份，所述氢氧化铝20份，所述水性阻燃剂10份，所述成膜助剂15份，所述润湿分散剂0.5份，所述增稠剂1.0份，所述水10份。
进一步：还包括涂覆在所述阻尼层表面的约束层；
所述约束层包括A组分和B组分；
所述A组分按照重量比包括：环氧树脂30-50份，活性稀释剂5-10份；
所述B组分按照重量比包括：水性环氧固化剂30-50份，润湿分散剂0.5-1.0份，消泡剂0.5-1.0份，气相二氧化硅2-5份，水性阻燃剂10-20份，滑石粉10-40份，沉淀硫酸钡10-40份，重钙15-25份，水10-20份；
所述A组分与所述B组分的重量比为1:1～3。
进一步：所述活性稀释剂为烯丙基缩水甘油醚AGE和丁基缩水甘油醚BGE中的至少一种。
进一步：所述环氧树脂50份，所述活性稀释剂5份；所述水性环氧固化剂50份，所述润湿分散剂0.5份，所述消泡剂0.5份，所述气相二氧化硅2份，所述水性阻燃剂20份，所述滑石粉20份，所述沉淀硫酸钡40份，所述重钙15份，所述水20份；或者，
所述环氧树脂30份，所述活性稀释剂10份；所述水性环氧固化剂30份，所述润湿分散剂0.5份，所述消泡剂1.0份，所述气相二氧化硅5份，所述水性阻燃剂10份，所述滑石粉10份，所述沉淀硫酸钡10份，所述重钙25份，所述水10份；或者，
所述环氧树脂40份，所述活性稀释剂10份；所述水性环氧固化剂40份，所述润湿分散剂1.0份，所述消泡剂0.5份，所述气相二氧化硅3份，所述水性阻燃剂20份，所述滑石粉40份，所述沉淀硫酸钡40份，所述重钙15份，所述水20份；或者，
所述环氧树脂40份，所述活性稀释剂10份；所述水性环氧固化剂40份，所述润湿分散剂1.0份，所述消泡剂0.8份，所述气相二氧化硅3份，所述水性阻燃剂20份，所述滑石粉35份，所述沉淀硫酸钡25份，所述重钙20份，所述水20份；或者，
所述环氧树脂40份，所述活性稀释剂5份；所述水性环氧固化剂40份，所述润湿分散剂1.0份，所述消泡剂1.0份，所述气相二氧化硅3份，所述水性阻燃剂15份，所述滑石粉35份，所述沉淀硫酸钡30份，所述重钙20份，所述水10份。
一种阻尼材料的制备方法，所述阻尼材料包括阻尼层，所述阻尼层的制备方法为：先将一部分水和润湿分散剂加入到乳液中，搅拌，再依次加入木质纤维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌，获得所述阻尼层。
进一步：按照重量比：所述乳液30-50份，所述木质纤维2-5份，所述云母粉20-40份，所述氢氧化铝20-30份，所述水性阻燃剂10-20份，所述成膜助剂10-20份，所述润湿分散剂0.5-1.5份，所述增稠剂0.5-2.0份，所述水10-20份。
进一步：所述阻尼材料还包括约束层，所述约束层的制备方法包括：
A组分的制备：将环氧树脂和活性稀释剂混合，获得所述A组分；
B组分的制备：先将水、润湿分散剂和一部分消泡剂加入到水性环氧固化剂当中，搅拌，再依次加入气象二氧化硅、滑石粉、沉淀硫酸钡和重钙，搅拌，最后加入剩余的消泡剂，搅拌，获得B组分；
所述A组分与所述B组分按重量比1:1～3混合，搅拌，获得所述约束层。
进一步：按照重量比：所述环氧树脂30-50份，所述活性稀释剂5-10份；所述水性环氧固化剂30-50份，所述润湿分散剂0.5-1.0份，所述消泡剂0.5-1.0份，所述气相二氧化硅2-5份，所述水性阻燃剂10-20份，所述滑石粉10-40份，所述沉淀硫酸钡10-40份，所述重钙15-25份，所述水10-20份。
进一步：所述约束层涂覆在所述阻尼层的表面，所述阻尼层与所述约束层的厚度比为1：1～5。
本发明的有益效果是：
1、本发明制备的阻尼材料不含有机溶剂，安全环保，对环境无污染。
