CN104212327A - 阻尼涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻尼涂料及其制备方法，该阻尼涂料包括以下重量份的组分：20～30份聚氨酯乳液、10～15份丙烯酸乳液、25～40份云母粉、10～20份Al2O3微颗粒、5～10份铝纤维、2～8份阻燃剂、1～2份消泡剂和0.5～1份杀菌剂。制备方法包括(1)将聚氨酯乳液和丙烯酸乳液混合并搅拌，然后加入消泡剂，搅拌后得到分散剂；(2)向分散剂中加入云母粉、Al2O3微颗粒、铝纤维、阻燃剂和杀菌剂，经搅拌分散后，得到阻尼涂料。本发明的阻尼涂料具有无毒、环保、导热性高、降噪减振效果好的优点，制备方法简单方便、成本低廉。

Description

阻尼涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种高导热性的降噪减振阻尼涂料及其制备方法，尤其适用于对于散热有较高要求的设备或材料。
背景技术
在金属结构上涂覆一层阻尼涂料，如管道、设备外壳、金属声屏障表面等，是抑制结构振动、降低噪声的一种常用的有效措施。但常用的阻尼涂料导热性较差，限制了其在变压器、电抗器等对散热有较高要求设备上的应用。虽然有些学者为了改进阻尼涂料的散热性提出了一些方法，如在涂料中添加铝粉、锌粉等，但金属粉一是不容易搅拌均匀形成局部沉积，二是无法形成相互之间有效接触，因此散热效果较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种无毒、环保、导热性高、降噪减振效果好的阻尼涂料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种阻尼涂料，所述阻尼涂料包括以下重量份的组分：
上述的阻尼涂料中，优选的，所述Al2O3微颗粒的粒径≤10微米；所述铝纤维的直径≤10微米，所述铝纤维的长度≤200微米。
上述的阻尼涂料中，更优选的，所述Al2O3微颗粒的粒径为5微米～10微米；所述铝纤维的直径为5微米～10微米，所述铝纤维的长度为80微米～200微米。
上述的阻尼涂料中，优选的，所述聚氨酯乳液为水性聚氨酯乳液；所述丙烯酸乳液为水性丙烯酸乳液。
上述的阻尼涂料中，优选的，所述云母粉的粒径为1微米～5微米。
上述的阻尼涂料中，优选的，所述消泡剂为DF-851消泡剂、DF-8202消泡剂、DF-8205消泡剂、DF-8206消泡剂中的一种或多种；所述阻燃剂为LM-8001阻燃剂、LM-NPP8081阻燃剂、LM-NPP8083阻燃剂中的一种或多种；所述杀菌剂为LM-10杀菌剂、YDL-15杀菌剂、HTK-30杀菌剂中的一种或多种。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)分散剂的配制：将20～30重量份的聚氨酯乳液和10～15重量份的丙烯酸乳液混合并搅拌，然后加入1～2重量份的消泡剂，继续搅拌，得到分散剂；
(2)填料与助剂的加入与调漆：向分散剂中加入25～40重量份的云母粉、10～20重量份的Al2O3微颗粒、5～10重量份的铝纤维、2～8重量份的阻燃剂和0.5～1重量份的杀菌剂，经搅拌分散后，得到阻尼涂料。
上述的制备方法中，优选的，所述步骤(1)中，加入消泡剂前，所述搅拌的速度为1000转/min～1200转/min，所述搅拌的时间为25min～35min；加入消泡剂后，所述搅拌的速度为280转/min～380转/min，所述搅拌的时间为25min～35min。
上述的制备方法中，优选的，所述步骤(2)中，所述搅拌的时间为25min～35min。
本发明的机理如下：
本发明的阻尼涂料采用具有内交联结构的聚氨酯乳液和具有聚合作用的丙烯酸乳液为主剂，以云母粉为主要阻尼功能填料，通过调节非金属导热填料Al2O3和金属导热填料铝纤维添加量和比例，形成导热网链，从而大大提高了阻尼涂料的导热性能，并提高了阻尼涂料的降噪减振性能。
本发明中，由于阻尼涂料为厚浆性水性涂料，在聚氨酯乳液和丙烯酸乳液混合后，为避免在混合料中形成的大量气泡影响阻尼涂料的减震降噪性能，故需加入消泡剂。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的阻尼涂料采用聚氨酯乳液和丙烯酸乳液为主剂，以云母粉为主要阻尼功能填料，通过调节非金属导热填料Al2O3和金属导热填料铝纤维的添加量和比例，形成导热网链，大大提高了阻尼涂料的导热性能，满足了对散热有较高要求的设备需求。
