CN113637348A

CN113637348A - 一种吸音降噪腻子膏及其制备方法

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Publication number: CN113637348A
Application number: CN202110990615.3A
Authority: CN
Inventors: 郑宪凯; 陈正景; 胡直南; 李光辉; 范文兵; 傅雁
Original assignee: Zhangjiagang Fuke New Building Materials Co ltd; Suzhou Fuclear Technology Co ltd
Current assignee: Zhangjiagang Fuke New Building Materials Co ltd; Suzhou Fuclear Technology Co ltd
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2021-11-12

Abstract

本发明涉及一种吸音降噪腻子膏及其制备方法，属于建筑材料技术领域。原料组分及其质量百分比为硅溶胶8～15％、分散剂0.5～0.8％、消泡剂0.2～0.4％、硅胶粉15～20％、木质纤维粉8～12％、填料20～34％、硅烷偶联剂0.5～1.0％、合成树脂乳液10～25％、增稠剂0.3～1.4％、余量为水。本发明所述腻子膏还包括稳态剂0.5～1.0％，从而使得该比表面积很大的材料具有良好的抗吸附性和操作稳定性。本发明制备的腻子膏安全环保，施工方便，与室内建材配伍性好，具有良好的吸音降噪效果。

Description

一种吸音降噪腻子膏及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是指一种吸音降噪腻子膏及其制备方法。

背景技术

目前，噪音污染同水污染和大气污染成为当今世界三大环境污染，危害人类的听觉，建筑的老化，机密设备的使用等等。为了追求生活质量，建筑物内的降噪问题也越来越受到人们的重视。现用的降噪材料基本分为隔音材料、吸音材料和阻尼材料：隔音材料需要阻断和减弱入射声能，一般是一些质量大密度高的材料，例如混凝土墙、铁板铅板、高密度板材等；吸音材料是利用材料表面至内部连通而蜿蜒的孔道，当声音进入材料后，空气与内壁的振动摩擦，使相当一部分声能转化为内能而被吸收，缩短混响时间，多为多孔纤维、泡沫和颗粒材料；第三类利用材料内部在经受振动变形过程中损耗振动能量，转变为内能，即阻尼材料。

目前降噪材料主要用于交通工具、需隔音降噪的器械、管道等，而在民用建材领域，特别是室内却应用极少。住宅房中虽然有墙壁和玻璃起到一定的降噪效果，但尤其是建筑内邻层、邻间的效果并不总能令人满意。而遇到这种状况，使用其他领域的降噪涂料作为弥补手段时，往往存在不够安全、环保，针对性不足，与建筑材料的匹配性不佳，性价比过低等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种吸音降噪腻子膏及其制备方法，本发明制备的腻子膏具有吸音降噪的作用，并与室内建材有良好的匹配性，可以作为饰面材料使用。

本发明的第一个目的是提供一种吸音降噪腻子膏，原料组分及其质量百分比如下：硅溶胶8～15％、分散剂0.5～0.8％、消泡剂0.2～0.4％、硅胶粉15～20％、木质纤维粉8～12％、填料20～34％、硅烷偶联剂0.5～1.0％、合成树脂乳液10～25％、增稠剂0.3～1.4％、余量为水。

在本发明的一个实施例中，还包括0.5～1.0％稳态剂。所述吸音降噪腻子膏是一种多孔性材料，具有很大的比表面积，对配方中的多种化学添加剂都有吸附作用，这种吸附作用将严重影响腻子膏的施工性能，使得腻子膏失去可批刮性。加入稳态剂后可明显降低多孔材料对化学添加剂和水的吸附，稳定腻子膏的可操作状态。

在本发明的一个实施例中，所述稳态剂为水溶性聚合物；所述水溶性聚合物由丙烯酸、丙烯酰胺磺酸和丙烯酸饱和酯制备得到。所述的稳态剂是一种主链以丙烯酸、丙烯酰胺磺酸(盐)和丙烯酸饱和酯三者共聚或其中两个共聚侧链为聚醚的水溶性聚合物。稳态剂具有稳定腻子膏涂抹滑爽性的作用，使得腻子膏在二年时间内可以均匀不分层，并具有良好的可批刮性。在另一个实例中不掺加稳态剂，腻子膏的需水量大大提高，最终得到的腻子膏强度不达标，很容易被压碎。

在本发明的一个实施例中，所述硅溶胶的固含量为20～30％，氧化钠含量小于0.5％，粒径小于50nm，pH值为9～10.5。硅溶胶的粒径小于50nm，对基层的渗透性好，腻子膏可以与基层粘接更牢固。