2、本发明制备的阻尼材料阻尼性能优异，复合损耗因数在0.3以上。
3、本发明制备的阻尼材料施工方便，约束层不受基材形状的限制，可采取多种施工方式，施工效率高。
4、本发明制备的阻尼材料对各种基材均具有良好的附着力。
5、本发明制备的阻尼材料可设计性强，可通过调整阻尼层和约束层的厚度，满足不同的使用要求。
6、本发明制备的阻尼材料应用于飞机、舰船、汽车及动车等结构减振降噪，具有非常明显的效果。
具体实施方式
下面将结合实施例，来详细说明本发明。
本发明的阻尼材料为阻尼层或阻尼层和约束层结合。阻尼层为水性阻尼涂料层，约束层为双组份水性环氧涂料层。使用时，可以在基材上涂覆阻尼层，或待阻尼层完全干燥后再在阻尼层的表面涂覆约束层，两涂层完全干燥后便可得到具有约束结构的复合阻尼材料。
实施例中，阻尼材料的制备：
（1）阻尼层的制备
阻尼层为水性阻尼涂料，其主要组成如表1所示。
表1
| 组份名称 | 重量（份数） |
| 乳液 | 30-50 |
| 木质纤维 | 2-5 |
| 云母粉 | 20-40 |
| 氢氧化铝 | 20-30 |
| 水性阻燃剂 | 10-20 |
[0044]
| 成膜助剂 | 10-20 |
| 润湿分散剂 | 0.5-1.5 |
| 增稠剂 | 0.5-2.0 |
| 水 | 10-20 |
乳液为水性丙烯酸树脂乳液和聚氨酯乳液中的至少一种，固含量在50%-60%之间；水性丙烯酸树脂乳液包括但不限于纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液或硅丙乳液等，实施例中优选牌号为Acronal7026的弹性苯丙乳液（巴斯夫公司）和牌号为UCAR H-371的纯丙乳液（陶氏化学公司）；聚氨酯乳液优选牌号为U54的水性聚氨酯乳液（拜耳公司）。
云母粉的粒径范围为80～200目；
氢氧化铝的粒径范围为325～1250目；
木质纤维为常见的2～5mm短纤维；
水性阻燃剂、成膜助剂、润湿分散剂和增稠剂均为水性涂料用普通助剂：
水性阻燃剂为无卤阻燃剂，如聚磷酸铵、硼酸等；
成膜助剂如丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯等；
润湿分散剂如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等；
增稠剂如硅藻土、羧甲基纤维素钠等。
（2）约束层的制备
约束层为双组份水性环氧涂料，由A、B两个组分组成，使用时按照A组分与B组分重量比为1:1～3的比例搅拌均匀即可，其主要组成如表2所示。
表2
环氧树脂为市售E51或E44双酚A型环氧树脂，环氧树脂为低分子量的环氧树脂，其分子量为300-500，E51双酚A型环氧树脂的牌号可以为128、128E、127、127E（南亚），E44双酚A型环氧树脂的牌号为6101（无锡树脂厂）。
活性稀释剂为烯丙基缩水甘油醚AGE和丁基缩水甘油醚BGE中的至少一种。
水性环氧固化剂为聚氨酯改性水性环氧固化剂，牌号为二点水938（天津市储盛工业建筑装饰有限公司），H201B、H205B、H206B（上海汉中涂料有限公司）。其理化指标为：微黄色透明液体，胺值150～170，固含量55%，VOC含量≤1%，色相为2#，常温粘度为5000～9000。
润湿分散剂为水性涂料用普通无机盐类分散剂，如焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。
消泡剂为水性环氧涂料用消泡剂，牌号为W-082、F7540（德谦）或Foamex8081、Foamex840（迪高）；
水性阻燃剂为无卤阻燃剂，如聚磷酸铵、硼酸等；
沉淀硫酸钡的粒径范围为800～2000目；
