本发明属于涂料的
技术领域:
,涉及一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料及其制备方法。
背景技术:
:阻尼涂料是利用有机高分子材料所具有的粘弹性能,将声波的振动机械能转换为热能耗散掉(即力学损耗),从而达到减小振幅、降低振动、抑制噪声的目的。传统阻尼材料如沥青板等生产和使用过程释放出有毒有害废弃、废水、对环境、大气造成了污染。随着社会越来越重视环保,阻尼涂料逐渐走向水性化。但是阻尼涂料的应用环境复杂多样,对阻尼性能之外的其他性能要求高,而目前水性阻尼涂料的综合性能欠佳,如遮盖力、阻燃性能不好,阻尼温域窄等问题。传统水性阻尼涂料一般较多使用云母粉、滑石粉、重钙这些填料,但这使制得的水性阻尼涂料的遮盖力不高。公开号为CN104263224A的中国发明专利通过加入空心玻璃微珠提高水性阻尼涂料的阻尼性能性能,但是如果是应用在建筑内墙上,遮盖力不够是其一个缺点。公开号为CN101633809的中国发明专利通过加入钛白粉来增加白度,提高遮盖力,但是钛白粉价格昂贵,不利于水性阻尼涂料的广泛应用。因此开发出一种新型高遮盖力的水性建筑阻尼涂料就成了市场需求。技术实现要素:为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料。本发明的另一目的在于提供上述高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的制备方法。本发明通过加入不透明聚合物乳液,提高阻尼涂料的阻尼性能、遮盖力。该聚合物乳液是苯乙烯和丙烯酸酯的共聚物乳液,乳液粒子呈球形,是由中空的苯乙烯芯/丙烯酸酯壳组成。起初,在乳液态和乳胶漆中时,该乳液的芯里充满水,当涂料涂覆在基底表面上并干燥后,水从微球的芯中扩散出来而被空气所代替,形成微球内充满气体的空气穴,使其成为具有极好的光散射介质,赋予干膜光散射效果和不透明度,从而也为乳胶漆提供了非颜料的遮盖效果,提高了乳胶漆的遮盖力。微球内的空气穴,有一定的吸收噪音和缓冲震动的作用,表现出阻尼性能。良好的遮盖力和阻尼性能,让该种水性阻尼涂料特别适合应用在汽车、建筑行业。本发明的目的通过以下技术方案实现:一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料,由以下按重量份的组分制备而成:30-45份水性乳液;10-20份不透明聚合物乳液;5-20份阻尼颜填料;15-25份无机填料;5-10份阻燃剂;1-5份防冻剂;0.5-1.0份基材润湿剂;1.0-5.0份水性润湿分散剂;0.5-2.0份水性消泡剂;0.5-3.0份偶联剂;0.5-2.0份成膜助剂;0.5-1.5份增稠剂;5-10份水。所述不透明聚合物乳液为苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液。所述水性乳液为自交联的丙烯酸酯乳液,优选为纯丙弹性乳液,具有核壳结构的硅丙乳液和具有核壳结构的纯丙乳液。所述水性乳液固含量均不低于40%,属于同一离子型乳液,pH=7-9。所述纯丙弹性乳液的玻璃化温度为-20℃,具有核壳结构的硅丙乳液的玻璃化温度为0℃,具有核壳结构的纯丙乳液的玻璃化温度为40℃。所述纯丙弹性乳液、具有核壳结构的硅丙乳液、具有核壳结构的纯丙乳液的重量比优选为(15~20):(10~15):(5~15)。所述水性润湿分散剂为海明斯NUOSPERSEFX365,Disponer9250,DisponerW18的一种。所述水性消泡剂为海明斯DAPRODF1760,DAPRODF1181,DefomW082的一种。所述增稠剂为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素的一种。所述阻尼颜填料优选硅橡胶粉或丁腈橡胶粉中的一种;所述阻尼颜填料粒度为400-800目;优选为天津市明基金泰橡塑科技股份有限公司生产,细度为400目。所述无机填料选自空心玻璃微珠、重钙、沉淀硫酸钡、云母粉和滑石粉中的一种以上。所述无机填料的粒径范围为800目~1500目。所述阻燃剂选自泰星化工的三聚氰胺氰尿酸盐(HT-211)、硼酸锌(HT-207)六苯氧基环三磷腈(HT-231)的一种。所述防冻剂为丙二醇、异丙醇、丙二醇甲醚和丙二醇丁醚中的一种以上。所述成膜助剂为醇酯十二、二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的一种。所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种。所述偶联剂为含氨基硅烷偶联剂,优选为江苏晨光偶联剂有限公司生产的CG-602。