本发明涉及乘用车涂装材料技术领域,尤其涉及一种用于汽车的环保型水性材料及其制备方法。
背景技术:
汽车工业是工业金字塔上的明珠,我国汽车产业经过几十年的发展,正处于高速发展期,每年汽车产销量2000余万辆,特别是在新能源汽车领域,处于世界前列。
随着人们的环保意识以及对车辆舒适度和智能化的要求不断提高,各大主流整车制造企业都在加大整车降噪、整车环保的投入力度。使用阻尼材料是减少震动、降低噪声的有效方法之一,将具有阻尼性能的材料附着于整车结构件的共振点上,可以将震动能吸收,通过耗散结构件的能量,减少震动和噪声。
当前整车制造过程中所使用的减震降噪材料主要有沥青阻尼片、橡胶阻尼片和水性高分子材料。沥青阻尼片分为普通型、自粘型和热熔型三种,沥青阻尼片的价格低廉,使用方便,但该类材料环保性差,特别是很多供应商供给的煤焦油型沥青阻尼片,不仅污染车内环境,而且危害人体健康。橡胶阻尼片主要为丁基橡胶阻尼片,而丁基阻尼片的价格昂贵,使用不便。环保型水性材料具有隔热、减震、降噪的特点,利用高分子所特有的回弹性能,吸收震动能,减少震动传递,从而降低车内噪声,达到舒适驾驶的目的。因此,环保型水性高分子材料将成为未来的发展趋势。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对已有的技术现状,提供一种用于汽车的环保型水性材料及其制备方法,通过该配方以及制备方法得到的水性材料具有隔热、减震、降噪和环保无污染的特性。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种用于汽车车门的防水型发泡热熔压敏胶,按质量份包括如下组分:
所述防水型丙烯酸乳液为有机硅化合物与丙烯酸酯乳液的共聚物,该共聚物乳液的玻璃态转换温度为-20℃-60℃,其中丙烯酸酯乳液选自纯丙乳液、丁苯乳液、苯丙乳液中的至少两种组合。
所述聚氨酯水性乳液选自阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯、非离子型水性聚氨酯中的一种或几种组合。
所述pvp/va共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯共聚物,起到成膜剂和硬挺剂的作用。
所述pvc糊树脂为聚氯乙烯糊树脂,选自p-440、xp-140、373mc中的一种或几种组合。
所述环氧树脂粉末选自ep-20环氧树脂粉、ep-12环氧树脂粉中的至少一种。
所述高岭土为含有硅铝酸盐的高岭石研磨而成,粒径选用1250目。
所述云母粉为含有49%二氧化硅,30%三氧化二铝的非金属矿物,粒径选用325目。
所述的防冻剂选自乙二醇、一缩二乙二醇、丙三醇中的一种或几种组合。
所述分散剂选自byk163、byk9076中的至少一种,起到均匀体系粘稠度的作用。
所述触变助剂为无机触变助剂,选自轻质碳酸钙、有机改性膨润土、气相二氧化硅中的一种或几种组合。
所述重质碳酸钙采用重钙矿石研磨而成,粒径选用800目。
一种用于汽车的环保型水性材料的制备方法,包括以下步骤:
s1、在行星搅拌釜中加入防水型丙烯酸乳液和聚氨酯水性乳液;
s2、边搅拌步骤s1所得水性乳液混合物,边加入防冻剂、分散剂、防霉剂,搅拌均匀;
s3、边搅拌步骤s2所得混合液边加入高岭土、云母粉、重质碳酸钙,搅拌均匀;
s4、向步骤s3所得膏状流体中加入pvp/va共聚物、pvc糊树脂、环氧树脂粉末,搅拌均匀;
s5、向步骤s4所得膏状流体中加入触变助剂,调节材料体系粘度,加入附着力促进剂,改善材料体系附着力。
本发明的有益效果为:
该水性材料在宽温域范围内具有良好的阻尼效果,从而达到隔热、减震、降噪的功能,同时韧性优良,兼具抗石击效果,可以替代pvc抗石击涂料使用,从而缩短涂装车间产线工位,减少产品供应种类,而且气味低,环保无污染。
具体实施方式
实施例1:
一种用于汽车的环保型水性材料,按质量份包括如下组分:
按照上述配方量,其用于汽车的环保型水性材料的制备方法包括以下步骤:
s1、在行星搅拌釜中加入防水型丙烯酸乳液和聚氨酯水性乳液;
s2、边搅拌步骤s1所得水性乳液混合物,边加入防冻剂、分散剂、防霉剂,高速搅拌10分钟;
s3、边搅拌步骤s2所得混合液边加入高岭土、云母粉、重质碳酸钙,以上均为无机填料,通入冷却水,使混合液的温度低于40℃,如果超过40℃需要立即停止搅拌,直到温度低于40℃;
