CN115109468A - 一种多功能水性阻尼涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多功能水性阻尼涂料及其制备方法,包括水性乳液基体、水、颜填料、复合抗菌材料、复配阻燃剂、功能小分子、功能填料、偶联剂、分散剂、消泡剂、基材润湿剂、成膜助剂。本发明将接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须制备的涂料中作为抗菌材料及阻尼增强填料引入到涂料体系中,一方面与聚合物之间存在氢键相互作用,使得聚合物链段之间的相对移动造成阻力与限制,从而增大内耗,起到增强涂料阻尼效果的功能;另一方面既减少了纳米银的团聚现象,又形成了季铵盐阳离子抗菌、纳米银金属接触杀菌与氧化锌杀菌的协同抗菌作用,增强了涂料的广谱抗菌性与抗菌效果。
Description
技术领域
本发明涉及阻尼材料技术领域,具体涉及一种多功能水性阻尼涂料及其制备方法。
背景技术
中国是世界上高铁里程最长的国家,在如今代表着速度与效率的高铁时代,中国高铁作为中国经济走向世界的一张名片,一直以来都以高精准的质量把关。但是随着人们对更高品质生活的追求,对于乘坐高铁出行的舒适性,安全性也有了更高的要求。高铁在高速移动时引起的振动、噪声问题越来越严重,此问题一方面会对车载设备的安全性以及可靠稳定性造成影响,另一方面会令乘客的出行舒适性大打折扣。目前针对此问题一方面会利用具有阻尼结构的机械结构进行减振,另一方面会使用聚合物阻尼材料进行减振降噪。对于聚合物阻尼材料这一方面来说可分为阻尼涂料、阻尼片材、多孔材料等,阻尼涂料因其具有易施工、易制备、成本低等优点而被广泛应用。为了更好的满足现有技术中人们对涂料的需求。
比如申请号为CN201910971844.3的中国发明专利文件,公布了一种四针状氧化锌晶须改性聚氨酯树脂涂料,由以下重量份数的原料制备而成:聚醚多元醇20-30份、二羟甲基丙酸3-6份、异佛尔酮二异氰酸酯40-60份、甲苯-2,4-二异氰酸酯10-15份、二丁基二月桂酸锡0.1-1份、二甲基氨基乙醇1-3份、氢化改性蓖麻油2-5份、聚丙烯酸酯预包覆四针状氧化锌晶须10-20份、三羟甲基丙烷1-3份、醋酸丁酯5-10份、乙醇10-30份、防沉剂1-5份、纳米填料20-25份、水120-150份;该技术利用聚丙烯酸酯对添加在涂料中的四针状氧化锌晶须进行预包覆,该方法中虽然用于包覆的聚丙烯酸酯与聚氨酯具有良好的相容性,但是四针状氧化锌晶须与聚丙烯酸酯间仍存在相容性差的问题,导致漆膜在长期的使用过程中会出现裂纹,增加了后期的维护,浪费大量人力物力。
发明内容
针对以上问题,本发明提出了一种多功能水性阻尼涂料及制备方法。本发明对四针状氧化锌晶须进行接枝改性,提高了四针状氧化锌晶须与涂料聚合物的相容性,提高了阻尼涂料的使用寿命。
本发明的具体技术方案如下:
一种多功能水性阻尼涂料,由以下重量配比的成分制得:
20~25份水性乳液、8~12份水、10~13份颜填料、40~50份阻燃剂、1~5份功能小分子、5~10份功能填料、1~3份偶联剂、1~2份消泡剂、2~3份基材润湿剂、1~2份分散剂、2~3份成膜助剂以及1~2份复合抗菌材料;
其中,所述的功能小分子为受阻酚类化合物,所述的复合抗菌材料为有机/无机协同抗菌材料,所述有机/无机协同抗菌材料为接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须。
现有技术中,在阻尼涂料中添加了四针状氧化锌晶须,因其独特的立体四针状三维结构,很容易实现在基体材料中的均匀分布,从而各向同性地改善材料的物理性能,同时赋予涂料漆膜多种独特的功能特性,它具有普通氧化锌所无法比拟的优良性能,如耐磨、增强、减振、防滑、降噪、吸波、抗老化、抗静电、抗菌等性能;由于四针状氧化锌晶须与阻尼涂料聚合物的相容性,故而通过聚丙烯酸酯预包覆四针状氧化锌晶须,提高其与阻尼涂料的相容性,避免了涂料漆膜在使用过程中开裂;但是氧化锌晶须与包覆晶须的聚合物的相容性也并不高,在使用过程中漆膜还是会出现开裂的现象,影响油漆的品质。
