专利名称：一种制备减振降噪涂料组合物的方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料组合物的制备方法，具体地说，涉及一种制备主要用于汽车、 轮船及列车等交通工具或其它机械领域减振降噪的涂料组合物的方法。
背景技术：
吴国章等于2001年公开了一种用于减振的涂料组合物及其制备方法(CN 1381534A)，其中所提供的涂料组合物的制备方法有下列肆种壹，首先将含有极性基团的树脂乳液[简记为组分(i)]与具有形成和控制氢键效果的芳香族化合物[该化合物能和组分(i)接触时形成氢键，简记为组分(ii)]相互分散和混合，然后将混合物再与填充料[简记为组分(iii)]混合；贰，在有可以溶解组分(ii)的溶剂存在下混合组分(i)和(ii)，并将所得混合物与组分(iii)混合；叁，在可以溶解组分(ii)的有机含水溶液存在下混合组分(i)、(ii)和(iii)；肆，首先使组分(ii)和组分(iii)在可以溶解组分(ii)的水溶性有机溶剂存在下相接触，由此将组分(iii)用组分(ii)浸透，然后将所得的浸透组分与组分(i)混合。在实践中，本发明的发明人进一步发现以现有已公开的技术方案很难使油性的组分(ii)和水性的组分(i)相互均勻分散，涂料组合物的阻尼性能有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种主要用于汽车、轮船及列车等交通工具或其它机械领域减振降噪的涂料组合物的制备方法，解决油性的组分(ii)和水性的组分(i)难以均勻分散问题。本发明所述的芳香族化合物中的羟基或氨基能与基体树脂之间形成氢键，可以有效的提高材料的阻尼性能，这是因为当材料受到外力作用时，这些氢键的断裂与形成，可以把外力以热的形式散失掉。这就要求制备此类杂化材料时，要尽量减小芳香族化合物的粒径，使其均勻的分散在基体树脂中，与基体树脂充分接触形成氢键。但由于大部分此类有机小分子为油性的晶体颗粒，所以很难将其均勻的分散在水性的乳液中。发明人在已公开的技术方案中提到了用强的剪切力研磨分散此类化合物，减小化合物颗粒粒径。同时也采用了可以和水互溶的带有羧基的有机化合物作为溶剂溶解油性组分(ii)，然后与乳液和无机填料混合，但是涂料干燥后这些油性化合物又会析出团聚，形成较大颗粒。经过发明人的进一步实验发现，采用本发明所述的乳化方法可以把此类化合物的颗粒稳定地控制在较小范围内，从而使用少量的此类化合物就可以明显提高材料的阻尼性能。同时发明人也发现通过调节乳化剂的用量可以有效的控制化合物乳液的粒径，如附图1所示。本发明所说的涂料组合物包括含有极性基团的树脂乳液[该极性基团能形成带有氢键的涂布膜，简记为组分(i)]，具有形成和控制氢键效果的芳香族化合物[简记为组分(ii)]和填充料[简记为组分(iii)]；
其中，所说的氢键是在所说的极性基团与组分(ii)相接触时形成。本发明所提供的一种制备上述涂料组合物的方法，包括如下步骤(1)组分(ii)乳液的制备将具有形成和控制氢键效果的芳香族化合物[组分(ii)]与质量浓度为 30wt%的乳化剂水溶液按质量比为5 95 75 25的比例通过研磨分散乳化技术，获得组分(ii)乳液；或将具有形成和控制氢键效果的芳香族化合物[组分(ii)]溶于有机溶剂，得组分 (ii)溶液，然后将所得组分(ii)溶液与质量浓度为 30wt%的乳化剂水溶液按质量比为5 95 75 25的比例混合，得组分(ii)乳液；(2)目标物的制备将由步骤(1)所得的组分(ii)乳液与含有极性基团的树脂乳液[组分(i)]共混， 得共混物，在所得共混物中加入填充料[组分(iii)]后即得目标物。本发明所提供的制备主要用于汽车、轮船及列车等交通工具或其它机械领域减振降噪的涂料组合物的方法，还包括在目标物中加入膜助剂、分散剂、润湿剂、防腐防霉剂、流平剂、消泡剂、增稠剂或/和纤维(玻璃纤维或/和聚合物纤维)等助剂的步骤(这些步骤均为现有技术，在此不再赘述)。
图1，受阻酚类化合物乳液粒径显微照片其中a-乳化剂含量为2. 2wt %的乳液a的粒径显微照片；b_乳化剂含量为 1.5Wt%的乳液b的粒径显微照片；C-乳化剂含量为0. 7wt%的乳液c的粒径显微照片。这里的乳化剂含量是指乳化剂重量占乳液总重量的百分比。由图1可知乳液粒径随着乳化剂含量的减少不断增大。