s4、向步骤s3所得膏状流体中加入pvp/va共聚物、pvc糊树脂、环氧树脂粉末,以上均为功能性有机填料,搅拌均匀;
s5、向步骤s4所得膏状流体中加入触变助剂,调节材料体系粘度,加入附着力促进剂,改善材料体系附着力,满足客户需求标准即可。
实施例2:
一种用于汽车的环保型水性材料,按质量份包括如下组分:
按照上述配方量,其用于汽车的环保型水性材料的制备方法包括以下步骤:
s1、在行星搅拌釜中加入防水型丙烯酸乳液和聚氨酯水性乳液;
s2、边搅拌步骤s1所得水性乳液混合物,边加入防冻剂、分散剂、防霉剂,高速搅拌10分钟;
s3、边搅拌步骤s2所得混合液边加入高岭土、云母粉、重质碳酸钙,以上均为无机填料,通入冷却水,使混合液的温度低于40℃,如果超过40℃需要立即停止搅拌,直到温度低于40℃;
s4、向步骤s3所得膏状流体中加入pvp/va共聚物、pvc糊树脂、环氧树脂粉末,以上均为功能性有机填料,搅拌均匀;
s5、向步骤s4所得膏状流体中加入触变助剂,调节材料体系粘度,加入附着力促进剂,改善材料体系附着力,满足客户需求标准即可。
实施例3:
一种用于汽车的环保型水性材料,按质量份包括如下组分:
按照上述配方量,其用于汽车的环保型水性材料制备方法包括以下步骤:
s1、在行星搅拌釜中加入防水型丙烯酸乳液和聚氨酯水性乳液;
s2、边搅拌步骤s1所得水性乳液混合物,边加入防冻剂、分散剂、防霉剂,高速搅拌10分钟;
s3、边搅拌步骤s2所得混合液边加入高岭土、云母粉、重质碳酸钙,以上均为无机填料,通入冷却水,使混合液的温度低于40℃,如果超过40℃需要立即停止搅拌,直到温度低于40℃;
s4、向步骤s3所得膏状流体中加入pvp/va共聚物、pvc糊树脂、环氧树脂粉末,以上均为功能性有机填料,搅拌均匀;
s5、向步骤s4所得膏状流体中加入触变助剂,调节材料体系粘度,加入附着力促进剂,改善材料体系附着力,满足客户需求标准即可。
实施例1-3中,所述防水型丙烯酸乳液为有机硅化合物与丙烯酸酯乳液的共聚物,该共聚物乳液的玻璃态转换温度为-20℃-60℃,其中丙烯酸酯乳液选自纯丙乳液、丁苯乳液、苯丙乳液中的至少两种组合。所述聚氨酯水性乳液选自阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯、非离子型水性聚氨酯中的一种或几种组合。所述pvp/va共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯共聚物,起到成膜剂和硬挺剂的作用。所述pvc糊树脂为聚氯乙烯糊树脂,选自p-440、xp-140、373mc中的一种或几种组合。所述环氧树脂粉末选自ep-20环氧树脂粉、ep-12环氧树脂粉中的至少一种。所述高岭土为含有硅铝酸盐的高岭石研磨而成,粒径选用1250目。所述云母粉为含有49%二氧化硅,30%三氧化二铝的非金属矿物,粒径选用325目。所述的防冻剂选自乙二醇、一缩二乙二醇、丙三醇中的一种或几种组合。所述分散剂选自byk163、byk9076中的至少一种,起到均匀体系粘稠度的作用。所述触变助剂为无机触变助剂,选自轻质碳酸钙、有机改性膨润土、气相二氧化硅中的一种或几种组合。所述重质碳酸钙采用重钙矿石研磨而成,粒径选用800目。
样品性能检测:
1、采用悬臂梁法对实施例1-3制备所得材料进行阻尼性能测试,具体的,将上述材料分别均匀涂布于22mm*10mm*1mm的钢条上,涂布厚度按面密度3kg/m2施工,在145℃条件下烘烤30min,烘干后在相应的温度条件下测试材料的阻尼损耗因子,阻尼因子越大,减震降噪效果越好;
2.采用vda-508型碎石冲击仪测试实施例1-3制备所得材料的抗石击性能,具体的,将上述材料分别均匀涂布于电泳板上,制成300mm*100mm样板,烘干后进行测试,记录剥落面积,判断图层抗石击级别;
3.按照vda270标准要求,对实施例1-3制备所得材料的气味进行检测,制样后委托第三方外检机构进行专业的气味检测。
样品性能检测结果:
由以上检测数据可以看出,本发明在-20-60℃的宽温域范围内具有良好的阻尼效果,同时兼具优良的抗石击效果,可以替代pvc抗石击涂料使用,而且气味低,环保无污染。
当然,以上仅为本发明较佳实施方式,并非以此限定本发明的使用范围,故,凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。