在本发明的上述技术方案中,通过对氧化锌晶须进行改性,通过接枝季铵盐,使得氧化锌晶须能够与涂料聚合物之间形成氢键,增强了四针状氧化锌晶须与涂料聚合物间的结合性能,避免了四针状氧化锌晶须与聚合物脱落,大大提高了涂料漆膜的性能,涂料漆膜的使用寿命也更长;本发明还在四针状氧化锌晶须上负载了具有杀菌作用的纳米银粒子,较单独添加抗菌试剂具有更好的杀菌抗菌效果,形成了季铵盐阳离子抗菌、纳米银金属接触杀菌与氧化锌杀菌的协同抗菌作用,增强了涂料的广谱抗菌性与抗菌效果。
作为本发明上述技术方案的优选,所述的水性乳液为乙烯-醋酸乙烯共聚乳液,所述乙烯-醋酸乙烯共聚乳液的固含量为50~60%、粘度为1050~1150 mpa.s、玻璃化转变温度为11~15℃。
作为本发明上述技术方案的优选,所述的阻燃剂为复配阻燃剂,所述复配阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇的混合物。
作为本发明上述技术方案的优选,所述的功能小分子选自4,4'-(丁-1,1-二基)双(2-(叔丁基)-5-甲基苯酚)、4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)、4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、6,6'-亚甲基双(2-(叔丁基)-4-甲基苯酚)中的一种或多种。
作为本发明上述技术方案的优选,所述的功能填料选自四针状氧化锌晶须、碱式硫酸镁晶须中的一种或多种。
作为本发明上述技术方案的优选,所述的偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
作为本发明上述技术方案的优选,所述的阻尼涂料还包括以重量份数计的1~2份复合抗菌材料,所述的复合抗菌材料为有机/无机协同抗菌材料,所述有机/无机协同抗菌材料为接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须。
作为本发明上述技术方案的优选,所述基材润湿剂选自改性有机硅类基材润湿剂、炔二醇类基材润湿剂中的一种,进一步的,所述基材润湿剂选自BYK346、BYK349、BYK381、CASTLE3346中的一种。
作为本发明上述技术方案的优选,所述分散剂选自BYK-190、BYK163、TEGO760W、TEGO755W、CASTLE4110中的一种或多种。
作为本发明上述技术方案的优选,所述成膜助剂为伊斯曼醇酯十二。
作为本发明上述技术方案的优选,所述消泡剂为BASF 2437、BASF2410、TEGO4100、TEGO810中的一种或两种。
本发明的另一个目的在于提供一种多功能水性阻尼涂料的制备方法,包含以下制备步骤:
步骤1:将四针状氧化锌晶须分散到无水乙醇中得到四针状氧化锌晶须分散液;
步骤2:向硝酸银溶液加入氨水制得银氨溶液,将银氨溶液的pH调节为9.5~10.5;
步骤3:将所述银氨溶液与所述的四针状氧化锌晶须分散液混合,加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)后在60~70℃的水浴条件下搅拌,待25~35 min后缓慢滴加葡萄糖乙醇溶液,持续加热搅拌直至反应结束得到载纳米银四针转氧化锌晶须浊液;
步骤4:取步骤3中的所述载纳米银四针转氧化锌晶须浊液,经过离心、洗涤、干燥,即制得载纳米银四针状氧化锌晶须;
步骤5:称取适量的偶联剂以及等摩尔量的丁二酸酐,将两者分散在DMF中形成第一溶液,取步骤4中载纳米银四针状氧化锌晶须分散在DMF与去离子水组成的混合液中以获得载纳米银四针状氧化锌晶须悬浮液;将所述的第一溶液和所述的载纳米银四针状氧化锌晶须悬浮液混合,在搅拌条件下反应,结束后经过滤、洗涤、干燥,得到表面羧基化的载纳米银四针状氧化锌晶须;
步骤6:取步骤5中所述的表面羧基化的载纳米银四针状氧化锌晶须,与等质量的聚乙烯亚胺(PEI)混合,分散在去离子水中,室温下搅拌反应7.5~8.5 h,反应结束经过滤、洗涤、干燥得到表面酰胺化的载纳米银四针状氧化锌晶须;