具体实施例方式在本发明一个优选的技术方案中，所述的含有极性基团的树脂乳液[组分(i)] 是选自下列树脂中一种树脂或二种以上(含二种)共混改性树脂的乳液丙烯酸类树脂，丙烯酸-苯乙烯类树脂，醋酸乙烯酯树脂，醋酸乙烯酯-丙烯酸类树脂，乙烯-醋酸乙烯酯类树脂，氯乙烯-丙烯酸类树脂，乙烯-氯乙烯类树脂，氯乙烯类树脂，偏氯乙烯类树脂，苯乙烯-丁二烯类树脂，丙烯腈-丁二烯类树脂，聚乙烯醇类树脂，氨基甲酸酯类树脂，环氧类树脂，酚类树脂，醇酸类树脂或聚酯类树脂；更优选的树脂是丙烯酸树脂，丙烯酸-苯乙烯类树脂或乙烯-醋酸乙烯酯类树脂。在本发明中，对组分⑴中含有极性基团树脂的结构并无特殊要求，其可以是均质结构、核壳结构或互穿网络结构，或为所述结构的混合体。在本发明另一个优选的技术方案中，所述的具有形成和控制氢键效果的芳香族化合物[组分(ii)]为具有式I所示结构的化合物
权利要求
1. 一种制备具有减振降噪功能的涂料组合物的方法，所说的涂料组合物包含(i)、 (ii)和(iii)组分(i)含有极性基团的树脂乳液，该极性基团能形成带有氢键的涂布膜，所说的氢键是在所说的极性基团与组分(ii)接触时形成；(ii)具有形成和控制氢键效果的芳香族化合物；和 (iii)填充料；其特征在于，所述的方法包括如下步骤 (1)组分(ii)乳液的制备将组分(ii)与质量浓度为lwt% 30wt%的乳化剂水溶液按质量比为5 95 75 25的比例通过研磨分散乳化技术，获得组分(ii)乳液；将组分(ii)溶于有机溶剂，得组分(ii)溶液，然后将所得组分(ii)溶液与质量浓度为Iwt% 30wt%的乳化剂水溶液按质量比为5 95 75 25的比例混合，得组分(ii) 乳液；(2)目标物的制备将由步骤(1)所得的组分(ii)乳液与组分(i)共混，得共混物，在所得共混物中加入组分(iii)后得目标物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述的含有极性基团的树脂乳液是选自下列树脂中一种树脂或二种(含二种)以上共混改性树脂的乳液丙烯酸类树脂，丙烯酸-苯乙烯类树脂，醋酸乙烯酯树脂，醋酸乙烯酯-丙烯酸类树脂， 乙烯-醋酸乙烯酯类树脂，氯乙烯-丙烯酸类树脂，乙烯-氯乙烯类树脂，氯乙烯类树脂，偏氯乙烯类树脂，苯乙烯-丁二烯类树脂，丙烯腈-丁二烯类树脂，聚乙烯醇类树脂，氨基甲酸酯类树脂，环氧类树脂，酚类树脂，醇酸类树脂或聚酯类树脂。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述的含有极性基团的树脂乳液是丙烯酸树脂，丙烯酸-苯乙烯类树脂或/和乙烯-醋酸乙烯酯类树脂的乳液。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述的具有形成和控制氢键效果的芳香族化合物为具有式I所示结构的化合物式 I 中，X 为 S、CH2、CH2CH2、CHCH2CH3 或 CHCH2CH2CH3, R1 选自:H、-NH2 或 C1 C10 烷基中一种或二种以上，&选自H、-NH2或C1 Cltl烷基中一种或二种以上，m为0或1，η为1或 2，ρ为1 4的整数，且n+p ≤ 5。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，其中队选自=C1-Cltl烷基中一种或二种以上，&选自C1 Cltl烷基中一种或二种以上，η为1或2，P为1 4的整数，且n+p≤5。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其中R1选自甲基、乙基、叔丁基、壬基或环己基中一种或二种，&选自甲基、乙基、叔丁基、壬基或环己基中一种或二种，η为1，ρ为 2。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，其中所用的具有形成和控制氢键效果的芳香族化合物是4，4’ -硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)，4，4’ -硫代双甲基-6-叔丁基苯酚)，4，4’ -亚甲基双(2，6- 二叔丁基苯酚)，4，4’ - 二羟基联苯，4，4’ -硫代双酚，4， 4’-亚乙基双(2，6-二叔丁基苯酚)，4，4’-(1，1-亚丙基)双甲基-6-叔丁基苯酚)， 4，4’ -(1，1_亚异丙基)双(2，6_ 二叔丁基苯酚)，2，2’ -亚甲基双乙基_6_叔丁基苯酚)，2，2，-亚甲基双甲基-6-叔丁基苯酚)，2，2，-亚甲基双甲基-6-壬基苯酚)， 2，2，-(1，1_亚异丁基)双(4，6_ 二甲基苯酚)或2，2，-亚甲基双甲基-6-环己基苯酚)。