所述基材润湿剂选自如迪高的Wet260,Wet270,WetKL245。所述不透明聚合物乳液为苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液,优选为陶氏化学公司的型号为98的产品。一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的制备方法,包括以下步骤:(1)乳基料预混:将水性乳液与不透明聚合物乳液混合,搅拌分散均匀,得到乳基料;所述搅拌的转速为400-500r/min,所述搅拌的时间为30-50分钟;(2)填料的研磨:将水、阻尼颜填料、无机填料和增稠剂,高速分散,得到混合物;所述高速分散的条件为以1200r/min-1500r/min分散40-60分钟;(3)在中低搅拌速度下,将混合物、乳基料、偶联剂、基材润湿剂、水性润湿分散剂、水性消泡剂、阻燃剂、防冻剂和成膜助剂,搅拌均匀,真空消泡,再过滤包装。所述中低搅拌速度为400r/min-500r/min;所述搅拌均匀的时间为40-60分钟。该方法制得的水性阻尼涂料的使用方法是涂覆于振动基材的表面,可以构成自由阻尼结构,亦可以作为约束阻尼结构层的阻尼层材料,用其它适用材料做约束层。本发明的有益效果是:本发明的高遮盖力的水性建筑阻尼涂料,具有阻尼值高、阻尼温域宽、遮盖力好的优点;在-10℃~50℃的温域范围内材料具有较高的损耗因子平台,对基材的遮盖力好,装饰性强。同时本发明的制备方法简单易操作,乳液使用量低,绿色环保,并且没有出现固化成膜过程中漆膜外观开裂鼓泡的问题。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。实施例1一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料,由以下按重量份的组分制备而成:水性乳液(Tg为-20℃的陶氏PRIMALTMAC-8556纯丙弹性乳液20份,Tg=0℃、具有核壳结构的科力森KLS-9345纯硅丙乳液15份,Tg=40℃的具有核壳结构的科力森XL-788纯硅丙乳液10份),无机填料(800目云母粉10份,800目重钙5份,1250目滑石粉5份),不透明聚合物乳液15份(陶氏化学公司的型号为98),400目硅橡胶粉5份(天津市明基金泰橡塑科技股份有限公司生产,400目);阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(HT-211)5份,防冻剂(丙二醇)1.5份,基材润湿剂(迪高的Wet260)0.5份,水性润湿分散剂(海明斯NUOSPERSEFX365)1.0份,水性消泡剂(海明斯DAPRODF1760)0.5份,含氨基硅烷偶联剂CG-602(CG-602)0.5份,成膜助剂(醇酯十二)0.5份,增稠剂(羟乙基纤维素)0.5份,水5.0份。所述高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的方法,包括以下步骤:(1)乳基料预混:将水性乳液与不透明聚合物乳液在容器中混合,并在400r/min的速度下充分搅拌30分钟分散均匀,得到乳基料;(2)填料的研磨:将水、阻尼颜填料、无机填料和增稠剂,(1300r/min)分散50分钟,得到混合物;(3)在中低搅拌速度下(400r/min),将混合物、乳基料、偶联剂、基材润湿剂、水性润湿分散剂、水性消泡剂、阻燃剂、防冻剂和成膜助剂,搅拌均匀(搅拌50分钟),真空消泡(温度为25℃,真空度为0.06MPa),再过滤包装。本实施例制备的高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能如表1所示:表1高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能实施例2一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料,由以下按重量份的组分制备而成:水性乳液(Tg为-20℃的陶氏PRIMALTMAC-8556纯丙弹性乳液15份,Tg=0℃、具有核壳结构的科力森KLS-9345纯硅丙乳液15份,Tg=40℃的具有核壳结构的科力森XL-788纯硅丙乳液15份),无机填料(800目重钙10份,800目云母粉5份,1250目滑石粉5份),不透明聚合物乳液10份(陶氏化学公司的型号为98),400目硅橡胶粉10份(天津市明基金泰橡塑科技股份有限公司生产,400目);硼酸锌(HT-207)5份,防冻剂(丙二醇)1.5份,基材润湿剂(迪高的Wet260)0.5份,水性润湿分散剂(海明斯NUOSPERSEFX365)1.0份,水性消泡剂(海明斯DAPRODF1760)0.5份,含氨基硅烷偶联剂CG-6020.5份,成膜助剂(醇酯十二)0.5份,增稠剂(羟乙基纤维素)0.5份,水5.0份。