重钙的粒径范围为325～1250目；
滑石粉的粒径范围为325～800目。
上述阻尼材料的使用方法：
1）对基材1进行预处理，除去油渍和锈迹；
2）将阻尼层2涂覆在基材1上，室温下干燥10～24小时；
3）或待阻尼层2完全干燥后在阻尼层2的表面涂覆约束层3，室温下干燥20～36小时，获得具有约束结构的阻尼材料，阻尼层与约束层的厚度比为1：1～5，阻尼层与约束层的总厚度与基材的厚度比为1.5～3.0：1.0。
实施例1
阻尼材料为水性阻尼涂料，本实施例的水性阻尼涂料按照重量比包括：弹性苯丙乳液（Acronal7026）30份；润湿分散剂三聚磷酸钠1.5份；成膜助剂丙二醇丁醚10份；200目云母粉25份；木质纤维5份；水性阻燃剂聚磷酸铵20份；325目氢氧化铝30份；增稠剂硅藻土0.5份；水20份。
制备时，先将1/2的水和润湿分散剂加入到乳液中，搅拌均匀后依次加入木质纤维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌均匀即可得到水性阻尼涂料。
以钢板为基材，将阻尼材料涂覆在钢板上，室温干燥10h，在基材表面形成阻尼层，得到复合钢板。其中，钢板厚1mm，阻尼层与钢板的厚度比为1：1。实施例1中阻尼材料的性能测试结果如表3所示。
表3实施例1中阻尼材料的主要性能
实施例2
阻尼材料为水性阻尼涂料，本实施例的水性阻尼涂料按照重量比包括：水性聚氨酯乳液（U54）50份；润湿分散剂六偏磷酸钠1.0份；成膜助剂丙 二醇甲醚醋酸酯20份；80目云母粉40份；木质纤维2份；水性阻燃剂硼酸20份；1250目氢氧化铝20份；增稠剂羧甲基纤维素钠2.0份；水10份。
制备时，先将1/2的水、润湿分散剂加入到乳液中，搅拌均匀后依次加入木质维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌均匀即可得到水性阻尼涂料。
以钢板为基材，将阻尼材料涂覆在钢板上，室温干燥14h，在基材表面形成阻尼层，得到复合钢板。其中，钢板厚1mm，阻尼层与钢板的厚度比为1：2.7。实施例2中阻尼材料的性能测试结果如表4所示。
表4实施例2阻尼材料的主要性能
实施例3
阻尼材料为水性阻尼涂料，本实施例的水性阻尼涂料按照重量比包括：纯丙乳液（UCAR H-371）40份；润湿分散剂焦磷酸钠1.5份；成膜助剂丙二醇甲醚醋酸酯15份；200目云母粉25份；木质纤维3份；水性阻燃剂聚磷酸铵15份；1250目氢氧化铝30份；增稠剂硅藻土1.5份；水15份。
制备时，先将1/2的水和润湿分散剂加入到乳液中，搅拌均匀后依次加入木质维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌均匀即可得到阻尼层用的水性阻尼涂料。
以钢板为基材，将阻尼材料涂覆在钢板上，室温干燥18h，在基材表面形成阻尼层，得到复合钢板。其中，钢板厚1mm，阻尼层与钢板的厚度比为 1：1。实施例3中阻尼材料的性能测试结果如表5所示。
表5实施例3阻尼材料的主要性能
实施例4
阻尼材料为水性阻尼涂料，本实施例的水性阻尼涂料按照重量比包括：纯丙乳液（UCAR H-371）20份，水性聚氨酯乳液（U54）15份；润湿分散剂三聚磷酸钠1.5份；成膜助剂丙二醇丁醚15份；200目云母粉15份，120目云母粉10份；木质纤维3份；水性阻燃剂硼酸15份；1000目氢氧化铝25份；增稠剂羧甲基纤维素钠1.0份；水10份。
制备时，先将1/2的水和润湿分散剂加入到乳液中，搅拌均匀后依次加入木质维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌均匀即可得到阻尼层用的水性阻尼涂料。
