專利名稱：：聚氨酯吸聲涂層組合物及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明提供一種可以用作空間減震降噪用聚氨酯吸聲涂層的組合物，特別是禮堂、電影院、艦船艙室、穿越居民區(qū)高速公路的兩側擋板減震降噪用的吸聲涂層用組合物。
背景技術：
：目前，我國的建筑吸聲材料多為石膏裝飾吸聲板、軟質(zhì)纖維裝飾吸聲板、硬質(zhì)纖維裝飾吸聲板、聚苯乙烯泡沫塑料裝飾吸聲板、珍珠巖裝飾吸聲板、巖(礦)棉裝飾吸聲板、玻璃棉裝卸吸聲板等，這類吸聲材料存在質(zhì)脆易碎、危害身體安全、安裝不牢固、吸聲頻域較窄、阻燃效果差等缺點。
發(fā)明內(nèi)容針對目前建筑吸聲材料的現(xiàn)狀以及存在的種種問題，本發(fā)明經(jīng)過研制，采用常用的化工原料和較簡便的工藝方法，研制出在全測試頻段范圍內(nèi)具有高吸聲性能、施工方便、厚度可控、具有優(yōu)越的應用前景的聚氨酯吸聲涂層組合物，以克服現(xiàn)有技術的不足。本發(fā)明的目的在于提供一種供禮堂、電影院、艦船艙室、穿越居民區(qū)高速公路的兩側擋板減震降噪用的聚氨酯吸聲涂層組合物，該涂層組合物具有高吸聲性能、施工方便、厚度可控等優(yōu)越的應用前景。本發(fā)明提供了一種聚氨酯吸聲涂層組合物，該組合物至少包括預聚體A、固化劑B和催化劑C;該預聚體A、固化劑B和催化劑C的重量配比為70-170:2-8:0.1-1。本發(fā)明提供的上述吸聲涂層用組合物是一種可以用作空間減震降噪用聚氨酯吸聲涂層組合物，尤其在禮堂、電影院、艦船艙室、穿越居民區(qū)高速公路的兩側擋板等建材的減震降噪方面效果顯著。木發(fā)明提供的上述聚氨酯吸聲涂層組合物，該組合物由預聚體A、固化劑B、催化劑C組成，所述的預聚體A、固化劑B和催化劑C的重量配比為70-170:2-8:0.1-1。在上述聚氨酯吸聲涂層組合物中，所述預聚體A包括二異氰酸酯、聚乙二醇和苯甲酰氯，其質(zhì)量比為100-450:200-1200:1050即，其質(zhì)量份為100450份、2001200份、1050份；所述聚乙二醇選自聚乙二醇4000、聚乙二醇2000、聚乙二醇1000中任一或其組合；所述的二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酉旨(TDI)、乙苯二異氰酸酯(EDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、已二異氰酸酯(HDI)、萘二異氰酸酯(NDI)中任一或其組合。當聚乙二醇為聚乙二醇4000、聚乙二醇2000和聚乙二醇1000的混合物的時候，一般該三種成分以接近或等于等比例的質(zhì)量配比混合。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述的預聚體A包括二異氰酸酯、聚乙二醇4000、聚乙二醇2000、聚乙二醇1000和苯甲酰氯，其質(zhì)量份為100450份、200400份、200400份、200400份和]050份。在上述聚氨酯吸聲涂層組合物中，所述的固化劑B至少包括二元胺的成分，除了二元胺外，固化劑B優(yōu)選還包括石墨、氧化鋁、氧化鈦和/或溶劑等成分。在上述聚氨酯吸聲涂層組合物中，所述的催化劑C至少包括重金屬離子的有機鹽以及二丁基錫二月桂酸酯，該重金屬離子為鉛、鋅和/或鈷。上述聚氨酯吸聲涂層組合物在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述的預聚體A、固化劑B和催化劑C的重量比優(yōu)選為100-150:4-5:0.3-0.8，更優(yōu)選110-130:4-5:0.4-0.7;其中，所述的預聚體A由質(zhì)量份為100450份、200400份、200400份、200400份、1050份的二異氰酸酯、聚乙二醇4000、聚乙二醇2000、聚乙二醇IOOO、苯甲酰氯等成分組成。