在本发明的一个实施例中，所述分散剂为聚羧酸盐、磺酸盐、聚丙烯酸盐和硫酸酯盐中的一种或多种。

优选地，所述分散剂为陶氏731A、高泰123k、陶氏CA-2500和高泰P30中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，所述消泡剂为有机硅类、聚醚类、聚醚改性硅和硅铜类中的一种或多种。

优选地，所述消泡剂为巴斯夫2410、巴斯夫NXZ、陶熙DOWSIL8590和陶熙WD-901中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，所述硅胶粉不小于200目，孔径为8～10nm，比表面积为300～500m²/g，孔体积为0.8～1.0ml/g。

在本发明的一个实施例中，所述木质纤维粉不小于300目，长径比大于20的木质纤维粉的质量分数大于70％。

在本发明的一个实施例中，所述填料为石英粉、漂珠、重晶石粉、硅灰石粉、碳酸钙粉、高岭土、海泡石粉、硅藻土、沸石粉和钛白粉中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，所述硅烷偶联剂为陶熙OFS-6020、品宁KH550、联碳A-1100和信越KBM-903中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，所述合成树脂乳液为EVA乳液、氟碳乳液、硅丙乳液、纯丙乳液和苯丙乳液中的两种或两种以上。

在本发明的一个实施例中，所述合成树脂乳液的玻璃化温度为-20℃～34℃。

本发明的第二个目的是提供一种吸音降噪腻子膏的制备方法，包括如下步骤：

S1、将水、硅溶胶、稳态剂、分散剂、消泡剂混匀，在搅拌状态下加入硅胶粉、木质纤维粉和填料得到浆体；

S2、向S1步骤所述浆体中加入硅烷偶联剂，搅拌60～90min，继续依次加入合成树脂乳液和增稠剂，搅拌得到所述吸音降噪腻子膏。

在本发明的一个实施例中，在S1步骤中，所述搅拌的转速为700～1000rpm；搅拌的时间为15～25min。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明以水为溶剂，安全环保。苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和、游离甲醛、挥发性有机化合物含量(VOC)和可迁移重金属的含量均符合室内装饰环保要求。本发明制备的吸音降噪腻子膏与水泥砂浆、乳胶漆等室内建材均具有良好的粘接性能，施工方便，不仅可以作为垫层使用，也可以作为饰面材料使用。

(2)本发明采用稳态剂由丙烯酸、丙烯酰胺磺酸和丙烯酸饱和酯制备得到。无机填料中有少许杂质，而杂质对分散剂的吸附，使作用在填料上的有效分散剂减少，稳态剂具有更强竞争性和选择吸附性，将吸附在杂质上的分散剂置换出来，提高分散剂利用率，使腻子膏的状态保持更好。稳态剂提高腻子膏的储存稳定性，施工顺滑性，使得所述腻子膏在二年时间内可以均匀不分层。

(3)本发明采用硅胶粉具有丰富的孔隙结构，声音靠振动传播具有能量，当声音传入时受到孔隙内部空气分子摩擦和孔隙壁的振动消耗，使声能转化为热能，从而达到降噪效果。

(4)本发明采用的硅烷偶联剂有着亲水基团和与聚合物反应的有机活性基团，在加入之后进行60～90min搅拌水解，将能够水解的烷氧基水解成硅羟基，然后在与无机材料表面的OH-水解缩聚，使腻子膏具有良好的整体性。硅溶胶中SiO₂、还有其他无机填料表面吸附有OH-，和硅烷偶联剂亲水基团水合反应，有机活性基团和乳液聚合物集合，形成一个稳固的整体。

(5)本发明使用合成树脂乳液混拼形成具有阻尼作用的互穿网络结构，配合硅胶粉和木质纤维粉的连续孔隙结构所具有的吸音功能，结合硅胶粉和硅烷偶联剂的协同效应，在-5℃～40℃的环境温度均有良好的降噪效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例1

一种吸音降噪腻子膏及其制备方法，包括以下步骤：

在反应釜中加入15.8重量份的水，在搅拌状态下加入10重量份的硅溶胶，其固含量为20％，pH为9.8，继续加入0.5重量份的陶氏731A，0.5重量份的稳态剂(弗克B1601)，0.2重量份的巴斯夫2410，搅拌混合成均匀的浆体后，加入20重量份的200目硅胶粉，其孔径为8nm，孔体积为0.8ml/g，10重量份的325目木质纤维粉，其长径比大于20的含量为70％，15重量份的120目石英粉、14重量份的800目碳酸钙粉，3重量份的120目漂珠，在1000rpm下搅拌20min至均匀的浆体后，加入0.5重量份的陶熙OFS-6020，继续搅拌60min，分别加入7重量份的苯丙乳液，其玻璃化温度为-5℃，3重量份的硅丙乳液，其玻璃化温度为32℃，0.5重量份的缔合型增稠剂，搅拌均匀后，得到一种吸音降噪腻子膏。该腻子膏可以单次施工1.5～2mm，施工两道作为垫层施工于墙面或地面。