以钢板为基材，将阻尼材料涂覆在钢板上，室温干燥24h，在基材表面形成阻尼层，得到复合钢板。其中，钢板厚1mm，阻尼层与钢板的厚度比为1：3。实施例4中阻尼材料的性能测试结果如表6所示。
表6实施例4中阻尼材料的主要性能
实施例5
阻尼材料为水性阻尼涂料，本实施例的水性阻尼涂料按照重量比包括：弹性苯丙乳液（Acronal7026）20份，水性聚氨酯乳液（U54）30份；润湿分散剂六偏磷酸钠0.5份；成膜助剂丙二醇甲醚醋酸酯15份；200目云母粉15份，80目云母粉5份；木质纤维3份；水性阻燃剂硼酸10份；1250目氢氧化铝20份；增稠剂硅藻土1.0份；水10份。
制备时，先将1/2的水、润湿分散剂加入到乳液当中，搅拌均匀后依次加入木质维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌均匀即可得到阻尼层用水性阻尼涂料。
以钢板为基材，将阻尼材料涂覆在钢板上，室温干燥20h，在基材表面形成阻尼层，得到复合钢板。其中，钢板厚1mm，阻尼层与钢板的厚度比为1：2。实施例5中阻尼材料的性能测试结果如表7所示。
表7实施例5中阻尼材料的主要性能
实施例6
（1）阻尼层的制备
阻尼层为水性阻尼涂料，本实施例的水性阻尼涂料按照重量比包括：弹性苯丙乳液（Acronal7026）30份；润湿分散剂三聚磷酸钠1.5份；成膜助剂丙二醇丁醚10份；200目云母粉25份；木质纤维5份；水性阻燃剂聚磷酸铵20份；325目氢氧化铝30份；增稠剂硅藻土0.5份；水20份。
制备时，先将1/2的水和润湿分散剂加入到乳液中，搅拌均匀后依次加入木质纤维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌均匀即可得到水性阻尼涂料。
（2）约束层的制备
约束层为水性环氧涂料，本实施例的水性环氧涂料包括A组分和B组分。A组分由按照重量比包括：E44环氧树脂50份（6101）；5份AGE。B组分按照重量比包括：水性环氧固化剂（二点水938）50份；润湿分散剂三聚磷酸钠0.5份；消泡剂（W-082）0.5份；气相二氧化硅2份；水性阻燃剂聚磷酸铵20份；325目滑石粉20份；800目沉淀硫酸钡40份；1250目重钙15份，水20份。
环氧树脂和AGE混合即为A组分。
B组分制备时，先将水、润湿分散剂和1/2的消泡剂加入到水性环氧固化剂当中，搅拌均匀后，依次加入气象二氧化硅、滑石粉、沉淀硫酸钡和重钙，待搅拌均匀后加入剩余的消泡剂，搅拌均匀后即得到约束层B组分。A组分与B组分按重量比1:1进行配比，搅拌均匀后即为约束层用水性环氧涂料。
以钢板为基材，将阻尼层涂覆在钢板上，室温干燥10h；在阻尼层的表面涂覆约束层，干燥20h；得到约束结构复合钢板。其中，钢板厚1mm，阻尼层与约束层厚度比为1：1，阻尼层与约束层的总厚度与钢板的厚度比为2：1。实施例6中阻尼材料和约束结构复合钢板的性能测试结果分别如表8和9所示。
表8实施例6中阻尼材料的主要性能
表9实施例6约束结构复合钢板性能变温测试结果
| 温度（℃） | 频率F（Hz） | 复合损耗因数η |
| -10 | 378.9 | 0.174 |
| 0 | 366.4 | 0.196 |
| 10 | 307.9 | 0.224 |
| 20 | 258.6 | 0.263 |
| 30 | 239.8 | 0.296 |
| 40 | 218.4 | 0.315 |
| 50 | 205.6 | 0.284 |
实施例7
（1）阻尼层的制备
阻尼层为水性阻尼涂料，本实施例的水性阻尼涂料按照重量比包括：水性聚氨酯乳液（U54）50份；润湿分散剂六偏磷酸钠1.0份；成膜助剂丙二醇甲醚醋酸酯20份；80目云母粉40份；木质纤维2份；水性阻燃剂硼酸20份；1250目氢氧化铝20份；增稠剂羧甲基纤维素钠2.0份；水10份。