本發(fā)明所述的二異氰酸酯是主要用于合成聚氨酯的多元異氰酸酯類混合物，包括:甲苯二異氰酸酯(TDI)、乙苯二異氰酸酯(EDI)、二苯基甲烷二異氰酸酉旨(MDI)、萘二異氰酸酯(NDI)、已二異氰酸酯(HDI)等，國內(nèi)主要以MDI及TDI為主，而國外則多采用HDI。研究表明，脂肪族異氰酸酯合成的聚氨酯在耐光性、耐候性方面要優(yōu)于芳香族二異氰酸酯合成的聚氨酯。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，所述的固化劑B由15份、520份、520份和520份的二元胺、石墨、氧化鋁、氧化鈦等成分組成。本發(fā)明的固化劑中還可包括溶劑，其為涂料用溶劑，一般為混合溶劑，由三大部分組成，即真溶劑、助溶劑和稀釋劑。酯類、酮類等溶劑既能溶解硝酸纖維素，也能溶解合成樹脂，如丙烯酸樹脂，是真溶劑，芳香烴及氯烴是合成樹脂的真溶劑，硝酸纖維的非溶劑(稀釋劑)。醇類是硝酸纖維素的助溶劑，合成樹脂的非溶劑(稀釋劑)，但對于含高羥基、羧基等極性基團的合成樹脂，醇類又是真溶劑。脂肪烴(石油溶劑)不能溶解一般的丙烯酸樹脂(除側鏈烷基碳鏈較長的聚合物，本發(fā)明釆用的溶劑也可為本領域公知的具有揮發(fā)性的溶劑。因此，上述的固化劑B也可由1-5:5-20:5-20:5-20:l-10質(zhì)量比的二元胺、石墨、氧化鋁、氧化鈦和溶劑(例如15份、520份、520份、520份和110份)等成分組成。在本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例中，所述的催化劑C由質(zhì)量份為110份、0.11份的鉛的有機酸鹽和二丁基二月桂酸酯組成。鉛的有機酸鹽可是鉛的辛酸鹽。為了更具有產(chǎn)業(yè)上的實用性，本發(fā)明的組合物優(yōu)選還含有助劑，該助劑為涂層材料領域公知的助劑，包括流平劑、消泡劑、偶聯(lián)劑、防沉劑和/或表面活性劑。流平劑優(yōu)選醋酸丁酸纖維素類流平劑，例如醋酸丁酸纖維素酯，消泡劑優(yōu)選乳化硅油類消泡劑，其是以甲基聚硅氧烷(硅油)為主體組成的有機硅消泡劑，偶聯(lián)劑優(yōu)選鈦酸酯偶聯(lián)劑，例如TSO-208/206/204型鈦酸酯偶聯(lián)劑，防沉劑優(yōu)選低碳磷酸酯防沉劑，表面活性劑優(yōu)選鄰苯二甲酸二辛酯。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，助劑選自醋酸丁酸纖維素類流平劑、乳化硅油類消泡劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、低碳磷酸酯(如118抗沉劑)和鄰苯二甲酸二辛酯中至少一種。在該組合物中，流平劑約占o.iiXwt、消泡劑約占o.ir^wt、偶聯(lián)劑約占o.iiXwt、防沉劑約占o.ii^wt、表面活性劑約占o.ir^wt。本發(fā)明還提供了上述聚氨酯吸聲涂層組合物的制備方法，包括預聚體A、固化劑B和催化劑C的合成工藝，具體為1.預聚體A的合成工藝將聚乙二醇混合均勻，在8015(TC下抽真空脫水，加入二異氰酸酯，攪拌，降溫至3010(TC，加入苯甲酰氯，保持在3010(TC，攪拌，冷卻至室溫，得到預聚體A;2.固化劑B的合成工藝將二元胺和選自石墨、氧化鋁、氧化鈦中任一或其組合的成分按比例攪拌，得到固化劑B;3.催化劑C的合成工藝將包括選自鉛、鋅、鈷的任一或其組合的金屬離子的有機鹽和二丁基錫二月桂酸酯混合，得到催化劑C;4.將上述1、2和3步驟得到的預聚體A、固化劑B和催化劑C按照70-170:2-8:0.1-1的重量比例混合，得到本發(fā)明的聚氨酯吸聲涂層組合物。