步骤7:取步骤6中的所述表面酰胺化的载纳米银四针状氧化锌晶须分散到去离子水中得到第二溶液,在1~8℃低温条件下搅拌,并缓慢向其中滴加环氧丙烷,反应7~8 h后,经过滤、洗涤、干燥得到表面叔胺化的载纳米银四针状氧化锌晶须;其中,添加环氧丙烷的物质的量至少是所述表面酰胺化的载纳米银四针状氧化锌晶须的物质的量的两倍。
步骤8:取步骤7中的表面叔胺化的载纳米银四针状氧化锌晶须产物分散到丙酮中,在45~55℃温度条件下搅拌,以摩尔比1:1向其中缓慢滴加溴代正丁烷进行烷基化,反应结束后经过滤、洗涤、干燥,得到接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须;
步骤9:按照配方,将水性乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液置于高速分散机下以2500~3500 r/min进行分散,然后依次向其中加入水、基材润湿剂、分散剂、成膜助剂、颜填料、复合抗菌材料、阻燃剂、功能小分子、功能填料,依次添加完成后,对涂料分散容器进行持续降温,保持2500~3000 r/min高速分散2.5~3.5 h,分散过程中根据涂料气泡状态持续少量加入消泡剂,待分散结束后即可得到所述多功能水性阻尼涂料。
在本发明的上述技术方案中,先在四针状氧化锌晶须的表面负载具有杀菌作用的银粒子,避免了单独添加银粒子在涂料中出现团聚的现象;同时通过四步法对四针状晶须进行接枝,先通过偶联剂在载银四针状氧化锌晶须表面接枝羧酸根、接着与PEI反应酰胺化、接着与环氧丙烷反应叔胺化、最后与卤代烃反应形成接枝季铵盐的载银四针状氧化锌晶须,方法简单、适合工业化生产。
综上所述,本发明的有益效果如下:
1、本发明通过将接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须作为抗菌材料及阻尼增强填料引入涂料体系,接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶与涂料聚合物之间存在氢键相互作用,增强了接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶与涂料聚合物的相容性;
2、本发明通过引入四针状氧化锌晶,会对聚合物链段之间的相对移动造成阻力与限制,从而增大内耗,起到增强涂料阻尼效果的功能;
3、本发明通过在四针状氧化锌晶须的表面负载了银粒子,既减少了纳米银的团聚现象,又形成了季铵盐阳离子抗菌、纳米银金属接触杀菌与氧化锌杀菌的协同抗菌作用,增强了涂料的广谱抗菌性与抗菌效果;
4、本发明所提供的涂料,同时具备防火、抗菌、阻尼等功能,避免了传统的需要多层喷涂工艺,简化了喷涂工艺,减少了喷覆涂料的成本及工作量,减轻了后期维护成本,节约了人力物力,符合当前涂料环保化,多元化,功能化,轻量化的发展趋势;
5、本发明所提供的涂料的制备方法,制备方法简单、适合工业化生产。
附图说明
图1为四针状氧化锌晶须的扫描电镜图;
图2为载银四针状氧化锌晶须的扫描电镜图;
图3为实施例1的涂层减振测试;
图4为不同实施例的大板燃烧耐火时间图;
图5为添加不同实施例的阻尼性能图;
图6为添加不同实施例涂料的抗菌性能图。
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
(一)载纳米银四针状氧化锌晶须的制备
步骤1:取10 g四针状氧化锌晶须加入到100 ml无水乙醇中,超声分散30 min备用。
步骤2:称取2.7 ml浓度为0.5mol/L的硝酸银溶液加到适量的去离子水中,取15ml氨水,边搅拌边缓慢倒入上述溶液,至溶液澄清,调节pH为10。
步骤3:将银氨溶液与四针状氧化锌晶须分散液混合,加入5 g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)后在65℃水浴锅中进行磁力搅拌,待30 min后缓慢滴加0.5 mol/L的葡萄糖乙醇溶液10 ml,持续加热搅拌2h后反应结束。