实施例2

一种吸音降噪腻子膏及其制备方法，包括以下步骤：

在反应釜中加入10.2重量份的水，在搅拌状态下加入15重量份的硅溶胶，其固含量为30％，pH为10.3，继续加入0.8重量份的高泰123k，1.0重量份的稳态剂(弗克B1601)，0.2重量份的巴斯夫NXZ，搅拌混合成均匀的浆体后，加入15重量份的400目硅胶粉，其孔径为8nm，孔体积为0.85ml/g，8重量份的400目木质纤维粉，其长径比大于20的含量为86％，15重量份的800目硅灰石粉，15重量份的200目碳酸钙粉，在800rpm下搅拌22min至均匀的浆体后，加入0.5重量份的品宁KH550，继续搅拌90min，分别加入4重量份的苯丙乳液，其玻璃化温度为-5℃，6重量份的EVA乳液，其玻璃化温度为10℃，9重量份的核壳结构纯丙乳液，其玻璃化温度为29℃，0.3重量份的缔合型增稠剂，搅拌至粘度稳定后，得到一种吸音降噪腻子膏。

实施例3

一种吸音降噪腻子膏及其制备方法，包括以下步骤：

在反应釜中加入18.6重量份的水，在搅拌状态下加入8重量份的硅溶胶，其固含量为25％，pH为10，继续加入0.6重量份的陶氏CA-2500，0.5重量份的稳态剂(弗克B1601)，0.4重量份的陶熙DOWSIL8590，搅拌混合成均匀的浆体后，加入18重量份的400目硅胶粉，其孔径为10nm，孔体积为1.0ml/g，12重量份的400目木质纤维粉，其长径比大于20的含量为86％，10重量份的800目硅灰石粉，10重量份的200目碳酸钙粉，在700rpm下搅拌25min至均匀的浆体后，加入0.5重量份的联碳A-1100，继续搅拌90min，分别加入14重量份的纯丙乳液，其玻璃化温度为-20℃，6重量份的核壳结构纯丙乳液，其玻璃化温度为29℃，0.8重量份的碱溶胀增稠剂，0.6重量份的缔合型增稠剂，搅拌至粘度稳定后，得到一种吸音降噪腻子膏。

实施例4

一种吸音降噪腻子膏及其制备方法，包括以下步骤：

在反应釜中加入8重量份的水，在搅拌状态下加入12重量份的硅溶胶，其固含量为20％，pH为9.8，继续加入0.8重量份的高泰P30，1.0重量份的稳态剂(弗克B1601)，0.2重量份的陶熙WD-901，0.2重量份的巴斯夫NXZ，搅拌混合成均匀的浆体后，加入20重量份的400目硅胶粉，其孔径为10nm，孔体积为1.0ml/g，11重量份的325目木质纤维粉，其长径比大于20的含量为90％，10重量份的800目重晶石粉、5重量份的400目重质碳酸钙粉、19重量份的200目碳酸钙粉，在700～1000rpm下搅拌25min至均匀的浆体后，加入0.5重量份的信越KBM-903，继续搅拌90min，分别加入9重量份的苯丙乳液，其玻璃化温度为-10℃，3重量份的硅丙乳液，其玻璃化温度为34℃，0.3重量份的缔合型增稠剂，搅拌至粘度稳定后，得到一种吸音降噪腻子膏。

对比例1

基本同实施例1，不同之处仅在于未加入硅胶粉，具体步骤如下：

在反应釜中加入35.8重量份的水，在搅拌状态下加入10重量份的硅溶胶，其固含量为20％，pH为9.8，继续加入0.5重量份的陶氏731A，0.5重量份的稳态剂(弗克B1601)，0.2重量份的巴斯夫2410，搅拌混合成均匀的浆体后，加入10重量份的325目木质纤维粉，其长径比大于20的含量为70％，15重量份的120目石英粉、14重量份的800目碳酸钙粉，3重量份的120目漂珠，在1000rpm下搅拌20min至均匀的浆体后，加入0.5重量份的陶熙OFS-6020，继续搅拌60min，分别加入7重量份的苯丙乳液，其玻璃化温度为-5℃，3重量份的硅丙乳液，其玻璃化温度为32℃，0.5重量份的缔合型增稠剂，搅拌均匀后，得到一种腻子膏。

