本发明涉及阻尼材料，尤其涉及一种低收缩率隔热水基阻尼材料及其制备方法。
背景技术：
1、噪声无处不在，严重影响着人类的生活。例如在汽车高铁以及船舶行驶过程中，其振动和噪音会严重影响驾驶员和乘客的舒适度。现代人讲究家居美观和环境静雅的最佳平衡，如何减轻噪音，控制噪音源头已成为大家研究的方向。
2、目前在汽车和高铁行业，沥青作为减震降噪材料由于成本较低而被大量使用。其原理是利用沥青材料的黏滞性，从而产生能耗，使机械能最终转化为热能。具体来说，在基材上贴上沥青后，受激产生振动时，沥青层也随之振动，使基材和沥青层之间，沥青层内部分子之间不断发生相对位移，由于其摩擦阻力很大，使得振动能量不断转化为热能而消耗。
3、然而沥青材料本身存在的如下缺点和不足严重制约着其在不同领域的应用：在汽车阻尼板（主要成分是沥青）中，沥青层起着隔音和吸热散热的作用。但在高温和高湿条件下，沥青会挥发出甲醛，甲苯和二甲苯等有毒有害气体，会引起人体机体免疫功能的失调。同时沥青极差的耐老化性能，导致使用时间过长会出现硬化和开裂现象，影响减震降噪的效果。
4、在船舶领域，橡胶类粘弹性高分子材料和双组分溶剂型或者无溶剂型环氧聚氨酯约束阻尼材料大量应用于产生振动和噪声的部位以及经常有人活动的舱室。约束阻尼结构，是将粘弹性阻尼材料粘合在本体金属板和刚度较大的约束层(通常是金属板)之间，当结构弯曲变形时，本体金属板与约束层产生相对滑移运动，粘弹性阻尼材料产生剪切应变使一部分机械能损耗的结构。双组分约束阻尼需要将两个组分充分混合搅拌，不当的比例会对阻尼性能产生较大的影响。此外双组分约束阻尼材料中含有小分子异氰酸酯单体，它是一种有毒有害化学药品，其挥发在空气中的蒸汽会人体和眼睛产生刺激作用，易接触到身体皮肤和黏膜，因此在使用过程中对人的健康会产生一定影响。
5、近年来研发人员开发了环保性能更佳的水性阻尼材料，由于不含溶剂，无毒、无味、不燃、安全可靠，明显改善了施工现场的操作条件，有利于保障工人的身体健康。此材料和沥青以及约束结构阻尼材料相比，阻尼性能和耐老化性能更加。然而由于水性阻尼材料是以水性丙烯酸作为主体树脂，其固含量在40-50%左右，加上体系中使用水作为稀释剂，使得水性阻尼材料在固化的过程中容易产生很大的收缩，一般体积收缩率可以达到20%以上。一方面导致材料的表面容易产生裂纹，另一方面材料收缩后体积和质量减少，会影响整体的阻尼性能，需要二次施工来弥补体积收缩，从而增加了施工成本。因此如何控制水基阻尼材料在固化过程中的体积收缩是至关重要的，这样才能保证固化出的材料表面平整，收缩率低，整体均一，性能最佳。
6、另一方面，目前阻尼材料的应用场合复杂多样，对阻尼性能之外的其他性能要求高，而目前水性阻尼材料综合性能欠佳，比如水性阻尼材料固化后高收缩率，容易开裂和翘边，材料隔热性能低，阻燃性能差等。为了解决水性阻尼材料固化高收缩率问题，现有技术中通常使用以下方法：（1）使用高固含量的水性树脂，一般来说随着固含量的提高，树脂的粘度成倍增加，这样会对水性材料中填料的添加带来困难。再者固含量的提高意味着水性树脂的价格会提高，增加了整个材料的成本增加，产品经济性差；（2）减少体系中水的用量，增加填料的用量，这种情况下，材料固化完表面很容易产生裂纹；（3）通过增加材料施工量来实现。上述方法存在以下缺点：（1）材料的成本会大大提升，产品经济性差；（2）高固含量的水性树脂，粘度较高，价格较贵；（3）添加高固含量的水性树脂会使得材料的刚性减小，在一些较厚基材的使用场合，例如船舶的甲板，舱室的壁面等，会影响其阻尼性能，即减振降噪效果不明显；（4）增加体系中填料含量和减少水的含量在一定程度上降低了材料的收缩率，但材料固化后的表面会产生裂纹，影响材料的阻尼表观和整体性能；（5）一定程度上增加了物料和人工成本，并增加了材料固化的时间，产品经济性差。
