[发明专利]一种具有梯度阻尼结构苯丙乳液及可烘烤厚浆型水性阻尼涂料及制备

说明书

一种具有梯度阻尼结构苯丙乳液及可烘烤厚浆型水性阻尼涂料及制备，属于水性涂料领域。可烘烤厚浆型水性阻尼涂料由具备梯度阻尼结构的苯丙乳液、水、润湿分散剂、成膜助剂、增稠剂、流平剂、云母粉、碳酸钙、石墨以及功能性填料组成。具有梯度阻尼结构苯丙乳液，通过幂级加料法制备乳胶粒子分子内部结构呈现连续变化，乳胶粒子从内部到外层苯乙烯分布呈现梯度变化。该发明克服了现有水性阻尼涂料在厚涂状态下在短的开放时间进行烘烤，表面产生起泡、结皮、开裂等缺陷的现象。该发明的水性阻尼涂料经过一次性刮涂及喷涂，可实现湿膜厚度达3mm以上。涂料有优秀的流变性能，剪切变稀明显，有良好的抗流挂性，良好的阻尼性能，可应用于汽车制造等需要水性阻尼涂料快速干燥的领域。

技术领域

本发明属于水性涂料领域，提供一种具有梯度阻尼结构苯丙乳液及可烘烤快干厚浆型水性阻尼涂料制备方法。本发明提供的水性阻尼涂料可用做汽车、高铁、大型机械及飞机等行业中的减振材料。

背景技术

随着国家环保政策的逐渐严格，涂料行业面临向水性化涂料方面转型，水性阻尼涂料作为一类环保型涂料，能有效降低机械装备运行过程中所产生的振动，达到减振降噪的作用。水性树脂乳液作为水性阻尼涂料的成膜物质，是涂料阻尼性能主要提供者，树脂的好坏决定者涂料的品质。高性能水性阻尼涂料用乳液应该具备优异的阻尼性能、良好的耐化学介质稳定性、优异的机械稳定性以及较高的储存稳定性。

在现阶段快干型水性阻尼涂料开发过程中，极少涉及厚涂体系的烘烤快干体系。专利公开号CN 101405353 A公开的专利“烘烤-干燥型水性阻尼涂料组合物”采用苯乙烯-丁二烯共聚物乳液、丙烯酸酯共聚物乳液和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物乳液作为涂料的基体树脂，选择碳酸钙、滑石粉、硅藻土、硫酸钡、沸石、云母等作为填料，开发出来可以烘烤快干的水性阻尼涂料。但开发出来的水性阻尼涂料厚涂性能(2-3mm)未说明，厚涂状态下涂层的抗流挂性并未说明。

专利公开号CN 105602371 A公开的专利“一种汽车用高温烘烤型水性阻尼涂料的制备方法”以不同玻璃化转变温度的丙烯酸树脂乳液进行共混后作为涂料的基体树脂，选择硅灰石粉、云母粉、重钙为填料，制备了可在140℃下烘烤15-20min漆膜完全干燥无缺陷的水性阻尼涂料产品。但是其专利中并未提及涂料在厚涂状态下的烘烤快干性能。

专利公开号CN 105907192 A公开的专利“汽车用水性阻尼涂料”以苯丙乳液、纯丙乳液及醋酸乙烯乳液的共混乳液作为涂料的基体树脂，选择碳纳米管、橡胶粉、云母粉、石墨粉为填料，制备了阻尼温域宽的水性阻尼涂料产品。水性阻尼涂料产品厚涂状态下的快干性能良好，但是涂料乳液用量超过50％，且选择碳纳米管、橡胶粉作为填料，两者含量已经超过涂料总质量分数的10％，应用成本高，不利于商业化推广。

专利公开号CN 106147419 A公开的专利“耐高温快干型水性阻尼涂料及其制备方法”以苯丙乳液为涂料的基体树脂，选择短切玻璃纤维、云母粉、滑石粉作为填料体系，制备了宽阻尼温域和可加热干燥的水性阻尼涂料产品。但是专利中并未提及到涂料在厚涂状态下漆膜的抗流挂性及烘烤快干性能。

专利公开号CN 106554686 A公开的专利“一种适于高温烘烤的无缺陷汽车用水性阻尼涂料及其制备方法”以纯丙乳液、苯丙乳液及丁苯乳液的混合乳液作为涂料的基体树脂，选择碳酸钙、云母粉、滑石粉、硅灰石为填料，制备了适用于高温烘烤的无缺陷汽车用水性阻尼涂料。其解决厚涂状态下涂料的快干性能是通过加入适量表面活性剂来实现的，但是表面活性剂的加入在漆膜后期使用过程中会对漆膜性能造成不利影响，漆膜耐介质性及耐久性能有待考察。

常规水性阻尼涂料厚涂状态下进行烘烤快干处理，会出现表面结皮、起泡、裂纹等现象，严重影响涂料使用。在汽车制造行业，其制造工艺为连续化生产，水性阻尼涂料从到喷涂到烘烤，其开放时间只有不到10分钟，之后便进入高温烘道(温度140℃-160℃)，水性阻尼涂料表面迅速干燥，迅速结皮，造成厚涂涂膜中水分无法析出，造成涂膜缺陷，因此目前厚浆型水性阻尼涂料无法在汽车制造领域得到广泛应用。

发明内容