步骤4:反应结束冷却到室温后将产物离心分离,用去离子水洗涤3-5遍,置于80℃烘箱干燥,即制得载纳米银四针状氧化锌晶须。
(二)接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须的制备
步骤1:称取1 g偶联剂以及等量的丁二酸酐,将两者分散在50ml DMF中,磁力搅拌2 h,然后向里面加入充分分散在DMF与去离子水混合液中的载纳米银四针状氧化锌晶须的悬浮液,磁力搅拌5h,反应结束后用去离子水和无水乙醇洗涤产物,干燥,产物为表面羧基化的载纳米银四针状氧化锌晶须。
步骤2:取步骤1制备的表面羧基化的载纳米银四针状氧化锌晶须置于烧瓶,然后加入等质量的聚乙烯亚胺(PEI),加入去离子水,超声分散1 h,然后在室温下磁力搅拌反应8 h,反应结束用去离子水和无水乙醇洗涤抽滤,干燥,此步骤的目的是使羧基酰胺化,实现接枝PEI。
步骤3:取步骤2的产物分散到100 ml去离子水中,5℃低温磁力搅拌,并向其中缓慢滴加10 g环氧丙烷,反应6 h,反应结束后,用无水乙醇和去离子水洗涤抽滤,干燥,此步骤的目的使表面叔胺化。
步骤4:取适量步骤3的产物分散到100 ml丙酮中,水浴温度50℃,向其中缓慢滴加10 g溴代正丁烷进行烷基化,磁力搅拌8 h,反应结束后用去离子水和无水乙醇洗涤抽滤,干燥,即可得到接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须。
(三)涂料制备
称22 g水性乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液置于高速分散机下以3000 r/min进行分散,然后依次向其中加入水9 g、基材润湿剂BYK346 2 g、分散剂BYK190 1 g、成膜助剂伊斯曼醇酯十二3 g、颜填料钛白粉8 g、碳酸钙3 g、接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须1.5 g、复配阻燃剂聚磷酸铵22 g、三聚氰胺12 g、季戊四醇12 g、功能小分子4,4'-(丁-1,1-二基)双(2-(叔丁基)-5-甲基苯酚)2 g、功能填料接枝季铵盐的四针状氧化锌晶须5 g,依次添加完成后,接入流动冷却水对涂料容器进行持续降温,保持3000 r/min高速分散3h,分散过程中注意涂料气泡状态,并持续少量加入消泡剂,待分散结束后即可得到所述涂料。
实施例2
(一)载纳米银四针状氧化锌晶须的制备:同实施例1
(二)接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须的制备:同实施例1
(三)涂料制备
称22 g水性乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液置于高速分散机下以3000 r/min进行分散,然后依次向其中加入水9 g、基材润湿剂BYK346 2 g、分散剂BYK190 1 g、成膜助剂伊斯曼醇酯十二3 g、颜填料钛白粉8 g、碳酸钙3 g、接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须1.5 g、复配阻燃剂聚磷酸铵26 g、三聚氰胺8 g、季戊四醇10 g、功能小分子4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)2 g、功能填料接枝季铵盐的四针状氧化锌晶须5 g,依次添加完成后,接入流动冷却水对涂料容器进行持续降温,保持3000 r/min高速分散3 h,分散过程中注意涂料气泡状态,并持续少量加入消泡剂,待分散结束后即可得到所述涂料。
实施例3
(一)载纳米银四针状氧化锌晶须的制备:同实施例1
(二)接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须的制备:同实施例1
