[发明专利]一种快速固化约束结构阻尼涂料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种快速固化约束结构阻尼涂料及其制备方法，属于特种功能材料技术领域，为阻尼约束结构，阻尼层为单组分无溶剂湿固化聚氨酯涂料，包括：二异氰酸酯、潜伏型扩链剂、二元醇、分散剂、消泡剂、基材润湿剂、附着力促进剂、第一催化剂、阻尼颜填料；约束层为双组分无溶剂聚氨酯涂料，包括A组分：异氰酸酯、多元醇、液体阻燃剂；B组分：端氨基聚醚、聚醚多元醇、阻燃颜填料、空心微珠、扩链剂、第二催化剂、抗氧剂、分散剂、除水剂、色浆。本发明的阻尼涂料，阻尼层和约束层的固化速度可调，冬季施工可快速固化，不流挂，该材料不但可以应用于舰艇领域的振动和噪声防护，还可以广泛应用于轨道交通、汽车、工程机械等领域。

技术领域

本发明涉及特种功能材料技术领域，更具体的说，本发明涉及一种快速固化约束结构阻尼涂料及其制备方法。

背景技术

经过大量实践证明，将阻尼涂料应用于噪声及振动控制是一种最为可行和经济的方法。阻尼涂料是利用有机高分子材料的粘弹性能而制备的特种功能涂料，当高分子材料在玻璃化转变温度范围内，具有非常好的动态力学损耗性能，能够很好地将振动和噪音等形式机械能转变为热能释放，以达到减少振幅、降低振动和噪音的目的。

阻尼涂料按照结构形式来分，可分为自由结构涂料和约束结构阻尼涂料，自由阻尼涂料具有结构简单、施工方便等优点，约束阻尼涂料是在自由阻尼涂料的基础上做出的改进，其阻尼性能大大优于自由阻尼涂料。其中，约束结构阻尼涂料目前主要应用于舰船领域减振降噪。专利申请号为CN91105484.7的《构成约束阻尼结构的阻燃阻尼涂料层》、专利申请号为CN93107379.0的《构成约束阻尼结构的阻尼涂料层》、专利申请号CN201510874283.7的《一种舰船专用复合阻尼涂料及其制备方法》公开的阻尼涂料均由阻尼层和约束层两部分组成，其中阻尼层为双组分聚氨酯体系，约束层为高模量的双组分环氧树脂体系，使用时设计涂层厚度为基材的1.5-2.5倍。

但是，目前的约束结构阻尼涂料存在如下缺点：(1)粘度大，一般为刮涂施工，表面平整度较差，施工劳动强度大、施工效率低；(2)因所用的阻尼材料为无溶剂双组份材料，施工时对操作期要求高，夏季施工尤为不便，需要少量多次混合均匀后使用；(3)由于约束层为高模量环氧树脂的体系，当厚度超过20mm时容易出现开裂问题，需要铺设网格布以降低开裂风险，增加了施工的难度；(4)双组分环氧树脂在冬季的时候固化速度很慢，厚涂施工容易出现流挂问题；(5)阻尼材料的阻尼温域范围较窄，损耗因子(tanδ)仍较低，不能满足目前大型舰船及设备在低温环境下的减振降噪要求。(6)由于约束结构阻尼涂料的施工存在的诸多问题，限制了其在汽车、工程机械、轨道交通领域的应用。

所以，急需研究一种快速固化约束结构阻尼涂料，克服现有技术中存在的问题，使其不但可以应用于舰艇领域的振动和噪声防护，还可以广泛应用于轨道交通、汽车、工程机械等领域。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种快速固化约束结构阻尼涂料及其制备方法，阻尼层和约束层的固化速度可调，冬季施工可快速固化，不流挂，该材料不但可以应用于舰艇领域的振动和噪声防护，还可以广泛应用于轨道交通、汽车、工程机械等领域。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种快速固化约束结构阻尼涂料，包括阻尼层和约束层；

所述阻尼层为单组分无溶剂湿固化聚氨酯涂料，所述阻尼层包括如下重量份数的原料：

二异氰酸酯100份、潜伏型扩链剂50-250份、二元醇150-300份、分散剂5-10份、消泡剂1-5份、基材润湿剂0.5-1.0份、附着力促进剂1.0-2.0份、第一催化剂0.5-2.0份、阻尼颜填料300-500份；

所述阻尼层中端异氰酸酯预聚物的NCO含量为4.0～8.0wt％，与所述潜伏型扩链剂固化时的异氰酸酯指数为0.5～0.9；

所述约束层为双组分无溶剂聚氨酯涂料，所述约束层包括如下重量份数的原料：