本發(fā)明屬于阻尼材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著人們對生活質(zhì)量的不斷提升，現(xiàn)代化交通工具以及機(jī)械設(shè)備的降噪減振技術(shù)越來越得到人們的重視，并逐步成為研究的熱點。鐵路作為我過主要的交通運(yùn)輸方式之一在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中具有重要作用，但鐵路產(chǎn)生的環(huán)境噪聲和振動也是最影響人們生活的，在車體上涂覆阻尼涂料是其降噪減振常采取的措施。阻尼涂料是由特定功能的高分子材料和填料構(gòu)成，由于高分子材料具有明顯粘彈性，它能將振動能的一部分吸收，再以“熱”的形式釋放出來，即發(fā)生所謂力學(xué)損耗，也即產(chǎn)生減振降噪的阻尼性能。

現(xiàn)有的技術(shù)中，水性阻尼涂料專項性較強(qiáng)，國標(biāo)按照TB/T 2932—1998《鐵路機(jī)車車輛阻尼涂料供貨技術(shù)條件》的A類阻尼涂料指標(biāo)的要求中明確鐵路用水性阻尼涂料條件苛刻，需阻尼性能優(yōu)異且溫域?qū)挕⒐毯?，為了適應(yīng)寬溫寬頻減振阻尼效果，一般將兩種或兩種以上不同玻璃化溫度(Tg)的乳液進(jìn)行共混或制備成互穿網(wǎng)絡(luò)乳液(LIPN)，以拓寬高聚物的溫域，提高阻尼性能和彈性模量。在阻尼涂料中，填料也起著至關(guān)重要的作用，選擇合適的填料加入可以提高阻尼性能，擴(kuò)展作用溫域，為了更好的提高阻尼性能，滿足鐵路車輛要求。因此能夠拓寬涂料作用溫域，提升復(fù)合損耗因子，提升涂料固體含量，又要保證其在干燥過程中穩(wěn)定，已經(jīng)成為一種最需要專家們研究的課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料，該阻尼涂料具有附著力優(yōu)異、阻燃效果好與降噪效果顯著優(yōu)點，并且耐高低溫性能顯著。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料，按重量份數(shù)計算，包括以下原料：

防水乳液145～155份、防銹乳液95～105份、增塑性丙烯酸乳液45～55份、純丙乳液145～155份、助劑35～45份、復(fù)合阻燃劑95～105份、漂珠60～65份、云母粉95～105份、硅石粉295～305份與防腐填料45～55份。

進(jìn)一步，按照重量份數(shù)計算，所述增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：

丙烯酸丁酯150～170份、苯乙烯90～110份、甲基丙烯酸甲酯35～45份、丙烯酸α-乙基己酯112～122份、甲基丙烯酸10～14份、丙烯酸銨8～11份、丙烯腈13～17份、水390～450份、熱分解引發(fā)劑1.2～2.2份、氧化-還原引發(fā)劑體系1.4～2.2份、pH調(diào)節(jié)劑3～4份、殺菌劑1～2份與乳化劑0.5～1份，其中，所述氧化-還原引發(fā)劑體系由無機(jī)還原劑0.6～1份和0.8～1.2份氧化劑組成。

進(jìn)一步，所述熱分解引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉或者過氧化氫，氧化劑為叔丁基過氧化氫，無機(jī)還原劑為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉、丙酮合亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵或甲醛次合硫酸氫鈉。

進(jìn)一步，所述增塑性丙烯酸乳液制備方法，包括以下步驟：

1)取330～350份水加入反應(yīng)釜中，加入3～4份pH調(diào)節(jié)劑升溫至78～82℃，用10～15份水將1～1.6份熱分解引發(fā)劑溶解得到A溶液，將A溶液加入反應(yīng)釜中，保持反應(yīng)釜中液體溫度在78～82℃；

2)稱取丙烯酸丁酯150～170份、苯乙烯90～110份、甲基丙烯酸甲酯35～45份、丙烯酸α-乙基己酯112～122份、甲基丙烯酸10～14份、丙烯酸銨8～11份與丙烯腈13～17份進(jìn)行混合得到單體混合物，稱取15～25份水、乳化劑0.5～1份與0.2～0.6份熱分解引發(fā)劑混合得到B溶液，將單體混合物滴加至步驟1)中的反應(yīng)釜中，滴加持續(xù)時間為3.8～4.2h，當(dāng)單體混合物滴加28～32min中后，滴加B溶液，單體混合物與B溶液滴加完畢后，保持反應(yīng)釜中的溫度為80℃～84℃，時間為0.8～1.2h；