(三)涂料制备
称22 g水性乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液置于高速分散机下以3000 r/min进行分散,然后依次向其中加入水9 g、基材润湿剂BYK346 2 g、分散剂BYK190 1 g、成膜助剂伊斯曼醇酯十二3 g、颜填料钛白粉8 g、碳酸钙3 g、接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须1.5 g、复配阻燃剂聚磷酸铵22 g、三聚氰胺10 g、季戊四醇10 g、功能小分子4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)2 g、功能填料接枝季铵盐的四针状氧化锌晶须5 g,依次添加完成后,接入流动冷却水对涂料容器进行持续降温,保持3000 r/min高速分散3 h,分散过程中注意涂料气泡状态,并持续少量加入消泡剂,待分散结束后即可得到所述涂料。
实施例4
(一)载纳米银四针状氧化锌晶须的制备:同实施例1
(二)接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须的制备:同实施例1
(三)涂料制备
称22 g水性乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液置于高速分散机下以3000 r/min进行分散,然后依次向其中加入水9 g、基材润湿剂BYK346 2 g、分散剂BYK190 1 g、成膜助剂伊斯曼醇酯十二3 g、颜填料钛白粉8 g、碳酸钙3 g、接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须1.5 g、复配阻燃剂聚磷酸铵24 g、三聚氰胺8 g、季戊四醇12 g、功能小分子6,6'-亚甲基双(2-(叔丁基)-4-甲基苯酚)2 g、功能填料接枝季铵盐的四针状氧化锌晶须5 g,依次添加完成后,接入流动冷却水对涂料容器进行持续降温,保持3000 r/min高速分散3 h,分散过程中注意涂料气泡状态,并持续少量加入消泡剂,待分散结束后即可得到所述涂料。
对比例
普通水性阻尼涂料具体制备方法如下所示:
称22 g水性乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液置于高速分散机下以3000 r/min进行分散,然后依次向其中加入水9 g、基材润湿剂BYK346 2 g、分散剂BYK190 1 g、成膜助剂伊斯曼醇酯十二3 g、颜填料钛白粉8 g、碳酸钙3 g、优选配比范围外的复配阻燃剂聚磷酸铵20g、三聚氰胺6 g、季戊四醇14 g、功能填料四针状氧化锌晶须5 g,依次添加完成后,接入流动冷却水对涂料容器进行持续降温,保持3000 r/min高速分散3 h,分散过程中注意涂料气泡状态,并持续少量加入消泡剂,待分散结束后即可得到所述涂料。
针对上述实施例1~4及对比例,发明人进行了一下的试验:
扫描电子显微镜采用的是美国Fei公司的Nova 450型场发射扫描电子显微镜进行测试,测试过程是在5 kV的加速电压下进行,如图1、图2。
涂层减振测试采用杭州亿恒科技有限公司的EDM-1000电动振动试验***对涂料的实际减振性能进行测试,测试频率为5-400 Hz,输入加速度为0.5 g,测试结果如图3。
耐火时间采用防火涂料大板燃烧测试***,待测试大板背部贴敷热电偶测温传感线,监测测试设备内部温度与大板背部温度的差值,设备内温度采用自动程序升温控制,测试以大板背板温度到达500℃的时间作为耐火时间,测试结果如图4。
阻尼性能采用英国亨达有限公司生产的动态热机械分析仪DMA 8000对涂料的阻尼系数进行测试,温度范围为-30℃~100 ℃,升温速率为3 ℃/min,频率为2 Hz,样品裁样为10 mm*10 mm*2 mm,采取单悬臂梁弯曲模式进行测试,测试结果如图5。