所述高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的方法,包括以下步骤:(1)乳基料预混:将水性乳液与不透明聚合物乳液在容器中混合,并在400r/min的速度下充分搅拌30分钟分散均匀,得到乳基料;(2)填料的研磨:将水、阻尼颜填料、无机填料和增稠剂,(1300r/min)分散50分钟,得到混合物;(3)在中低搅拌速度下(400r/min),将混合物、乳基料、偶联剂、基材润湿剂、水性润湿分散剂、水性消泡剂、阻燃剂、防冻剂和成膜助剂,搅拌均匀(搅拌60分钟),真空消泡(温度为25℃,真空度为0.06MPa),再过滤包装。本实施例制备的高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能如表2所示:表2高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能实施例3一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料,由以下按重量份的组分制备而成:水性乳液(Tg为-20℃的陶氏PRIMALTMAC-8556纯丙弹性乳液20份,Tg=0℃、具有核壳结构的科力森KLS-9345纯硅丙乳液10份,Tg=40℃的具有核壳结构的科力森XL-788纯硅丙乳液5份),无机填料(800目重钙5份,800目云母粉10份,1250目滑石粉5份),不透明聚合物乳液15份(陶氏化学公司的型号为98),400目硅橡胶粉15份(天津市明基金泰橡塑科技股份有限公司生产,400目);阻燃剂硼酸锌(HT-207)5份,防冻剂(丙二醇)1.5份,基材润湿剂(迪高的Wet260)0.5份,水性润湿分散剂(海明斯NUOSPERSEFX365)1.0份,水性消泡剂(海明斯DAPRODF1760)0.5份,含氨基硅烷偶联剂CG-6020.5份,成膜助剂(醇酯十二)0.5份,增稠剂(羟乙基纤维素)0.5份,水5.0份。所述高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的方法,包括以下步骤:(1)乳基料预混:将水性乳液与不透明聚合物乳液在容器中混合,并在400r/min的速度下充分搅拌30分钟分散均匀,得到乳基料;(2)填料的研磨:将水、阻尼颜填料、无机填料和增稠剂,(1400r/min)分散60分钟,得到混合物;(3)在中低搅拌速度下(500r/min),将混合物、乳基料、偶联剂、基材润湿剂、水性润湿分散剂、水性消泡剂、阻燃剂、防冻剂和成膜助剂,搅拌均匀(搅拌60分钟),真空消泡(温度为25℃,真空度为0.06MPa),再过滤包装。本实施例制备的高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能如表3所示:表3高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能实施例4一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料,由以下按重量份的组分制备而成:水性乳液(Tg为-20℃的陶氏PRIMALTMAC-8556纯丙弹性乳液20份,Tg=0℃、具有核壳结构的科力森KLS-9345纯硅丙乳液10份,Tg=40℃的具有核壳结构的科力森XL-788纯硅丙乳液10份),无机填料(800目重钙5份,800目云母粉5份,1250目滑石粉5份),不透明聚合物乳液10份(陶氏化学公司的型号为98),400目丁腈橡胶粉20份(天津市明基金泰橡塑科技股份有限公司生产,400目);阻燃剂硼酸锌(HT-207)5份,防冻剂(丙二醇)1.5份,基材润湿剂(迪高的Wet260)0.5份,水性润湿分散剂(海明斯NUOSPERSEFX365)1.0份,水性消泡剂(海明斯DAPRODF1760)0.5份,含氨基硅烷偶联剂CG-6020.5份,成膜助剂(醇酯十二)0.5份,增稠剂(羟乙基纤维素)0.5份,水5.0份。所述一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的方法,包括以下步骤:(1)乳基料预混:将水性乳液与不透明聚合物乳液在容器中混合,并在500r/min的速度下充分搅拌30分钟分散均匀,得到乳基料;(2)填料的研磨:将水、阻尼颜填料、无机填料和增稠剂,(1300r/min)分散50分钟,得到混合物;(3)在中低搅拌速度下(400r/min),将混合物、乳基料、偶联剂、基材润湿剂、水性润湿分散剂、水性消泡剂、阻燃剂、防冻剂和成膜助剂,搅拌均匀(搅拌500分钟),真空消泡(温度为25℃,真空度为0.06MPa),再过滤包装。