[发明专利]一种石墨烯改性水性阻尼涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯改性水性阻尼涂料及其制备方法。本发明的石墨烯改性水性阻尼涂料由以下重量配比制成：水性硅丙乳液28‑30份，石墨烯水性丙烯酸酯乳液4‑6份或石墨烯粉末0.1‑0.3份，功能性填料28‑30份，阻燃剂14‑15份，成膜助剂1.5‑2份，偶联剂0.6‑0.8份，润湿剂0.6‑0.8份，消泡剂0.4‑0.6份，防霉剂0.4‑0.6份，PH调节剂0.2‑0.3份，增稠剂0.8‑1份，去离子水18‑20份。本发明通过改性有效的提高了水性阻尼涂料的阻尼性能，优选的填料配方使涂料呈现出很高的损耗因子和损耗模量，且施工效果较佳，可以有很好的应用。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，特别是涉及一种石墨烯改性水性阻尼涂料及其制备方法。

背景技术

随着社会、科技不断向前发展，振动噪声问题越来越引起各界关注。振动噪声一方面限制了机械设备性能的提高，一方面对环境污染比较严重，危害人们的身心健康，因此减振降噪对改善人机工作生活环境意义重大。

其中水性阻尼涂料因为施工方便，成本低廉一直是人们首选的阻尼材料，但传统的阻尼涂料损耗模量、损耗因子普遍不如阻尼片材及复合阻尼材料好，鉴于石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa，具有良好的力学性能，所以将石墨烯与水性阻尼涂料的结合可以充分发挥两者的优势，在保留易施工，低成本的优势下，用于减震效果高的涂料的发展应用具有非常高的诱惑力，所以有关石墨烯的易施工高性能阻尼涂料的研发就显得非常迫切。

中国专利CN109575736A公开了一种基于柔性聚合物修饰的氧化石墨烯阻尼涂料，其利用利用石墨烯的片状、纳米尺寸和超薄柔韧等性能，采用柔性高分子链段与氧化石墨烯进行反应，打开环氧基团并将石墨烯通过化学键连接在柔性高分子链段的端部，添加在阻尼涂料中增强阻尼涂料的柔性，从而极大地提高机车用阻尼涂料的阻尼性能，使阻尼涂料具有优异的减震和减噪功能。但是上述专利需要对石墨烯进行改性，工艺较为复杂。

综上，本发明针对上述现有技术的缺陷及市场需求，开发出一种石墨烯改性水性阻尼涂料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯改性水性阻尼涂料及其制备方法。本发明的石墨烯改性水性阻尼涂料的阻尼性能得到提高，且施工效果较佳。

为了达到上述的目的，本发明采取以下技术方案：

一种石墨烯改性水性阻尼涂料，由以下重量份数的成分组成：水性硅丙乳液28-30份，石墨烯水性丙烯酸酯乳液4-6份或石墨烯粉末0.1-0.3份，功能性填料28-30份，阻燃剂14-15份，成膜助剂 1.5-2份，偶联剂0.6-0.8份，润湿剂0.6-0.8份，消泡剂0.4-0.6份，防霉剂0.4-0.6份，pH调节剂0.2-0.3份，增稠剂0.8-1份，去离子水18-20份。

进一步地，所述功能性填料为云母、滑石粉和碳酸钙按任意比例混合的混合物；所述阻燃剂为氢氧化铝纳米颗粒、氢氧化镁纳米颗粒和硼酸锌纳米颗粒按任意比混合的混合物；所述成膜助剂为醇酯-12；所述偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；所述润湿剂为非离子表面活性剂；所述消泡剂为丙烯酸类消泡剂；所述防霉剂为富马酸酯类；所述的pH调节剂为AMP-95；所述增稠剂为纤维素增稠剂。

进一步地，所述水性硅丙乳液固含量为48％，粘度为 800-1000cps，玻璃化温度为35℃的乳白色蓝光液体。

进一步地，所述石墨烯水性丙烯酸酯乳液为石墨烯原位聚合丙烯酸酯乳液，其加入的量与水性硅丙乳液的质量比为4～6:28；优选的，质量比为4:28。

进一步地，所述石墨烯粉末为物理法液相剥离制备。

进一步地，优选的所述功能填料按重量组分优选为由云母12-15 份，滑石粉10-12份，碳酸钙5-6份组成。