抗菌性能测试采用HG/T 3950-2007抗菌涂料标准。抗菌测试选用的菌种为代表革兰氏阴性菌的大肠杆菌(Escherichia coli)、代表革兰氏阳性菌的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和代表霉菌的黑曲霉菌,测试结果如图6。
实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的不同:首先在三种复配阻燃剂的优选范围内选择不同的配比进行组合,验证了在复配阻燃剂优选范围内涂料的防火效果、然后分别加入了不同的功能小分子,验证了所述功能小分子对于涂料阻尼性能的提升。与实施例相比,对比例的复配阻燃剂没有在优选范围内进行组合,并且没有加入接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须。
通过附图1(实施例的SEM)可以发现,左图为未负载纳米银的四针状氧化锌晶须为表面光滑的晶体,经过改性后,如右图所示纳米银颗粒成功被负载到四针状氧化锌晶须的表面。
通过附图2(具有最佳阻尼效果的实施例1的振动测试)可以发现,利用电子振动测试***对涂层进行减振测试,输入加速度为0.5 g,对比了空钢板、涂敷1mm厚涂层的钢板、涂敷2mm厚涂层的钢板,测试结果显示涂敷涂料后钢板的振动几乎完全被消除,这是因为涂层具有优异的阻尼效果,在振动***以不同频率振动时,涂料中聚合物的分子链与分子链之间、分子链与填料之间的相对位移被限制,将振动产生的大部分动能转化为热能的形式消耗殆尽,从而减少了钢板的振动幅度,达到减振的效果。
通过附图3可以发现,复配阻燃剂在优选范围内时,不同实施例的涂层耐火时间分别为47.8 min(实施例1)、43.5 min(实施例2)、42.7 min(实施例3)、38.8 min(实施例4),而对比例涂层的耐火时间仅为29.1 min,说明优选的复配阻燃剂能使涂层的耐火性有明显的提高。
通过附图4可以发现,添加了所述的功能小分子后涂料(实施例1-4)的阻尼性能tanδ峰值高度比不添加功能小分子的涂料(对比例)提高了13%~38%,这是因为功能小分子提高树脂基体分子链之间的交联度,使得涂层在交变应力的作用下能限制分子链的相对运动,从而能消耗更多的机械能,提高涂层的阻尼性能。
通过附图5可以发现,添加复合抗菌材料接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须的涂层对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉菌的抗菌效果均达到了最高级别,说明制备的有机-无机双负载抗菌材料具有广谱的抗菌性以及较强的抗菌效果,而对比例中未添加复合抗菌材料的涂料则不具备抗菌性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种多功能水性阻尼涂料,由以下重量配比的成分制得:
20~25份水性乳液、8~12份水、10~13份颜填料、40~50份阻燃剂、1~5份功能小分子、5~10份功能填料、1~3份偶联剂、1~2份消泡剂、2~3份基材润湿剂、1~2份分散剂、2~3份成膜助剂以及1~2份复合抗菌材料;
其中,所述的功能小分子为受阻酚类化合物,所述的复合抗菌材料为有机/无机协同抗菌材料,所述有机/无机协同抗菌材料为接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须。
2. 根据权利要求1所述的一种多功能水性阻尼涂料,其特征在于,所述的水性乳液为乙烯-醋酸乙烯共聚乳液,所述乙烯-醋酸乙烯共聚乳液的固含量为50~60%、粘度为1050~1150 mpa.s、玻璃化转变温度为11~15 ℃。
