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水性厚浆阻尼涂料添自主技术

中国化工报    2014/9/23 9:01:00    阅读次数:785

  水性厚浆型阻尼涂料近日由北京市水性聚合物合成与应用工程技术研究中心开发成功。与其他阻尼材料相比,该涂料可大面积连续施工,不存死角;跟溶剂型阻尼涂料相比,其VOC含量很低,更安全环保。中国化工报记者昨天在该中心采访时了解到,目前该技术已经完成模试,所得产品可满足汽车及铁路客车等对阻尼涂料的应用需求,关键指标达到国际同类产品水平;中试正在筹备。

  该项目负责人、北京化工大学邱藤副研究员表示,目前汽车常用的阻尼材料主要有沥青阻尼材料、橡胶阻尼材料和阻尼涂料等3类,相对于沥青板、橡胶阻尼材料等阻尼材料而言,阻尼涂料在大面积、曲面工件表面施工时更具优势,可解决前两类材料施工时存在死角的难题,可连续化施工,具有应用优势。此外,节能减排已是全球共识,传统溶剂型阻尼涂料存在VOC排放的问题,以水性产品代替溶剂型产品势在必行。因此,水性厚浆型阻尼涂料是阻尼涂料的重要发展方向。

  据介绍,北京市水性聚合物合成与应用工程技术研究中心依托北京化工大学组建,研究人员在乳液聚合和水性聚合物树脂研发工作的基础上,采用核壳结构的乳胶粒子结构设计和分步乳液聚合工艺,合成了具有高稳定性和宽阻尼温域的聚合物乳液;以合成的聚合物乳液为基料,通过阻尼颜填料的应用、涂料配方设计和工艺优化,基于多种阻尼机制的协同增效,制备出稳定性、施工性和阻尼性能均良好的水性厚浆型阻尼涂料,形成了水性厚浆型阻尼涂料制备技术。

  邱藤告诉中国化工报记者,该项目制备的水性厚浆型阻尼涂料,固含量达75%左右,并有较好表观状态和贮存稳定性。在施工中,该涂料可以在车体内喷涂形成连续、稳定的厚涂涂层,流平性好,不流挂,可一次性施工3mm以上。湿膜可在加热条件下快速干燥固化,形成连续的漆膜,适合汽车生产线连续涂装的工艺要求。漆膜技术指标先进,在0℃~90℃温域内具有优异阻尼性能,漆膜还表现出具有良好的机械强度和温度及环境耐受性,经过耐冲击、耐热及耐水实验后,漆膜无开裂、起泡等异常。

  她强调,本研究通过乳液合成技术和涂料制备技术的有机结合与创新,克服了水性厚浆型阻尼涂料干燥时间长、厚涂困难等问题,在保证高阻尼性能的基础上,产品同时具备了良好的机械性能和涂装性能,成本较低,性质稳定;在汽车、高铁、飞机、舰船和各种机械设备等需要减震降噪的领域有广泛的应用前景。

  水性阻尼涂料备受关注

  水性阻尼涂料作为水性涂料的一个分支,具有一般水性涂料的环保性能,材料无毒、无异味、不污染环境。早期的阻尼涂料主要为煤焦油沥青、聚氨酯等添加特定的填料而制成。这类阻尼涂料含有大量的VOC,对环境污染较重且严重损害施工人员的身体健康,已逐步被淘汰。取而代之的是水性阻尼涂料。

  水性厚浆型阻尼涂料是一种环保型功能涂料产品,主要应用于铁路客车、乘用汽车、飞机、客轮以及机械设备和建筑等领域,通过在结构件表面涂装形成连续的阻尼涂层,将机械震动能转变为热能而耗散,起到减轻震动和降低噪声的作用。随着铁路客运、汽车等交通工具高速化、舒适化的要求日益提高,以及各国标准化组织和许多国家噪声作业环境卫生标准的相继制定,严格控制震动和噪声已经成为交通运输以及机械制造领域的必然趋势。

  近年来,环保型的水性阻尼涂料开发和在汽车领域的应用备受关注。欧美等已先后发表了多项水性涂料专利,国内相关企业也开展了环保型多功能水性阻尼涂料的研究。其中,荷兰、美国等国家已经有水性阻尼涂料产品上市,主要用于铁路客车内壁的阻尼减震涂装。不过,由于水性阻尼涂料发展较晚,新技术和新材料的应用尚处于起步阶段,普遍存在稳定性差、施工难度高、成膜质量低、干燥速度慢、难以适应如小汽车生产线快速连续作业等问题,其在汽车领域的应用,目前以生产周期较长的大型客车车体内为主。