本实施例制备的高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能如表4所示:表4高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能实施例5一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料,由以下按重量份的组分制备而成:水性乳液(Tg为-20℃的陶氏PRIMALTMAC-8556纯丙弹性乳液20份,Tg=0℃、具有核壳结构的科力森KLS-9345纯硅丙乳液10份,Tg=40℃的具有核壳结构的科力森XL-788纯硅丙乳液15份),无机填料(800目重钙5份,800目云母粉5份,1250目滑石粉5份),不透明聚合物乳液10份(陶氏化学公司的型号为98),400目丁腈橡胶粉10份(天津市明基金泰橡塑科技股份有限公司生产,400目);阻燃剂硼酸锌(HT-207)10份,防冻剂(丙二醇)1.5份,基材润湿剂(迪高的Wet260)0.5份,水性润湿分散剂(海明斯NUOSPERSEFX365)1.0份,水性消泡剂(海明斯DAPRODF1760)0.5份,含氨基硅烷偶联剂CG-6020.5份,成膜助剂(醇酯十二)0.5份,增稠剂(羟乙基纤维素)0.5份,水5.0份。所述高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的方法,包括以下步骤:(1)乳基料预混:将水性乳液与不透明聚合物乳液在容器中混合,并在400r/min的速度下充分搅拌30分钟分散均匀,得到乳基料;(2)填料的研磨:将水、阻尼颜填料、无机填料和增稠剂,(1300r/min)分散50分钟,得到混合物;(3)在中低搅拌速度下(400r/min),将混合物、乳基料、偶联剂、基材润湿剂、水性润湿分散剂、水性消泡剂、阻燃剂、防冻剂和成膜助剂,搅拌均匀(搅拌60分钟),真空消泡(温度为25℃,真空度为0.06MPa),再过滤包装。本实施例制备的高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能如表5所示:表5高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能项目指标阻尼因子峰值1.11(28℃)附着力(钢材)1级耐水性,60d不透水,不起泡,不脱落遮盖力(g/m2)104阻尼温域阻尼因子大于0.3的温域为-12℃~51℃实施例6一种高遮盖力的水性建筑阻尼涂料,由以下按重量份的组分制备而成:水性乳液(Tg为-20℃的陶氏PRIMALTMAC-8556纯丙弹性乳液15份,Tg=0℃、具有核壳结构的科力森KLS-9345纯硅丙乳液10份,Tg=40℃的具有核壳结构的科力森XL-788纯硅丙乳液10份),无机填料(800目重钙5份,800目云母粉5份,1250目滑石粉5份),不透明聚合物乳液10份(陶氏化学公司的型号为98),400目丁腈橡胶粉10份(天津市明基金泰橡塑科技股份有限公司生产,400目);硼酸锌(HT-207)10份,防冻剂(丙二醇)1.5份,基材润湿剂(迪高的Wet260)0.5份,水性润湿分散剂(海明斯NUOSPERSEFX365)1.0份,水性消泡剂(海明斯DAPRODF1760)0.5份,含氨基硅烷偶联剂CG-6020.5份,成膜助剂(醇酯十二)0.5份,增稠剂(羟乙基纤维素)0.5份,水5.0份。所述高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的方法,包括以下步骤:(1)乳基料预混:将水性乳液与不透明聚合物乳液在容器中混合,并在400r/min的速度下充分搅拌30分钟分散均匀,得到乳基料;(2)填料的研磨:将水、阻尼颜填料、无机填料和增稠剂,(1500r/min)分散40分钟,得到混合物;(3)在中低搅拌速度下(500r/min),将混合物、乳基料、偶联剂、基材润湿剂、水性润湿分散剂、水性消泡剂、阻燃剂、防冻剂和成膜助剂,搅拌均匀(搅拌40分钟),真空消泡(温度为25℃,真空度为0.06MPa),再过滤包装。本实施例制备的高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能如表6所示:表6高遮盖力的水性建筑阻尼涂料的主要性能项目指标阻尼因子峰值1.15(23℃)附着力(钢材)1级耐水性,60d不透水,不起泡,不脱落遮盖力(g/m2)107阻尼温域阻尼因子大于0.3的温域为-5℃~51℃当前第1页1 2 3