3)先將步驟2)中保溫完畢后的反應(yīng)釜降溫至63～67℃，稱取氧化-還原引發(fā)劑體系1.4～2.2份，其中0.8～1.2份氧化劑加入5～15份水中分散得到分散溶液，無機(jī)還原劑0.6～1份與25～35份水混合得到C溶液，然后將分散液與C溶液同時加入反應(yīng)釜中，用時為28～32min；

4)將殺菌劑1～2份用5～10份水溶解得到D溶液，將步驟3)反應(yīng)完畢的反應(yīng)釜降溫至35～42℃，然后將D溶液用8～12min加入到反應(yīng)釜中，攪拌，攪拌時間為8～12min，攪拌完畢后過120目濾網(wǎng)過濾雜質(zhì)即可。

進(jìn)一步，所述復(fù)合阻燃劑由60～65份三氧化二銻與35～40份氫氧化鋁組成。

進(jìn)一步，按照重量份數(shù)計算，所述助劑的組分為：防腐劑23～27份、消泡劑4～6份與增稠劑8～12份。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料的制備方法，包括以下步驟：

稱取防水乳液145～155份、防銹乳液95～105份、增塑性丙烯酸乳液45～55份與純丙乳液145～155份混合攪拌均勻，攪拌時間為8～12min，然后加入助劑35～45份并攪拌，攪拌時間為4～6min，再加入漂珠60～65份、云母粉95～105份、硅石粉295～305份、防腐填料45～55份與復(fù)合阻燃劑95～105份攪拌均勻，攪拌時間為55～65min，即可。

進(jìn)一步，攪拌轉(zhuǎn)速為900～1100rpm/min。

在本發(fā)明的一個實施例中，增塑性丙烯酸乳液采用上述重量份原料制成具有以下優(yōu)點：

該增塑性丙烯酸乳液pH值為7～8，固含量為52～54％，粘度(25℃3號轉(zhuǎn)子60轉(zhuǎn))小于500厘泊，粒徑180～200nm。先將單體混合物與熱分解引發(fā)劑進(jìn)行反應(yīng)，然后再與熱分解引發(fā)劑、乳化劑反應(yīng)，這樣有利于穩(wěn)定粒徑大小，制備出粒徑180～200nm的乳液。

該增塑性丙烯酸乳液可以替代增塑劑使用。替代增塑劑可以解決因加入大量增塑劑導(dǎo)致制備阻尼涂料或一般水性涂料后期增稠的現(xiàn)象，是產(chǎn)品儲存更穩(wěn)定，同時解決了由于加入增塑劑后導(dǎo)致產(chǎn)品相關(guān)性能指標(biāo)下降的技術(shù)難題、阻尼涂料噴涂過程中流掛的技術(shù)難題以及阻尼涂料由于加入增塑劑后噴涂、霧化性能下降的技術(shù)難題，增加了阻尼涂料的保水性。

本發(fā)明中“用于噴涂內(nèi)層”是指高鐵車輛噴涂阻尼涂料一般為兩層，本發(fā)明中的阻尼涂料直接噴涂在高鐵車輛上面，位于兩層中的最內(nèi)層。

本發(fā)明有益效果：

本發(fā)明的用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料具有良好的抗石擊性能，保護(hù)漆膜；降低石擊，振動產(chǎn)生的噪音，特別是低溫狀態(tài)下的降噪性能，隔聲性能達(dá)到25dB；降低底材因不良介質(zhì)對底材、涂膜的腐蝕；具有較好的保溫隔熱性能。本發(fā)明實施例中制備的用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料的主要性能指標(biāo)如表1所示：

表1用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料主要性能測試結(jié)果

具體實施方式

實施例1

一種用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料，按重量份數(shù)計算，包括以下原料：

防水乳液150份、防銹乳液100份、增塑性丙烯酸乳液50份、純丙乳液150份、防腐劑25份、消泡劑5份、增稠劑10份、三氧化二銻62.5份、氫氧化鋁37.5份、漂珠62.5份、云母粉100份、硅石粉300份與防腐填料50份。

其中，防銹乳液為北京東聯(lián)化工有限公司生產(chǎn)的DL-1065防銹乳液，其固含量為41±1％，pH為7～7.5，玻璃化溫度20℃，最低成膜溫度30℃，粘度小于20cps，具有高光澤、高硬度、流平好和耐溶劑性特點，對基材有優(yōu)異的附著力，光澤高、耐候性好以及耐腐蝕性好。