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，還提供了一種優(yōu)選的聚氨酯吸聲涂層組合物的制備方法，包括預聚體A、固化劑B和催化劑C的合成工藝，具體步驟為預聚體A的合成工藝將聚乙二醇混合均勻，當聚乙二醇為聚乙二醇4000、聚乙二醇2000、聚乙二醇1000的混合物的時候，即將三者按照接近或等于等比例的質(zhì)量配比混合均勻，在8015(TC下抽真空0.55h脫水，加入二異氰酸酯，攪拌1060min后，降溫至30100'C，加入苯甲酰氯，保持在3010(TC，攪拌l5h，冷卻至室溫后，密封保存，得到預聚體A;固化劑B的合成工藝將二元胺、石墨、氧化鋁、氧化鈦等成分按比例加入高速剪切攪拌機分散，或者優(yōu)選還要加入110份的溶劑，高速剪切攪拌機分散時間約1060min，密封保存，得到固化劑B;將質(zhì)量份為110份和0.11份的鉛的有機酸鹽(例如鉛的辛酸鹽)和二丁基二月桂酸酯混合，得到催化劑C;將上述步驟得到的預聚體A、固化劑B和催化劑C按照70-170:2-8:0.1-1的重量比例混合，得到本發(fā)明優(yōu)選的聚氨酯吸聲涂層組合物。本發(fā)明還提供了一種聚氨酯吸聲涂層，該涂料由上述聚氨酯吸聲涂層組合物和本領域公知的涂料的輔助材料組成。本發(fā)明還提供了上述的聚氨酯吸聲涂層組合物在吸聲涂層材料中的應用。本發(fā)明對上述聚氨酯吸聲涂層組合物以及由該組合物組成的聚氨酯吸聲涂層在鋼板上進行刮涂，并參照聲學性能測試標準"GB/T14369-1993"(即，聲學水聲材料樣品插入損失和回聲降低的測量方法)進行測試，形成的涂層性能為(1)工作頻率范圍lkHz30kHz;(2)有效工作溫度38CTC;(3)平均吸聲系數(shù)？^聲(上述條件下)0.690.88。本發(fā)明也采用同樣的標準對目前己有的抗震吸引涂料進行丫等同條件的測試，一般情況下，現(xiàn)有的涂料的平均吸聲系數(shù)^,(上述條件下)在0.3左右。綜上所述，可以看出，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，聚氨酯吸聲涂層具有吸聲頻域寬、吸聲系數(shù)高、涂層與底材附著牢固、施工方便、厚度可控等優(yōu)點。具體實施例方式以下結合實施例詳細說明本發(fā)明，但不限定本發(fā)明的實施范圍。實施例l:聚氨酯吸聲涂層組合物聚氨酯吸聲涂層預聚體A配方(質(zhì)量份)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>聚氨酯吸聲涂層固化劑B配方(質(zhì)量份)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>制備方法包括預聚體A、固化劑B和催化劑C的合成工藝，具體步驟為預聚體A的合成工藝將聚乙二醇4000、聚乙二醇2000、聚乙二醇1000混合均勻，在80150。C下抽真空0.55h脫水，加入二異氰酸酉旨，攪拌1060min后，降溫至30100。C，加入苯甲酰氯，保持在30100。C，攪拌15h，冷卻至室溫后，密封保存，得到預聚體A;固化劑B的合成工藝將二元胺、石墨、氧化鋁、氧化鈦和揮發(fā)性的溶劑按15份、520份、520份、520份和110份的質(zhì)量比例加入高速剪切攪拌機分散約1060min，密封保存，得到固化劑B;將質(zhì)量份為110份和0.11份的鉛的辛酸鹽和二丁基二月桂酸酯混合，得到催化劑C;將上述步驟得到的預聚體A、固化劑B和催化劑C按照125:4.5:0.5的重量比例混合，得到聚氨酯吸聲涂層組合物。