技术实现思路
1、本发明所解决的技术问题在于提供一种低收缩率隔热水基阻尼材料及其制备方法。
2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种低收缩率隔热水基阻尼材料，包括：
3、水性丙烯酸乳液10-50份，
4、碳酸钙30-60份，
5、氮磷阻燃剂 5-15份，
6、分散剂0.3-1份，
7、消泡剂0.2-1份，
8、杀菌剂0.2-0.6份，
9、触变剂0.2-1份，
10、玻璃微珠0.5-2份，
11、木质纤维素1-5份，
12、玻璃纤维0.2-1份；
13、水5-20份。
14、进一步的，所述低收缩率隔热水基阻尼材料还包括云母20-50份。
15、进一步的，所述低收缩率隔热水基阻尼材料还包括膨胀珍珠岩5-20份。
16、进一步的，所述玻璃微珠为中空结构的玻璃微珠，所述玻璃微珠的粒径为2-100μm。
17、进一步的，所述木质纤维素混合后形成三维网状结构。
18、本发明还提供一种低收缩率隔热水基阻尼材料的制备方法，包括以下步骤：
19、a）在常温下将10-50份水性丙烯酸乳液加入行星搅拌釜中；
20、b）向行星搅拌釜中依次加入0.3-1份分散剂、0.2-0.6份杀菌剂，0.1-0.5份消泡剂和5-20份水，低速搅拌5min；
21、c）向行星搅拌釜中加入1-5份木制纤维素和0.2-1份玻璃纤维，高速分散10min；
22、d)向行星搅拌釜中加入30-60份碳酸钙、5-15份氮磷阻燃剂，高速搅拌30min；
23、e) 向行星搅拌釜中加入0.2-1份玻璃微珠，继续低速搅拌20min；
24、f）向行星搅拌釜中加入剩余0.1-0.5份消泡剂和0.2-1份触变剂，在真空情况下，继续搅拌30min直至分散均匀。
25、进一步的，所述步骤d中还包括：向行星搅拌釜中加入20-50份云母。
26、进一步的，所述步骤e中还包括：向行星搅拌釜中加入5-20份膨胀珍珠岩。
27、进一步的，所述步骤b中，低速搅拌5min，搅拌速度为15-40rpm/min；所述步骤c中，高速分散10min，分散速度为800-1000rpm/min。
28、进一步的，所述步骤d中，高速搅拌30min，搅拌速度为 1200-2000 rpm/min；所述步骤e中，低速搅拌20min，速度为200-400rpm/min。
29、本发明的低收缩率隔热水基阻尼材料，具有以下优点：
30、通过添加木制纤维素，控制了低收缩率隔热水基阻尼材料的体积收缩率，在树脂，水以及填料混合体系中形成三维网状结构，增加了体系的支撑力和耐久性，提高了稳定性、强度、密实度和均匀度，从而降低了水挥发后的体积收缩率。
31、通过添加中空结构的玻璃微珠，控制了低收缩率隔热水基阻尼材料的体积收缩率和增加隔热效果，一方面玻璃微珠是微小的微球，球型率好，能降低混合物的粘度和内应力，玻璃微珠各向同性和高填充量的特性使得材料的尺寸稳定性非常高，能够减少收缩和翘曲；另一方面其密度较小，约是传统填充料的十几分之一，填充后可大大减轻产品的基重，降低产品成本；其内部是稀薄的气体，隔热性能较高。
32、通过添加不同粒径的云母填料，可以控制低收缩率隔热水基阻尼材料体系的体积收缩率和增加阻尼性能，云母具有较高的径厚比，能够支撑水性材料水挥发后的中空结构，此外云母独特的二维片状结构，可以和水性高分子树脂以及体系中的填料产生分子间的摩擦，从而将振动转变为热能耗损，提高水性体系的阻尼性能。
33、通过添加膨胀珍珠岩一方面来提高体系的隔热保温效果，另一方面由于其密度较小，可以使得体系更加轻量化。