[发明专利]一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料

说明书

本发明涉及水性涂料的技术领域，提供了一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料。该水性阻尼涂料由空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂组成。本发明通过对填料结构进行设计，制备了核壳结构的复合微球填料，核层为具有独立孔洞的中空玻璃微珠，主要提供良好的隔热性能；壳层为聚丙烯酸酯/多孔聚苯乙烯热塑性弹性体，其中具有相互连通且向外敞开的孔洞结构的聚苯乙烯链段主要提供良好的降噪性能，弹性的聚丙烯酸酯链段主要提供良好的减振性能，并且聚丙烯酸酯与多孔聚苯乙烯对减振降噪产生显著的协同作用。将该复合微球填料添加到水性涂料中，可赋予水性涂料兼具隔热及减振降噪功能。

技术领域

本发明属于水性涂料的技术领域，提供了一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料。

背景技术

水性涂料是指用水作溶剂或分散介质的涂料，分为水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料。由于水性涂料组成中不含有机溶剂，在施工和使用过程中具有良好的环保性，因此受到越来越多的应用和关注。

在水性涂料中加入功能性填料，可赋予涂料各种功能，扩大涂料的使用范围，提高涂料的使用效果。一方面，振动和噪声带来的危害越来越受重视，沥青阻尼材料、溶剂型阻尼涂料由于释放有毒有害物质而需要被替代，水性阻尼涂料应运而生，通常水性阻尼涂料的减振降噪效果是通过基础乳液而实现的，制备成本相对较高，而通过添加减振降噪填料的方法可大大降低成本。另一方面，随着节能减排的推进，隔热材料的研究和应用越来越多，隔热涂料可直接涂覆在任意形状的材料表面而受到重视，添加隔热填料是制备隔热涂料的常用方法。

对于多孔填料而言，其隔热功能和减振降噪功能常常是矛盾的。对隔热填料而言，通常要求填料内部的孔洞是闭合的、不相连通的，以维持低的导热系数。对于减振降噪填料而言，通常要求填料内部的孔洞是相互连通并且向外敞开的，以使声波容易进入材料内部并在孔洞中传播。因此，难以通过添加多孔填料使水性涂料同时兼具隔热和减振降噪功能。

发明内容

本发明提出一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，通过对填料结构进行设计，制得核壳结构的空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球，通过将该复合微球添加到水性涂料中，可赋予水性涂料兼具隔热及减振降噪功能。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：

一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，所述水性阻尼涂料的组分包括空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂；所述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球为核壳结构，核为中空结构的玻璃微珠，壳为聚丙烯酸酯/多孔聚苯乙烯热塑性弹性体。

优选的，所述水性阻尼涂料中，空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂的质量比为20~30：40~50：20~30：0.5~1：0.5~1：0.5~1。

其中，消泡剂、流平剂、分散剂为常规产品即可，空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球的制备过程为：

（1）将甲苯置于冰水浴中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴，然后在室温下反应8~10h，过滤，将空心玻璃微珠加入滤液中，在室温和氮气氛围下反应60~80h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48~72h，得到表面修饰带引发剂的硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；

（2）将步骤（1）制得的表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜加入N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀，置于密闭的反应容器中并抽真空，开启超声振荡，加热至90~100℃反应4~6h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48~72h，得到空心玻璃/热塑性弹性体复合微球；