制备时，先将1/2的水、润湿分散剂加入到乳液中，搅拌均匀后依次加入木质维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和 剩余的水，搅拌均匀即可得到水性阻尼涂料。
（2）约束层的制备
约束层为水性环氧涂料，本实施例的水性环氧涂料包括A组分和B组分。A组分按照重量比包括：30份E51环氧树脂（南亚128）；10份AGE。B组分按照重量比包括：水性环氧固化剂（H201B）30份；润湿分散剂六偏磷酸钠0.5份；消泡剂（F7540）1.0份；气相二氧化硅5份；水性阻燃剂硼酸10份；800目滑石粉10份；2000目沉淀硫酸钡10份；1250目重钙25份，水10份。
环氧树脂和AGE混合即为A组分。
B组分制备时，先将水、润湿分散剂和1/2的消泡剂加入到水性环氧固化剂当中，搅拌均匀后，依次加入气象二氧化硅、滑石粉沉淀硫酸钡和重钙，待搅拌均匀后加入剩余的消泡剂，搅拌均匀后即得到约束层B组分。A组分与B组分按重量比1:2进行配比，搅拌均匀后即为约束层用水性环氧涂料。
以钢板为基材，将阻尼层涂覆在钢板上，室温下干燥14h；在阻尼层的表面涂覆约束层，室温下干燥22h；得到约束结构复合钢板。其中，钢板厚1mm，阻尼层与约束层厚度比为1:3，阻尼层与约束层的总厚度与钢板的厚度比为1.5:1。实施例7中阻尼材料和约束结构复合钢板的性能测试结果分别如表10和11所示。
表10实施例7阻尼材料的主要性能
表11实施例7约束结构复合钢板性能变温测试结果
| 温度（℃） | 频率F（Hz） | 复合损耗因数η |
| -10 | 370.9 | 0.259 |
| 0 | 368.3 | 0.283 |
| 10 | 301.9 | 0.314 |
| 20 | 268.8 | 0.383 |
| 30 | 249.2 | 0.313 |
| 40 | 215.3 | 0.267 |
| 50 | 201.1 | 0.273 |
实施例8
（1）阻尼层的制备
阻尼层为水性阻尼涂料，本实施例的水性阻尼涂料按照重量比包括：纯丙乳液（UCAR H-371）40份；润湿分散剂焦磷酸钠1.5份；成膜助剂丙二醇甲醚醋酸酯15份；200目云母粉25份；木质纤维3份；水性阻燃剂聚磷酸铵15份；1250目氢氧化铝30份；增稠剂硅藻土1.5份；水15份。
制备时，先将1/2的水和润湿分散剂加入到乳液中，搅拌均匀后依次加入木质维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌均匀即可得到阻尼层用的水性阻尼涂料。
（2）约束层的制备
约束层为水性环氧涂料，本实施例的水性环氧涂料包括A组分和B组分。A组分按照重量比包括：40份E51环氧树脂（南亚128E）；10份BGE。B组分按照重量比包括：水性环氧固化剂（H205B）40份；润湿分散剂焦磷酸钠1.0份；消泡剂（Foamex8081）0.5份；气相二氧化硅3份；水性阻燃剂聚磷酸铵20份；800目滑石粉40份；800目沉淀硫酸钡40份；325目重钙15份，水20份。
环氧树脂和BGE混合即为A组分。
约束层B组分制备时，先将水、润湿分散剂和1/2的消泡剂加入到水性 环氧固化剂当中，搅拌均匀后，依次加入气象二氧化硅、滑石粉沉淀硫酸钡和重钙，待搅拌均匀后加入剩余的消泡剂，搅拌均匀后即得到约束层B组分。A组分与B组分按重量比1:3进行配比，搅拌均匀后即为约束层用水性环氧涂料。
以钢板为基材，将阻尼层涂覆在钢板上，室温下干燥18h；在阻尼层的表面涂覆约束层，室温下干燥30h；得到约束结构复合钢板。其中，钢板厚1mm，阻尼层与约束层厚度比为1:2，阻尼层与约束层的总厚度与钢板的厚度比为3:1。实施例8中阻尼材料和约束结构复合钢板的性能测试结果分别如表12和13所示。