对比例2

基本同实施例1，不同之处仅在于未加入硅烷偶联剂，具体步骤如下：

在反应釜中加入16.3重量份的水，在搅拌状态下加入10重量份的硅溶胶，其固含量为20％，pH为9.8，继续加入0.5重量份的陶氏731A，0.5重量份的稳态剂(弗克B1601)，0.2重量份的巴斯夫2410，搅拌混合成均匀的浆体后，加入20重量份的200目硅胶粉，其孔径为8nm，孔体积为0.8ml/g，10重量份的325目木质纤维粉，其长径比大于20的含量为70％，15重量份的120目石英粉、14重量份的800目碳酸钙粉，3重量份的120目漂珠，在1000rpm下搅拌20min至均匀的浆体后，分别加入7重量份的苯丙乳液，其玻璃化温度为-5℃，3重量份的硅丙乳液，其玻璃化温度为32℃，0.5重量份的缔合型增稠剂，搅拌均匀后，得到一种腻子膏。

测试例1

对以上实施例和对比例得到的吸音降噪腻子膏进行测试，参照JG/T 298-2010、GB/T 9756-2009、GB/T 19889.3-2005、GB/T 18582-2008性能及有害物质限量，表1所示为最终测得各项指标：

表1

如表1所示，本发明实施例制备的吸音降噪腻子膏均符合检验标准。对比例1将配方中未加入硅胶粉，所制成的吸音降噪腻子膏隔音效果明显下降。对比例2中未加入硅烷偶联剂，所制成的吸音降噪腻子膏耐水性差，有明显掉粉，且隔音效果也有所下降。

测试例2

选取市售合成树脂乳液砂壁涂料、乳胶漆、拉毛涂料和质感涂料各一款，与上述实施例各自涂布成膜，厚度为0.5mm，在GB9278规定的条件下养护14d，参照GB/T19889.3-2005方法测定平均隔声量，表2所示为最终测得平均隔声量：

表2

涂膜	平均隔声量(0.5mm)/dB(A)
		实施例1	10
实施例2	12
		实施例3	13
实施例4	10
		对比例1	2
对比例2	6
		合成树脂乳液砂壁涂料	2
乳胶漆	3
		拉毛涂料	5
质感涂料	2

如表2所示，实施例所制成的吸音降噪腻子膏的隔音效果明显优于市面销售的普通涂料和对比例制备的的腻子膏。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种吸音降噪腻子膏，其特征在于，包括以下原料组分及其质量百分比：硅溶胶8～15％、分散剂0.5～0.8％、消泡剂0.2～0.4％、硅胶粉15～20％、木质纤维粉8～12％、填料20～34％、硅烷偶联剂0.5～1.0％、合成树脂乳液10～25％、增稠剂0.3～1.4％、余量为水。

2.根据权利要求1所述的吸音降噪腻子膏，其特征在于：还包括0.5～1.0％稳态剂；所述稳态剂为水溶性聚合物；所述水溶性聚合物由丙烯酸、丙烯酰胺磺酸和丙烯酸饱和酯制备得到。

3.根据权利要求1所述的吸音降噪腻子膏，其特征在于：所述硅溶胶的固含量为20～30％，氧化钠含量小于0.5％，粒径小于50nm，pH值为9～10.5。

4.根据权利要求1所述的吸音降噪腻子膏，其特征在于：所述硅胶粉不小于200目，孔径为8～10nm，孔体积为0.8～1.0ml/g。

5.根据权利要求1所述的吸音降噪腻子膏，其特征在于：所述木质纤维粉不小于300目。

6.根据权利要求1所述的吸音降噪腻子膏，其特征在于：所述填料为石英粉、漂珠、重晶石粉、硅灰石粉、碳酸钙粉、高岭土、海泡石粉、硅藻土、沸石粉和钛白粉中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的吸音降噪腻子膏，其特征在于：所述合成树脂乳液为EVA乳液、氟碳乳液、硅丙乳液、纯丙乳液和苯丙乳液中的两种或两种以上。

8.根据权利要求1所述的吸音降噪腻子膏，其特征在于：所述合成树脂乳液的玻璃化温度为-20℃～34℃。

9.根据权利要求1～8任一项所述吸音降噪腻子膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述吸音降噪腻子膏的制备方法，其特征在于：在S1步骤中，所述搅拌的转速为700～1000rpm；搅拌的时间为15～25min。