防水乳液為德國巴斯夫防水乳液S 400F。

純丙乳液的固含量為30％，pH為7～7.5，玻璃化溫度-5℃，最低成膜溫度0℃，粘度小于20cps。

按照重量份數(shù)計算，增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：

丙烯酸丁酯160份、苯乙烯100份、甲基丙烯酸甲酯40份、丙烯酸α-乙基己酯117份、甲基丙烯酸12份、丙烯酸銨9份、丙烯腈15份、水422份、過硫酸銨1.7份、氧化-還原引發(fā)劑體系1.8份、pH調(diào)節(jié)劑2.5份、乳化劑0.7份與氯甲基異噻唑啉酮1.5份。其中，氧化-還原引發(fā)劑體系由無機(jī)還原劑0.8份和1份氧化劑組成，氧化劑為叔丁基過氧化氫，無機(jī)還原劑為甲醛次合硫酸氫鈉。

增塑性丙烯酸乳液的制備方法：

包括以下步驟：

1)取342份水加入反應(yīng)釜中，加入2.5份pH調(diào)節(jié)劑升溫至80℃，用12份水將1.3份過硫酸銨溶解得到A溶液，將A溶液加入反應(yīng)釜中，保持反應(yīng)釜中液體溫度在80℃；

2)稱取丙烯酸丁酯160份、苯乙烯100份、甲基丙烯酸甲酯40份、丙烯酸α-乙基己酯117份、甲基丙烯酸12份、丙烯酸銨9份與丙烯腈15份進(jìn)行混合得到單體混合物，稱取20份水、乳化劑0.7份與0.4份過硫酸銨混合得到B溶液，將單體混合物滴加至步驟1)中的反應(yīng)釜中，滴加持續(xù)時間為4h，當(dāng)單體混合物滴加30min中后，滴加B溶液，單體混合物與B溶液滴加完畢后，保持反應(yīng)釜中的溫度為82℃，時間為1h；

3)先將步驟2)中保溫完畢后的反應(yīng)釜降溫至65℃，稱取氧化-還原引發(fā)劑體系1.8份，其中1份氧化劑加入8份水中分散得到分散溶液，無機(jī)還原劑0.8份與30份水混合得到C溶液，然后將分散液與C溶液同時加入反應(yīng)釜中，用時為30min；

4)將氯甲基異噻唑啉酮1.5份用10份水溶解得到D溶液，將步驟3)反應(yīng)完畢的反應(yīng)釜降溫至40℃，然后將D溶液用10min加入到反應(yīng)釜中，攪拌時間為8～12min，攪拌完畢后過120目濾網(wǎng)過濾雜質(zhì)即可。

用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料的制備方法，包括以下步驟：

稱取防水乳液150份、防銹乳液100份、增塑性丙烯酸乳液50份與純丙乳液150份混合攪拌均勻，攪拌轉(zhuǎn)速為1000rpm/min，攪拌時間為10min，然后加入防腐劑25份、消泡劑5份與增稠劑10份并攪拌，攪拌時間為5min，再加入三氧化二銻62.5份、氫氧化鋁37.5份、漂珠62.5份、云母粉100份、硅石粉300份與防腐填料50份攪拌均勻，攪拌時間為60min，即可。

實施例2

一種用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料，按重量份數(shù)計算，包括以下原料：

防水乳液145份、防銹乳液95份、增塑性丙烯酸乳液55份、純丙乳液145份、防腐劑23份、消泡劑4份、增稠劑8份、三氧化二銻65份、氫氧化鋁40份、漂珠60份、云母粉95份、硅石粉295份與防腐填料45份。

其中，防銹乳液為北京東聯(lián)化工有限公司生產(chǎn)的DL-1065防銹乳液，其固含量為41±1％，pH為7～7.5，玻璃化溫度20℃，最低成膜溫度30℃，粘度小于20cps，具有高光澤、高硬度、流平好和耐溶劑性特點，對基材有優(yōu)異的附著力，光澤高、耐候性好以及耐腐蝕性好。

防水乳液為德國巴斯夫防水乳液S 400F。

純丙乳液的固含量為30％，pH為7-7.5，玻璃化溫度-5℃，最低成膜溫度0℃，粘度小于20cps。

按照重量份數(shù)計算，增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：

丙烯酸丁酯150份、苯乙烯90份、甲基丙烯酸甲酯35份、丙烯酸α-乙基己酯112份、甲基丙烯酸14份、丙烯酸銨11份、丙烯腈17份、水390份、過硫酸鉀1.2份、氧化-還原引發(fā)劑體系1.4份、pH調(diào)節(jié)劑3份、乳化劑0.5份與氯甲基異噻唑啉酮2份，其中，氧化-還原引發(fā)劑體系由無機(jī)還原劑0.6份和0.8份氧化劑組成，氧化劑為叔丁基過氧化氫，無機(jī)還原劑為丙酮合亞硫酸氫鈉。