表12实施例8阻尼材料的主要性能
表13实施例8约束结构复合钢板性能变温测试结果
| 温度（℃） | 频率F（Hz） | 复合损耗因数η |
| -10 | 382.6 | 0.256 |
| 0 | 376.4 | 0.285 |
| 10 | 357.8 | 0.324 |
| 20 | 318.6 | 0.331 |
| 30 | 269.5 | 0.313 |
| 40 | 2483 | 0.286 |
[0142]
| 50 | 225.7 | 0.263 |
实施例9
（1）阻尼层的制备
阻尼层为水性阻尼涂料，本实施例的水性阻尼涂料按照重量比包括：纯丙乳液（UCAR H-371）20份，水性聚氨酯乳液（U54）15份；润湿分散剂三聚磷酸钠1.5份；成膜助剂丙二醇丁醚15份；200目云母粉15份，120目云母粉10份；木质纤维3份；水性阻燃剂硼酸15份；1000目氢氧化铝25份；增稠剂羧甲基纤维素钠1.0份；水10份。
制备时，先将1/2的水和润湿分散剂加入到乳液中，搅拌均匀后依次加入木质维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌均匀即可得到阻尼层用的水性阻尼涂料。
（2）约束层的制备
约束层为水性环氧涂料，本实施例的水性环氧涂料包括A组分和B组分。A组分按照重量比包括：40份E51环氧树脂（南亚127），5份AGE，5份BGE。B组分按照重量比包括：水性环氧固化剂（H206B）40份；润湿分散剂三聚磷酸钠1.0份；消泡剂（Foamex840）0.8份；气相二氧化硅3份；水性阻燃剂硼酸20份；500目滑石粉35份；1000目沉淀硫酸钡25份；800目重钙20份，水20份。
环氧树脂、AGE和BGE混合即为A组分。
约束层B组分制备时，先将水、润湿分散剂和1/2的消泡剂加入到水性环氧固化剂当中，搅拌均匀后，依次加入气象二氧化硅、滑石粉沉淀硫酸钡和重钙，待搅拌均匀后加入剩余的消泡剂，搅拌均匀后即得到约束层B组分。A组分与B组分按重量比1:2进行配比，搅拌均匀后即为约束层用水性环氧涂料。
以钢板为基材，将阻尼层涂覆在钢板上，室温下干燥24h；在阻尼层的表面涂覆约束层，室温下干燥36h；得到约束结构复合钢板。其中，钢板厚1mm，阻尼层与约束层厚度比为1:5，阻尼层与约束层的总厚度与钢板的厚度比为2:1。实施例9中阻尼材料和约束结构复合钢板的性能测试结果分别 如表14和15所示。
表14实施例9中阻尼材料的主要性能
表15实施例9中约束结构复合钢板性能变温测试结果
| 温度（℃） | 频率F（Hz） | 复合损耗因数η |
| -10 | 398.9 | 0.279 |
| 0 | 346.4 | 0.326 |
| 10 | 327.5 | 0.354 |
| 20 | 288.4 | 0.381 |
| 30 | 269.1 | 0.343 |
| 40 | 208.6 | 0.316 |
| 50 | 185.8 | 0.276 |
实施例10
（1）阻尼层的制备
阻尼层为水性阻尼涂料，本实施例的水性阻尼涂料按照重量比包括：弹性苯丙乳液（Acronal7026）20份，水性聚氨酯乳液（U54）30份；润湿分散剂六偏磷酸钠0.5份；成膜助剂丙二醇甲醚醋酸酯15份；200目云母粉15份，80目云母粉5份；木质纤维3份；水性阻燃剂硼酸10份；1250目氢氧化铝20份；增稠剂硅藻土1.0份；水10份。
制备时，先将1/2的水、润湿分散剂加入到乳液当中，搅拌均匀后依次加入木质维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌均匀即可得到阻尼层用水性阻尼涂料。
