[发明专利]构成约束阻尼结构的阻燃阻尼涂料层

说明书

本发明涉及以形成有机膜为主体的涂料领域，特别是由聚氨酯和环氧树脂分别形成的纯合成膜的阻尼型涂料。

阻尼涂料是利用高分子聚合物为基料，将振动能的一部分吸收，再以“热”的形式放出，以达到减小振幅及降低振动能的目的。阻尼涂料的主要功能除减弱振动、降低噪音外，也具有隔声、隔热和一定的密封、防油、防水等性能。

本发明阻尼涂料主要用于降低舰艇、飞机、汽车、火车等的结构振动和噪声;提高其隐身能力、战术性能和使用性能。关于这类阻尼材料的研制与应用在国外已有40多年历史了，早已形成了比较成熟的研制和生产体系。阻尼材料用途极广，除用于航空、航天、舰艇和有关军事目的外，还广泛用于民用工业，在我国从60年代起已研制成功几种阻尼性能较好的材料。但是，国内外的阻尼材料都普通地存在如下缺点：

（1）阻尼材料中大多数是橡胶型阻尼材料，它不适合于在弯曲及不规则表面上施工，而且需要专门的胶粘剂，其强度低，附着力差。

（2）阻尼材料中绝大多数属于自由阻尼结构，也即单层的阻尼结构。例如CN85100715A发明专利申请公开说明书，发明名称为：腻子型阻尼材料，发明人是中国科学院声学研究所候中华等人。该发明是一种涂复在振动体表面的减震、降噪用的自由阻尼材料，它是以环氧树脂与液体聚硫橡胶为基料，以石墨、滑石、云母等粉末为填料，加入胺作为固化剂而制成。该阻尼材料不含溶剂，采用刮涂成型，常温固化，与金属有较高的粘接力，是一个优良的自由阻尼材料，但是它只能作为自由阻尼材料，不能作为约束阻尼结构的材料使用，同时无阻燃作用;阻尼温域窄，阻尼层损耗因子只有0.16～0.39，复合后，损耗因子为0.05～0.08（0～80℃）。显然，阻尼性能较低，可使用的温度范围也较窄。

还有CN1033635A，发明名称是：宽温域高阻尼聚氨酯材料，发明人是中国人解放军海军工程学院朱金华等。该发明高阻尼聚氨酯材料由端羟基氧化丙烯、二异氰酸酯和特殊的扩链剂反应制得，该材料在大于120℃的温域内阻尼因子大于0.3;在80℃温域内阻尼因子大于0.4，在50℃温域内阻尼因子大于0.5。这种材料不是涂料而是成型体，由分步合成法制成。固化温度高，不能常温固化，材料阻尼性能低。

中国人民解放军海军工程学院贾铭椿等在CN1033814A中公开了名称为“合成异链互交聚合物阻尼材料：AB-交联聚合物。利用烯基封端的聚氨酯预聚物为B链，以聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯等为A链合成了AB-交联聚合物、但该材料是板材，不是涂料，需高温固化，可直接用作约束阻尼结构，但不能涂，阻尼因子较低。

（3）新日本制铁株式会社的田中忠等在特公昭57-56389中公开了名为“制振法”的专利申请，在该专利中是有两层涂膜，并在常温固化后形成双层结构，用以提高阻尼性能。该方法是在金属底材上涂第一层涂膜，该第一层涂膜是在常温下由可塑剂和/或热可塑树脂加到低聚物和聚异氰酸酯的组合物中制成，该低聚物在一分子中具有在常温下与异氰酸酯基反应所得羟基或环氧基2个以上，该层膜损耗因子只有0.4以上;第二层涂膜是任选下列三种之一：（a）在通过游离基聚合得到的硬化不饱和树脂内含有金属微片;（b）含有上述金属微片的塑性混凝土;（c）将上述含金属微片的涂料（a）或上述涂料（b）与金属板条组合起来，这样所得的复合膜在-50～150℃温度范围内弹性模量在5×10¹⁰达因/平方厘米以上，维持其损耗因子在0.4以上。可见该发明复合涂复第一层的损耗因子较低，它还含有稀释溶剂，因此，干燥慢，阻尼性能不稳定，由于溶剂的挥发而污染环境，也不安全;第二层涂膜需经光固化，从而受阳光辐照强度的影响，如是舱内需用紫外线照射，操作麻烦，它也含有稀释溶剂如苯乙烯等，在施工时和未交联前易燃易爆，污染环境，不安全，二层复合后的损耗因子在80Hz为0.01～0.08，并且它不能阻燃。

本发明目的在于：提供一种构成约束阻尼结构的二层涂层的涂料层，该二层涂料不但是易流动液体易于涂复，并可常温固化，不含溶剂，能阻燃，具有较高损耗因子，温域宽，工艺性能优良，适合于舰船、飞机、汽车、火车等结构的减振防噪。

本发明目的通过以下措施而达到了：在振动物底材上涂复一层无溶剂聚氨酯阻尼涂料，然后再在其上涂复一层无溶剂聚硫橡胶改性的环氧树脂约束层涂料，所说的二层涂料涂在底材上常温固化后得到约束阻尼结构。