(2)本发明的阻尼涂料中非金属材料和金属材料形成紧密的网状结构，因此损耗因子高，能有效降低金属结构的振动和噪声辐射。
(3)本发明的阻尼涂料绿色环保，不含有毒有机溶剂，且无二次污染。
(4)本发明的制备方法简单方便、成本低廉。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1：
一种本发明的阻尼涂料，包括以下重量份的组分：聚氨酯乳液25份，丙烯酸乳液15份，云母粉填料35份，Al2O3微颗粒10份，铝纤维5份，阻燃剂8份，消泡剂1份，杀菌剂1份。其中，Al2O3微颗粒的粒径为5微米～10微米，铝纤维的直径为5微米～10微米，铝纤维的长度为80微米～200微米，云母粉的粒径为1微米～5微米。
本实施例中，聚氨酯乳液采用上海思盛聚合物材料有限公司的PUD-C1217水性聚氨酯；丙烯酸乳液采用韩国韩华水性丙烯酸乳液R-20型。
本实施例中，消泡剂采用德丰化工有限公司的水性厚浆涂料消泡剂DF-8202型，阻燃剂采用青岛联美化工有限公司的LM-8001型涂料用阻燃剂，杀菌剂采用永研化工科技有限公司的LM-10型杀菌剂。
一种上述本实施例的阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)分散剂的配制：
启动乳液搅拌分散器，向其中依次加入25重量份的聚氨酯乳液、15重量份的丙烯酸乳液，充分搅拌30分钟，搅拌速度为1200转/min，然后加入1重量份的消泡剂，降低搅拌速度至300转/min，继续搅拌半小时，得到以聚氨酯乳液和丙烯酸乳液为主的分散剂。
(2)填料与助剂的加入与调漆：
将步骤(1)得到的分散剂加入球磨罐中，再向球磨罐中依次加入35重量份的云母粉、10重量份的Al2O3微颗粒、5重量份的铝纤维、8重量份的阻燃剂和1重量份的杀菌剂。开动球磨机，球磨分散30min后，出料，得到阻尼涂料。本实施例制备的阻尼涂料在不同温度下的损耗因子和导热系数的测试结果见表1。
实施例2：
一种本发明的阻尼涂料，包括以下重量份的组分：聚氨酯乳液25份，丙烯酸乳液15份，云母粉填料30份，Al2O3微颗粒15份，铝纤维5份，阻燃剂8份，消泡剂1份，杀菌剂1份。其中，Al2O3微颗粒的粒径为5微米～10微米，铝纤维的直径为5微米～10微米，铝纤维的长度为80微米～200微米，云母粉的粒径为1微米～5微米。
本实施例中，聚氨酯乳液采用上海思盛聚合物材料有限公司的PUD-C1217水性聚氨酯；丙烯酸乳液采用韩国韩华水性丙烯酸乳液R-20型。
本实施例中，消泡剂采用德丰化工有限公司的水性厚浆涂料消泡剂DF-8202型，阻燃剂采用青岛联美化工有限公司的LM-8001型涂料用阻燃剂，杀菌剂采用永研化工科技有限公司的LM-10型杀菌剂。
一种上述本实施例的阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)分散剂的配制：
启动乳液搅拌分散器，向其中依次加入25重量份的聚氨酯乳液、15重量份的丙烯酸乳液，充分搅拌30分钟，搅拌速度为1200转/min，然后加入1重量份的消泡剂，降低搅拌速度至300转/min，继续搅拌半小时，得到以聚氨酯乳液和丙烯酸乳液为主的分散剂。
(2)填料与助剂的加入与调漆：
将步骤(1)得到的分散剂加入球磨罐中，再向球磨罐中依次加入30重量份的云母粉、15重量份的Al2O3微颗粒、5重量份的铝纤维、8重量份的阻燃剂和1重量份的杀菌剂。开动球磨机，球磨分散30min后，出料，得到阻尼涂料。本实施例制备的阻尼涂料在不同温度下的损耗因子和导热系数的测试结果见表1。
实施例3：
一种本发明的阻尼涂料，包括以下重量份的组分：聚氨酯乳液25份，丙烯酸乳液15份，云母粉填料25份，Al2O3微颗粒20份，铝纤维5份，阻燃剂8份，消泡剂1份，杀菌剂1份。其中，Al2O3微颗粒的粒径为5微米～10微米，铝纤维的直径为5微米～10微米，铝纤维的长度为80微米～200微米，云母粉的粒径为1微米～5微米。