3.根据权利要求1所述的一种多功能水性阻尼涂料,其特征在于,所述的阻燃剂为复配阻燃剂,所述复配阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种多功能水性阻尼涂料,其特征在于,所述的功能小分子选自4,4'-(丁-1,1-二基)双(2-(叔丁基)-5-甲基苯酚)、4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)、4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、6,6'-亚甲基双(2-(叔丁基)-4-甲基苯酚)中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种多功能水性阻尼涂料,其特征在于,所述的功能填料选自四针状氧化锌晶须、碱式硫酸镁晶须中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种多功能水性阻尼涂料,其特征在于,所述的偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种多功能水性阻尼涂料,其特征在于,所述基材润湿剂选自改性有机硅类基材润湿剂、炔二醇类基材润湿剂中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种多功能水性阻尼涂料,其特征在于,所述分散剂选自BYK-190、BYK163、TEGO760W、TEGO755W、CASTLE4110中的一种或多种。
9.权利要求1~8中任一种所述的一种多功能水性阻尼涂料的制备方法,包含以下制备步骤:
步骤1:将四针状氧化锌晶须分散到无水乙醇中得到四针状氧化锌晶须分散液;
步骤2:向硝酸银溶液加入氨水制得银氨溶液,将银氨溶液的pH调节为9.5~10.5;
步骤3:将所述银氨溶液与所述的四针状氧化锌晶须分散液混合,加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)后在60~70℃的水浴条件下搅拌,待25~35 min后缓慢滴加葡萄糖乙醇溶液,持续加热搅拌直至反应结束得到载纳米银四针转氧化锌晶须浊液;
步骤4:取步骤3中的所述载纳米银四针转氧化锌晶须浊液,经过离心、洗涤、干燥,即制得载纳米银四针状氧化锌晶须;
步骤5:称取适量的偶联剂以及等摩尔量的丁二酸酐,将两者分散在DMF中形成第一溶液,取步骤4中载纳米银四针状氧化锌晶须分散在DMF与去离子水组成的混合液中以获得载纳米银四针状氧化锌晶须悬浮液;将所述的第一溶液和所述的载纳米银四针状氧化锌晶须悬浮液混合,在搅拌条件下反应,结束后经过滤、洗涤、干燥,得到表面羧基化的载纳米银四针状氧化锌晶须;
步骤6:取步骤5中所述的表面羧基化的载纳米银四针状氧化锌晶须,与等质量的聚乙烯亚胺(PEI)混合,分散在去离子水中,室温下搅拌反应7.5~8.5 h,反应结束经过滤、洗涤、干燥得到表面酰胺化的载纳米银四针状氧化锌晶须;
步骤7:取步骤6中的所述表面酰胺化的载纳米银四针状氧化锌晶须分散到去离子水中得到第二溶液,在1~8℃低温条件下搅拌,并缓慢向其中滴加环氧丙烷,反应7~8 h后,经过滤、洗涤、干燥得到表面叔胺化的载纳米银四针状氧化锌晶须;其中,添加环氧丙烷的物质的量至少是所述表面酰胺化的载纳米银四针状氧化锌晶须的物质的量的两倍。
步骤8:取步骤7中的表面叔胺化的载纳米银四针状氧化锌晶须产物分散到丙酮中,在45~55℃温度条件下搅拌,以摩尔比1:1向其中缓慢滴加溴代正丁烷进行烷基化,反应结束后经过滤、洗涤、干燥,得到接枝季铵盐的载纳米银四针状氧化锌晶须;
步骤9:按照配方,将水性乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液置于高速分散机下以2500~3500r/min进行分散,然后依次向其中加入水、基材润湿剂、分散剂、成膜助剂、颜填料、复合抗菌材料、阻燃剂、功能小分子、功能填料,依次添加完成后,对涂料分散容器进行持续降温,保持2500~3000 r/min高速分散2.5~3.5 h,分散过程中根据涂料气泡状态持续少量加入消泡剂,待分散结束后即可得到所述多功能水性阻尼涂料。
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