（2）约束层的制备
约束层为水性环氧涂料，本实施例的水性环氧涂料包括A组分和B组分。A组分按照重量比包括：20份E51环氧树脂（南亚127E），20份E44环氧树脂（6101），5份BGE。B组分按照重量比包括：水性环氧固化剂（H206B）40份；润湿分散剂六偏磷酸钠1.0份；消泡剂（W-082）1.0份；气相二氧化硅3份；水性阻燃剂硼酸15份；800目滑石粉35份；1500目沉淀硫酸钡30份；1000目重钙20份，水10份。
E51环氧树脂、E44环氧树脂和BGE混合即为A组分。
约束层B组分制备时，先将水、润湿分散剂和1/2的消泡剂加入到水性环氧固化剂当中，搅拌均匀后，依次加入气象二氧化硅、滑石粉沉淀硫酸钡和重钙，待搅拌均匀后加入剩余的消泡剂，搅拌均匀后即得到约束层B组分。A组分与B组分按重量比1:2进行配比，搅拌均匀后即为约束层用水性环氧涂料。
以钢板为基材，将阻尼层涂覆在钢板上，室温下干燥20h；在阻尼层的表面涂覆约束层，室温下干燥24h；得到约束结构复合钢板。其中，钢板厚1mm，阻尼层与约束层厚度比为1:3，阻尼层与约束层的总厚度与钢板的厚度比为2:1。实施例10中阻尼材料和约束结构复合钢板的性能测试结果分别如表16和17所示。
表16实施例10中阻尼材料的主要性能
表17实施例10中约束结构复合钢板性能变温测试结果
| 温度（℃） | 频率F（Hz） | 复合损耗因数η |
| -10 | 368.1 | 0.210 |
| 0 | 336.2 | 0.249 |
| 10 | 286.6 | 0.294 |
| 20 | 238.6 | 0.330 |
| 30 | 219.8 | 0.253 |
| 40 | 191.4 | 0.226 |
| 50 | 171.6 | 0.217 |
Claims (10)
1.一种阻尼材料，其特征在于，包括阻尼层，所述阻尼层按照重量比包括以下组份：乳液30-50份，木质纤维2-5份，云母粉20-40份，氢氧化铝20-30份，水性阻燃剂10-20份，成膜助剂10-20份，润湿分散剂0.5-1.5份，增稠剂0.5-2.0份，水10-20份。
2.如权利要求1所述的阻尼材料，其特征在于，所述乳液30份，所述木质纤维5份，所述云母粉25份，所述氢氧化铝30份，所述水性阻燃剂20份，所述成膜助剂10份，所述润湿分散剂1.5份，所述增稠剂0.5份，所述水20份；或者，
所述乳液50份，所述木质纤维2份，所述云母粉40份，所述氢氧化铝20份，所述水性阻燃剂20份，所述成膜助剂20份，所述润湿分散剂1.0份，所述增稠剂2.0份，所述水10份；或者，
所述乳液40份，所述木质纤维3份，所述云母粉25份，所述氢氧化铝30份，所述水性阻燃剂15份，所述成膜助剂15份，所述润湿分散剂1.5份，所述增稠剂1.5份，所述水15份；或者，
所述乳液35份，所述木质纤维3份，所述云母粉25份，所述氢氧化铝25份，所述水性阻燃剂15份，所述成膜助剂15份，所述润湿分散剂1.5份，所述增稠剂1.5份，所述水10份；或者，
所述乳液50份，所述木质纤维3份，所述云母粉20份，所述氢氧化铝20份，所述水性阻燃剂10份，所述成膜助剂15份，所述润湿分散剂0.5份，所述增稠剂1.0份，所述水10份。
3.如权利要求1所述的阻尼材料，其特征在于，还包括涂覆在所述阻尼层表面的约束层；
所述约束层包括A组分和B组分；
所述A组分按照重量比包括：环氧树脂30-50份，活性稀释剂5-10份；
所述B组分按照重量比包括：水性环氧固化剂30-50份，润湿分散剂0.5-1.0份，消泡剂0.5-1.0份，气相二氧化硅2-5份，水性阻燃剂10-20份，滑石粉10-40份，沉淀硫酸钡10-40份，重钙15-25份，水10-20份；