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述的具有形成和控制氢键效果的受阻酚类化合物还包括3，9-双{1，1- 二甲基-2 [ β - (3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基}-2，4，6，8_四氧杂螺环(5, i^一烷或四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述的填充料包括无机类填充料、碳类填充料或/和有机类填充料。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，其中所述填充料是滑石粉，蒙脱土，绿石， 硬硅钙石，云母，碳酸钙，天然或合成的沸石，漂珠，炭黑，石墨或/和片状二氧化硅。
11.如权利要求1 10中任意一项所述的方法，其特征在于，其中用于溶解组分(ii) 的有机溶剂是沸点为50°c 110°C的脂肪族醇、脂肪族酯、脂肪族酮、脂肪族酰胺、链状或环状烷烃、取代的链状或环状烷烃、芳香族化合物、取代的芳香族化合物、杂环化合物、或砜或亚砜类化合物。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中所述有机溶剂是戊烷、乙醚、丙酮、 苯甲醚、1-丙醇、2-丙醇、1- 丁醇、2- 丁醇、戊醇、乙酸丁酯、三丁甲基乙醚、乙酸异丙酯、甲乙酮、二甲亚砜、异丙基苯、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸甲酯、3-甲基-1-丁醇、 甲基异丁酮、2-甲基-1-丙醇、乙酸丙酯、1，1- 二乙氧基丙烷、1，1- 二甲氧基甲烷、2，2_ 二甲氧基丙烷、异辛烷、异丙醚、甲基异丙酮、甲基四氢呋喃、石油醚、2-甲氧基乙醇、氯仿、1， 2-二甲氧基乙烷、1，2，3，4_四氢化萘、2-乙氧基乙醇、环丁砜、嘧啶、甲酰胺、正己烷、氯苯、 二氧杂环己烷、乙腈、二氯甲烷、乙烯基乙二醇、N, N-二甲基甲酰胺、甲苯、甲基环己烷、1， 2- 二氯乙烯、二甲苯、甲醇、环己烷、苯乙烯、醋酸乙烯酯或丙烯腈。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中所说的有机溶剂是乙酸乙酯或丙酮。
14.如权利要求1 10中任意一项所述的方法，其特征在于，其中所用的乳化剂选自下列乳化剂中一种或二种以上磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基芳基硫酸盐、琥珀磺酸盐、醚硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚和改性脂肪醇聚氧乙烯醚。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，其中所说的乳化剂是十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二基酚聚氧乙烯醚或/和三叔丁基酚聚氧乙烯醚。
全文摘要
本发明涉及一种制备主要用于汽车、轮船及列车等交通工具或其它机械领域减振降噪的涂料组合物的方法。所说方法包括(1)制备具有形成和控制氢键效果的芳香族化合物[组分(ii)]乳液；(2)将所得组分(ii)乳液与含有极性基团的树脂乳液[组分(i)]共混，得共混物；(3)在所得共混物中加入填充料后得目标物等步骤。本发明较好地解决了油性芳香族化合物在水性组分(i)中的分散问题，获得了高性能水性阻尼涂料。
文档编号C09D131/04GK102153933SQ20111012449
公开日2011年8月17日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者刘蜜, 刘重阳, 吴国章, 王鑫锋 申请人:华东理工大学