實施例2:實施例1的聚氨酯吸聲涂層組合物在鋼板上進行刮涂，形成的涂層性能測試，具體為(1)工作頻率范圍lkHz30kHz;(2)有效工作溫度380°C;(3)平均吸聲系數(shù)人吸聲(上述條件下)0.690.88;(4)損耗因子(-2050。C):0.150.75。權利要求1.一種聚氨酯吸聲涂層組合物，該組合物包括預聚體A、固化劑B和催化劑C；該預聚體A、固化劑B、催化劑C的質(zhì)量比為70-170∶2-8∶0.1-1。2.如權利要求1所述的聚氨酯吸聲涂層組合物，其中，所述的預聚體A包括二異氰酸酯、聚乙二醇和苯甲酰氯，其質(zhì)量份之比為100450:200400:1050;所述的聚乙二醇選自聚乙二醇4000、聚乙二醇2000、聚乙二醇1000中任一或其組合。3.如權利要求2所述的聚氨酯吸聲涂層組合物，其中，所述的二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、乙苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、已二異氰酸酯、萘二異氰酸酯中任一或其組合。4.如權利要求l所述的聚氨酯吸聲涂層組合物，其中，所述的固化劑B選自二元胺，該二元胺選自乙二胺、己二胺、3,3Z-二氯-4,4C二苯基甲垸二胺、4,-二苯基甲烷二胺中任一或其組合，以及該固化劑B還包括選自石墨、氧化鋁、氧化鈦、溶劑中的任一或其組合。5.如權利要求4所述的聚氨酯吸聲涂層組合物，其中，所述的固化劑B包括二元胺、石墨、氧化鋁和氧化鈦；所述的二元胺、石墨、氧化鋁、氧化鈦的質(zhì)量份之比為15:520:520:520。6.如權利要求1所述的聚氨酯吸聲涂層組合物，其中，所述的催化劑C包括金屬離子的有機鹽和二丁基錫二月桂酸酯，該金屬離子選自鉛、鋅、鈷的任一或其組合。7.如權利要求6所述的聚氨酯吸聲涂層組合物，其中，所述的催化劑C由鉛的辛酸鹽和二丁基二月桂酸酯組成；該鉛的辛酸鹽和二丁基二月桂酸酯的質(zhì)量比為110:0.11。8.如權利要求1—7任一項所述的聚氨酯吸聲涂層組合物，其中，該組合物還含有助劑，該助劑選自醋酸丁酸纖維素類流平劑、乳化硅油類消泡劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、低碳磷酸酯防沉劑、鄰苯二甲酸二辛酯表面活性劑中任一或其組合。9.權利要求1所述的聚氨酯吸聲涂層組合物的制備方法，該方法包括-(1)將聚乙二醇混合均勻，在80150。C下抽真空脫水，加入二異氰酸酯，攪拌，降溫至3010(TC，加入苯甲酰氯，保持在3010(TC，攪拌，冷卻至室溫，得到預聚體A;(2)將二元胺和選自石墨、氧化鋁、氧化鈦中任一或其組合的成分混合攪拌，得到固化劑B;(3)將包括選自鉛、鋅、鈷的任一或其組合的金屬離子的有機鹽和二丁基錫二月桂酸酯混合，得到催化劑C;(4)將上述(1)、(2)和(3)步驟得到的預聚體A、固化劑B和催化劑C按照70-170:2-8:0.1-1的重量比例混合，得到所述的聚氨酯吸聲涂層組合物。10.權利要求1所述的聚氨酯吸聲涂層組合物在吸聲涂層材料中的應用。全文摘要本發(fā)明提供了一種空間減震降噪用聚氨酯吸聲涂層組合物，包括預聚體A、固化劑B和催化劑C等，所述的預聚體A由二異氰酸酯、聚乙二醇和苯甲酰氯等成分組成，所述的固化劑B由二元胺和選自石墨、氧化鋁、氧化鈦、溶劑中任一或其組合的成分組成，所述的催化劑C由鉛、鋅或鈷的辛酸鹽以及二丁基錫二月桂酸酯組成；本發(fā)明的組合物可將其刷涂、滾涂、噴涂形成涂層，具有耐磨性好、吸聲頻段寬、吸聲系數(shù)高等特點。文檔編號C09D175/08GK101418185SQ200810239749公開日2009年4月29日申請日期2008年12月17日優(yōu)先權日2008年12月17日發(fā)明者付大海,孟憲林,張海永,林紅吉,牛克華,陳曉明申請人:中國人民解放軍91872部隊