本發(fā)明涉及一種室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠及其制備方法,屬于阻尼材料的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
船舶噪聲污染問(wèn)題已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注,國(guó)內(nèi)外也陸續(xù)出臺(tái)了一系列的法律、法規(guī)、規(guī)則,加大對(duì)于噪聲污染問(wèn)題的整治力度,特別是國(guó)際海事組織(IMO)在第91屆海安會(huì)通過(guò)了關(guān)SOLAS公約修正案的決議,要求船舶構(gòu)造應(yīng)符合《船上噪聲等級(jí)規(guī)則》。目前,對(duì)噪聲的治理主要是通過(guò)對(duì)噪聲源、傳播途徑的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中,阻尼材料由于施工方便,成本較低,阻尼性能好,日漸得到了更加廣泛的推廣和應(yīng)用,特別是環(huán)氧阻尼材料。
環(huán)氧阻尼膠在一定狀態(tài)下具有損耗能量的特性和存貯能量的特性,當(dāng)環(huán)氧阻尼膠產(chǎn)生動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變時(shí),一部分能量被轉(zhuǎn)化為熱能而耗散掉。環(huán)氧阻尼膠應(yīng)用于器件時(shí)能減振降噪。目前對(duì)環(huán)氧阻尼膠已有很多的研究和探索。例如,中國(guó)專利公開了一種澆注型環(huán)氧樹脂基高阻尼封裝料(CN103320073 A)該封裝料由A、B 組份按其質(zhì)量份數(shù)A:B=100:20~80均勻混合組成;A 組份由雙酚A 環(huán)氧樹脂10~100 份、聚氨酯環(huán)氧樹脂0~65份、柔性環(huán)氧樹脂10~80 份、活性稀釋劑0~25份組成;B 組份由脂肪胺5~35份、脂環(huán)胺0~35份、低分子聚酰胺0~80份、硅烷偶聯(lián)劑0~5份組成。盡管,該環(huán)氧阻尼材料具有粘度低、流動(dòng)性能好、減振、降噪性能高,固化反應(yīng)平緩、放熱溫度低、放熱量和內(nèi)應(yīng)力??;調(diào)制、封裝工藝簡(jiǎn)單、固化反應(yīng)平緩等優(yōu)勢(shì),但是,該環(huán)氧阻尼材料采用到了聚氨酯環(huán)氧樹脂和柔性環(huán)氧樹脂,這些環(huán)氧樹脂不僅價(jià)格高,增加制造成本,而且制備的材料阻燃性能,無(wú)法應(yīng)用于船舶制造業(yè)中;中國(guó)專利公開了一種寬溫域高性能水性阻尼涂料及其制備方法(CN 103289490 BA),該方法通過(guò)核殼結(jié)構(gòu)水性丙烯酸乳液和互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水性環(huán)氧/聚氨酯乳液復(fù)配,結(jié)合了丙烯酸、環(huán)氧、聚氨酯三種樹脂的優(yōu)點(diǎn),利用丙烯酸和環(huán)氧/聚氨酯樹脂的不同粘彈態(tài)溫度范圍,來(lái)拓寬復(fù)配后的溫域,達(dá)到了從-20-60℃的寬溫域范圍;同時(shí)加入功能性填料受阻酚、片狀云母粉和鱗片石墨,利用粘彈態(tài)大分子鏈段間的摩擦、小分子的受阻酚分子間氫鍵作用,片狀填料云母粉、鱗片石墨間的摩擦,和填料與大分子鏈段間的摩擦提高了材料的阻尼性能;通過(guò)外加阻燃劑,提高材料的阻燃性能。但是,該方法制備的涂料為水性涂料,因此在金屬底材上的防腐蝕能力差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明的目的是提供一種成本低、施工方便、放熱平緩、阻燃性好、常溫可固化、粘接性好室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠及其制備方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采用如下技術(shù)方案:
一種室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠,其特征在于,該阻尼膠由第一重量組份(A)的原料和第二重量組份(B)的原料按重量比100:20~100混合制成:
第一重量組份(A): 多環(huán)氧基環(huán)氧樹脂,10~20份;
雙環(huán)氧基環(huán)氧樹脂,20~50份;
單環(huán)氧基環(huán)氧樹脂,0~30份;