增塑性丙烯酸乳液的制備方法，包括以下步驟：

1)取330份水加入反應(yīng)釜中，加入3份pH調(diào)節(jié)劑升溫至78℃，用10份水將1份過硫酸鉀溶解得到A溶液，將A溶液加入反應(yīng)釜中，保持反應(yīng)釜中液體溫度在78～82℃；

2)稱取丙烯酸丁酯150份、苯乙烯90份、甲基丙烯酸甲酯35份、丙烯酸α-乙基己酯112份、甲基丙烯酸14份、丙烯酸銨11份與丙烯腈17份進(jìn)行混合得到單體混合物，稱取15份水、乳化劑0.5份與0.2份過硫酸鉀混合得到B溶液，將單體混合物滴加至步驟1)中的反應(yīng)釜中，滴加持續(xù)時間為3.8h，當(dāng)單體混合物滴加28min中后，滴加B溶液，單體混合物與B溶液滴加完畢后，保持反應(yīng)釜中的溫度為80℃，時間為0.8h；

3)先將步驟2)中保溫完畢后的反應(yīng)釜降溫至67℃，稱取氧化-還原引發(fā)劑體系1.4份，其中0.8份氧化劑加入5份水中分散得到分散溶液，無機(jī)還原劑0.6份與25份水混合得到C溶液，然后將分散液與C溶液同時加入反應(yīng)釜中，用時為28min，即可。

4)將氯甲基異噻唑啉酮2份用5份水溶解得到D溶液，將步驟3)反應(yīng)完畢的反應(yīng)釜降溫至42℃，然后將D溶液用8min加入到反應(yīng)釜中，攪拌時間為8min，攪拌完畢后過120目濾網(wǎng)過濾雜質(zhì)即可。

用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料的制備方法，包括以下步驟：

稱取防水乳液145份、防銹乳液95份、增塑性丙烯酸乳液55份與純丙乳液145份混合攪拌均勻，攪拌時間為8min，攪拌轉(zhuǎn)速為900rpm/min，然后加入防腐劑23份、消泡劑4份與增稠劑8份并攪拌，攪拌時間為6min，再加入三氧化二銻65份、氫氧化鋁40份、漂珠60份、云母粉95份、硅石粉295份與防腐填料45份攪拌均勻，攪拌時間為55min，即可。

實施例3

防水乳液155份、防銹乳液105份、增塑性丙烯酸乳液45份、純丙乳液155份、防腐劑27份、消泡劑6份、增稠劑12份、三氧化二銻60份、氫氧化鋁35份、漂珠65份、云母粉105份、硅石粉305份與防腐填料55份。

其中，防銹乳液為北京東聯(lián)化工有限公司生產(chǎn)的DL-1065防銹乳液，其固含量為41±1％，pH為7～7.5，玻璃化溫度20℃，最低成膜溫度30℃，粘度小于20cps，具有高光澤、高硬度、流平好和耐溶劑性特點，對基材有優(yōu)異的附著力，光澤高、耐候性好以及耐腐蝕性好。

防水乳液為德國巴斯夫防水乳液S 400F。

純丙乳液的固含量為30％，pH為7～7.5，玻璃化溫度-5℃，最低成膜溫度0℃，粘度小于20cps。

按照重量份數(shù)計算，增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：

丙烯酸丁酯170份、苯乙烯110份、甲基丙烯酸甲酯45份、丙烯酸α-乙基己酯122份、甲基丙烯酸10份、丙烯酸銨8份、丙烯腈13份、水450份、過硫酸鈉2.2份、氧化-還原引發(fā)劑體系2.2份、pH調(diào)節(jié)劑4份、乳化劑1份與氯甲基異噻唑啉酮1份，其中，氧化-還原引發(fā)劑體系由無機(jī)還原劑1份和1.2份氧化劑組成，氧化劑為叔丁基過氧化氫，無機(jī)還原劑為亞硫酸氫鈉。

增塑性丙烯酸乳液的制備方法與實施例2中的增塑性丙烯酸乳液制備方法相同。

用于噴涂內(nèi)層的高鐵車輛阻尼涂料的制備方法，包括以下步驟：

稱取防水乳液155份、防銹乳液105份、增塑性丙烯酸乳液45份與純丙乳液155份混合攪拌均勻，攪拌轉(zhuǎn)速為1100rpm/min，攪拌時間為12min，然后加入防腐劑27份、消泡劑6份與增稠劑12份并攪拌，攪拌時間為4min，再加入三氧化二銻60份、氫氧化鋁35份、漂珠65份、云母粉105份、硅石粉305份與防腐填料55份攪拌均勻，攪拌時間為65min，即可。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。