所述A组分与所述B组分的重量比为1:1～3。
4.如权利要求3所述的阻尼材料，其特征在于，所述活性稀释剂为烯丙基缩水甘油醚AGE和丁基缩水甘油醚BGE中的至少一种。
5.如权利要求3或4所述的阻尼材料，其特征在于，所述环氧树脂50份，所述活性稀释剂5份；所述水性环氧固化剂50份，所述润湿分散剂0.5份，所述消泡剂0.5份，所述气相二氧化硅2份，所述水性阻燃剂20份，所述滑石粉20份，所述沉淀硫酸钡40份，所述重钙15份，所述水20份；或者，
所述环氧树脂30份，所述活性稀释剂10份；所述水性环氧固化剂30份，所述润湿分散剂0.5份，所述消泡剂1.0份，所述气相二氧化硅5份，所述水性阻燃剂10份，所述滑石粉10份，所述沉淀硫酸钡10份，所述重钙25份，所述水10份；或者，
所述环氧树脂40份，所述活性稀释剂10份；所述水性环氧固化剂40份，所述润湿分散剂1.0份，所述消泡剂0.5份，所述气相二氧化硅3份，所述水性阻燃剂20份，所述滑石粉40份，所述沉淀硫酸钡40份，所述重钙15份，所述水20份；或者，
所述环氧树脂40份，所述活性稀释剂10份；所述水性环氧固化剂40份，所述润湿分散剂1.0份，所述消泡剂0.8份，所述气相二氧化硅3份，所述水性阻燃剂20份，所述滑石粉35份，所述沉淀硫酸钡25份，所述重钙20份，所述水20份；或者，
所述环氧树脂40份，所述活性稀释剂5份；所述水性环氧固化剂40份，所述润湿分散剂1.0份，所述消泡剂1.0份，所述气相二氧化硅3份，所述水性阻燃剂15份，所述滑石粉35份，所述沉淀硫酸钡30份，所述重钙20份，所述水10份。
6.一种阻尼材料的制备方法，所述阻尼材料包括阻尼层，其特征在于，所述阻尼层的制备方法为：先将一部分水和润湿分散剂加入到乳液中，搅拌，再依次加入木质纤维、水性阻燃剂、云母粉和氢氧化铝，最后加入成膜助剂、增稠剂和剩余的水，搅拌，获得所述阻尼层。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，按照重量比：所述乳液30-50份，所述木质纤维2-5份，所述云母粉20-40份，所述氢氧化铝20-30份，所述水性阻燃剂10-20份，所述成膜助剂10-20份，所述润湿分散剂0.5-1.5份，所述增稠剂0.5-2.0份，所述水10-20份。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述阻尼材料还包括约束层，所述约束层的制备方法包括：
A组分的制备：将环氧树脂和活性稀释剂混合，获得所述A组分；
B组分的制备：先将水、润湿分散剂和一部分消泡剂加入到水性环氧固化剂当中，搅拌，再依次加入气象二氧化硅、滑石粉、沉淀硫酸钡和重钙，搅拌，最后加入剩余的消泡剂，搅拌，获得B组分；
所述A组分与所述B组分按重量比1:1～3混合，搅拌，获得所述约束层。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，按照重量比：所述环氧树脂30-50份，所述活性稀释剂5-10份；所述水性环氧固化剂30-50份，所述润湿分散剂0.5-1.0份，所述消泡剂0.5-1.0份，所述气相二氧化硅2-5份，所述水性阻燃剂10-20份，所述滑石粉10-40份，所述沉淀硫酸钡10-40份，所述重钙15-25份，所述水10-20份。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述约束层涂覆在所述阻尼层的表面，所述阻尼层与所述约束层的厚度比为1：1～5。
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