消泡劑, 0.2~1;
分散劑,3~10份;
偶聯(lián)劑,0~6份;
有機(jī)氮磷高效阻燃劑, 20~40份;
導(dǎo)熱劑,5~10份;
第二重量組份(B):
促進(jìn)劑,0~3份;
單環(huán)氧基環(huán)氧樹脂,0~30;
固化劑,20~40份。
所述的多環(huán)氧基環(huán)氧樹脂為618環(huán)氧樹脂、6002環(huán)氧樹脂中的一種,可采用市售產(chǎn)品,如上海樹脂廠有限公司的產(chǎn)品。
所述的雙環(huán)氧基環(huán)氧樹脂為JX021環(huán)氧樹脂、6350環(huán)氧樹脂中的一種,可采用市售產(chǎn)品,如上海樹脂廠有限公司的產(chǎn)品。
所述的單環(huán)氧基環(huán)氧樹脂為5748環(huán)氧樹脂,可采用市售產(chǎn)品,如上海樹脂廠有限公司的產(chǎn)品。
所述的消泡劑為含氣相二氧化硅的有機(jī)變性聚硅氧烷(TEGO Airex 900) ,可采用市售產(chǎn)品,如德國(guó)TEGO公司的產(chǎn)品。
所述的分散劑為聚醚類油,可采用市售產(chǎn)品,如廣州市穗博貿(mào)易有限公司的產(chǎn)品。
所述的偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)和γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH550)中的一種,可采用市售產(chǎn)品,如南京道寧化工有限公司的產(chǎn)品。
所述的固化劑為5506固化劑;所述的促進(jìn)劑為554促進(jìn)劑。
所述的導(dǎo)熱劑為2000目的氧化鋁、5000目的導(dǎo)熱石墨中的一種或二種。
一種室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠的制備方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
(1). 按照上述配方先將多環(huán)氧基環(huán)氧樹脂倒放入容器中,邊攪拌邊加入雙環(huán)氧基環(huán)氧樹脂和單環(huán)氧基環(huán)氧樹脂,攪拌均勻后,加入消泡劑、分散劑和偶聯(lián)劑,攪拌均勻后,再依次加入有機(jī)氮磷高效阻燃劑和導(dǎo)熱劑,攪拌8~12分鐘后,放入研磨機(jī)進(jìn)行研磨,放入三輥研磨機(jī)研磨,研磨成粒徑小于40μm粉末即制得第一重量組份(A)原料;
(2). 按照上述配方將固化劑在攪拌下加入單環(huán)氧基環(huán)氧樹脂,攪拌均勻后,再加入促進(jìn)劑,再攪拌15分鐘,攪拌均勻后,即制得第二重量組份(B)原料;
(3). 將上述步驟(1)制得的第一重量組份(A)原料與上述步驟(2)制得的第二重量組份(B)原料按重量比100:20~100 混合,混合分散均勻,即得到室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下主要優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明制備船用環(huán)氧阻尼膠的原料中,不用特殊品種的環(huán)氧樹脂采用常規(guī)的環(huán)氧樹脂、固化劑和其它原材料,將現(xiàn)有的含不同環(huán)氧基環(huán)氧樹脂和固化劑進(jìn)行組合,制備的室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠阻尼性能高。
2. 本發(fā)明制備船用環(huán)氧阻尼膠施工方便,將第一重量組份(A) 原料和第二重量組份(B)的原料均勻混合后,室溫下24小時(shí)內(nèi)完成固化;
3.本發(fā)明制得的室溫可固化環(huán)氧阻尼不生銹,與基材粘接強(qiáng)度高,施工后不易起殼和開裂,具有優(yōu)良的電學(xué)性能、耐化學(xué)腐蝕性好、尺寸穩(wěn)定。
4. 本發(fā)明制得的室溫可固化環(huán)氧阻尼 ,由于第一重量 原料組份(A) 原料中采用較大數(shù)量的有機(jī)氮磷高效阻燃劑,其表面材料可燃性、煙氣和毒性試驗(yàn)?zāi)芊蠂?guó)際海事組織的耐火試驗(yàn)程序應(yīng)用規(guī)則(FPTC)要求,可應(yīng)用于船舶制造業(yè)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠的制備方法,其具體步驟如下:
(1). 先將16份618環(huán)氧樹脂倒入容器中,邊攪拌邊加入40份JX021環(huán)氧樹脂和18份5748環(huán)氧樹脂,攪拌下混合均勻,加入0.8份TEGO Airex 900和8份聚醚類油和6份KH560,攪拌均勻后,再依次加入30份有機(jī)氮磷高效阻燃劑和7份5000目導(dǎo)熱石墨,攪拌10分鐘后,用三輥機(jī)研磨,直至粒徑小于40μm,即制得第一重量組份(A)原料;
(2). 將35份5506固化劑在攪拌下加入1.5份554促進(jìn)劑,攪拌15 分鐘后,即制得到第二重量組份(B) 原料;
(3). 將上述步驟(1)制得的第一重量組份(A)原料與上述步驟(2)制得的第二重量組份(B)的原料按重量比100:40 混合, 混合均勻混合,即得到室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠,該環(huán)氧阻尼膠在24小時(shí)之內(nèi)可以固化,在7天后,采用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析測(cè)試,其阻尼性能,為0.9482,tanσ>0.3的溫度區(qū)間為-25℃到40℃。
實(shí)施例2
一種室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠的制備方法,其具體步驟如下:
(1). 先將12份6002環(huán)氧樹脂倒入容器中,邊攪拌邊加入30份6350環(huán)氧樹脂和20份5748環(huán)氧樹脂,攪拌下混合均勻,加入0.3份TEGO Airex 900和5份聚醚類油和5份KH560,攪拌均勻后,再依次加入30份有機(jī)氮磷高效阻燃劑和5份5000目導(dǎo)熱石墨,攪拌10分鐘后,用三輥機(jī)研磨,直至粒徑小于40μm,即制得第一重量組份(A)原料;
(2). 將5506固化劑制作為第二重量組份(B)原料;
(3). 將上述步驟(1)制得的第一重量組份(A) 原料與上述步驟(2)制得的第二重量組份(B)的原料按重量比100:65混合, 混合均勻混合,即得到室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠,該環(huán)氧阻尼膠在10小時(shí)之內(nèi)可以固化,在7天后,采用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析測(cè)試,其阻尼性能,為0.9183,tanσ> 0.3的溫度區(qū)間為-15℃到45℃。
實(shí)施例3
一種室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠的制備方法,其具體步驟如下:
(1). 先將18份618環(huán)氧樹脂倒入容器中,邊攪拌邊加入35份JX021環(huán)氧樹脂和30份5748環(huán)氧樹脂,攪拌下混合均勻,加入0.8份TEGO Airex 900和8份聚醚類油和5份KH560,攪拌均勻后,再依次加入30份有機(jī)氮磷高效阻燃劑和7份2000目氧化鋁,攪拌10分鐘后,用三輥機(jī)研磨,直至粒徑小于40μm,即制得第一重量組份(A)原料;
(2). 將40份5506固化劑在攪拌下加入2份554促進(jìn)劑,攪拌15 分鐘后,即制得第二重量組份(B)原料;
(3). 將上述步驟(1)制得的第一重量組份(A) 原料與上述步驟(2)制得的第二重量組份(B)的原料按重量比100:45 混合, 混合均勻混合,即得到室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠,該環(huán)氧阻尼膠在24小時(shí)之內(nèi)可以固化,在7天后,采用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析測(cè)試,其阻尼性能,為1.0433,tanσ> 0.3的溫度區(qū)間為-20℃到45℃。
實(shí)施例4
一種室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠的制備方法,其具體步驟如下:
(1). 先將10份6002環(huán)氧樹脂倒入容器中,邊攪拌邊加入50份6350環(huán)氧樹脂和10份5748環(huán)氧樹脂,攪拌下混合均勻,加入0.5份TEGO Airex 900和8份聚醚類油和5份KH560,攪拌均勻后,再依次加入35份有機(jī)氮磷高效阻燃劑和4份5000目導(dǎo)熱石墨,攪拌10分鐘后,用三輥機(jī)研磨,直至粒徑小于40μm,即制得第一重量組份(A)原料;
(2). 先將35份5506固化劑在攪拌下加入1份554促進(jìn)劑,攪拌15 分鐘后,即制得第二重量組份(B) 原料;