本实施例中，聚氨酯乳液采用上海思盛聚合物材料有限公司的PUD-C1217水性聚氨酯；丙烯酸乳液采用韩国韩华水性丙烯酸乳液R-20型。
本实施例中，消泡剂采用德丰化工有限公司的水性厚浆涂料消泡剂DF-8202型，阻燃剂采用青岛联美化工有限公司的LM-8001型涂料用阻燃剂，杀菌剂采用永研化工科技有限公司的LM-10型杀菌剂。
一种上述本实施例的阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)分散剂的配制：
启动乳液搅拌分散器，向其中依次加入25重量份的聚氨酯乳液、15重量份的丙烯酸乳液，充分搅拌30分钟，搅拌速度为1200转/min，然后加入1重量份的消泡剂，降低搅拌速度至300转/min，继续搅拌半小时，得到以聚氨酯乳液和丙烯酸乳液为主的分散剂。
(2)填料与助剂的加入与调漆：
将步骤(1)得到的分散剂加入球磨罐中，再向球磨罐中依次加入25重量份的云母粉、20重量份的Al2O3微颗粒、5重量份的铝纤维、8重量份的阻燃剂和1重量份的杀菌剂。开动球磨机，球磨分散30min后，出料，得到阻尼涂料。本实施例制备的阻尼涂料在不同温度下的损耗因子和导热系数的测试结果见表1。
下表1为上述实施例1～3制备的阻尼涂料在不同温度下的损耗因子和导热系数的测试结果。由表1可知，从实施例1到实施例3，随着Al2O3重量份的增加，阻尼的损耗因子有所下降，但相应的导热系数有所增加，因此可根据实际的需求进行选配。
表1 实施例1～3的阻尼涂料在不同温度下的损耗因子和导热系数
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种阻尼涂料，其特征在于，所述阻尼涂料包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的阻尼涂料，其特征在于，所述Al2O3微颗粒的粒径≤10微米；所述铝纤维的直径≤10微米，所述铝纤维的长度≤200微米。
3.根据权利要求2所述的阻尼涂料，其特征在于，所述Al2O3微颗粒的粒径为5微米～10微米；所述铝纤维的直径为5微米～10微米，所述铝纤维的长度为80微米～200微米。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的阻尼涂料，其特征在于，所述聚氨酯乳液为水性聚氨酯乳液；所述丙烯酸乳液为水性丙烯酸乳液。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的阻尼涂料，其特征在于，所述云母粉的粒径为1微米～5微米。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的阻尼涂料，其特征在于，所述消泡剂为DF-851消泡剂、DF-8202消泡剂、DF-8205消泡剂、DF-8206消泡剂中的一种或多种；所述阻燃剂为LM-8001阻燃剂、LM-NPP8081阻燃剂、LM-NPP8083阻燃剂中的一种或多种；所述杀菌剂为LM-10杀菌剂、YDL-15杀菌剂、HTK-30杀菌剂中的一种或多种。
7.一种如权利要求1～6中任一项所述的阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)分散剂的配制：将20～30重量份的聚氨酯乳液和10～15重量份的丙烯酸乳液混合并搅拌，然后加入1～2重量份的消泡剂，继续搅拌，得到分散剂；
(2)填料与助剂的加入与调漆：向分散剂中加入25～40重量份的云母粉、10～20重量份的Al2O3微颗粒、5～10重量份的铝纤维、2～8重量份的阻燃剂和0.5～1重量份的杀菌剂，经搅拌分散后，得到阻尼涂料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，加入消泡剂前，所述搅拌的速度为1000转/min～1200转/min，所述搅拌的时间为25min～35min；加入消泡剂后，所述搅拌的速度为280转/min～380转/min，所述搅拌的时间为25min～35min。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述搅拌的时间为25min～35min。
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