(3). 將上述步驟(1)制得的第一重量組份(A) 原料與上述步驟(2)制得的第二重量組份(B)的原料按重量比100:45 混合, 混合均勻混合,即得到室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠,該環(huán)氧阻尼膠在12小時(shí)之內(nèi)可以固化,在7天后,采用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析測(cè)試其阻尼性能,為0.8835,tanσ> 0.3的溫度區(qū)間為-5℃到50℃。
實(shí)施例5
一種室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠的制備方法,其具體步驟如下:
(1). 先將16份618環(huán)氧樹脂倒入容器中,邊攪拌邊加入40份JX021環(huán)氧樹脂,在攪拌下混合均勻,加入0.8份TEGO Airex 900和8份聚醚類油和6份KH560,攪拌均勻后,再依次加入30份有機(jī)氮磷高效阻燃劑和7份5000目導(dǎo)熱石墨,攪拌10分鐘后,用三輥機(jī)研磨,直至粒徑小于40μm,即制得第一重量組份(A)原料;
(2). 先將35份5506固化劑在攪拌下加入和20份5748環(huán)氧樹脂,攪拌均勻后,加入3份554促進(jìn)劑,再攪拌15 分鐘后,即制得第二重量組份(B) 原料;
(3). 將上述步驟(1)制得的第一重量組份(A) 原料與上述步驟(2)制得的第二重量組份(B)的原料按重量比100:55 混合, 混合均勻混合,即得到室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠, 該環(huán)氧阻尼膠在24小時(shí)之內(nèi)固化,在7天后,采用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析測(cè)試其阻尼性能,tanσ為0.9378,tanσ> 0.3的溫度區(qū)間為-30℃到35℃。
實(shí)施例6
一種室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠的制備方法,其具體步驟如下:
(1). 先將10份6002環(huán)氧樹脂倒入容器中,邊攪拌邊加入50份6350環(huán)氧樹脂和10份5748環(huán)氧樹脂,攪拌下混合均勻,加入6份聚醚類油和3份KH560,繼續(xù)攪拌均勻后,再依次加入35份有機(jī)氮磷高效阻燃劑和5份5000目導(dǎo)熱石墨,攪拌10分鐘后,用三輥機(jī)研磨,直至粒徑小于40μm,即制得第一重量組份(A)原料;
(2). 將40份5506固化劑在攪拌下加入10份5748環(huán)氧樹脂,攪拌15 分鐘后,即制得第二重量組份(B) 原料;
(3). 將上述步驟(1)制得的第一重量組份(A) 原料與上述步驟(2)制得的第二重量B組份(B)的原料按重量比100:50 混合, 混合均勻混合,即得到室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠,該環(huán)氧阻尼膠在15小時(shí)之內(nèi)可以固化在7天后,采用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析測(cè)試,其阻尼性能,為0.9183,tanσ> 0.3的溫度區(qū)間為-15℃到45℃。
實(shí)施例7
一種室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠的制備方法,其具體步驟如下:
(1). 先將20份618環(huán)氧樹脂倒入容器中,邊攪拌邊加入30份JX021環(huán)氧樹脂和20份5748環(huán)氧樹脂,攪拌下混合均勻,加入0.8份TEGO Airex 900和9份聚醚類油和5份KH560,攪拌均勻后,再依次加入40份有機(jī)氮磷高效阻燃劑和9份2000目氧化鋁,攪拌10分鐘后,用三輥機(jī)研磨,直至粒徑小于40μm,即制得第一重量組份(A)原料;
(2). 將40份5506固化劑在攪拌下加入10份5748環(huán)氧樹脂,攪拌均勻后,再加入3份554促進(jìn)劑554促進(jìn)劑,再攪拌15 分鐘后,即制得第二重量組份(B) 原料;
(3). 將上述步驟(1)制得的第一重量組份(A) 原料與上述步驟(2)制得的第二重量組份(B)的原料按重量比100:50 混合, 混合均勻混合,即得到室溫可固化的雙組份船用環(huán)氧阻尼膠,該環(huán)氧阻尼膠在24小時(shí)之內(nèi)固化,在7天后,采用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析測(cè)試其阻尼性能,為0.8938,tanσ> 0.3的溫度區(qū)間為-20℃到55℃。