[发明专利]一种气凝胶隔音吸声水性涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种气凝胶隔音吸声水性涂料，按如下步骤制备得到：将乳化剂和分散剂混合均匀后加入水和SiO₂气凝胶粉末混合物，搅拌条件下缓慢加入表面活性剂后持续搅拌，SiO₂气凝胶粉末混合物由SiO₂气凝胶粉末、石墨粉末、硅藻土粉末混合分散制得；再与水性乳液混合物混合后持续搅拌，水性乳液混合物由水性聚丙烯酸乳液与阳离子聚丙烯酰胺乳液组成；再依次加入消泡剂、成膜助剂和阻燃剂后持续搅拌；最后同颜填料、增稠剂一起高速搅拌研磨。本发明还公开其制备方法和应用。本发明涂料制备方法简便易操作，过程绿色环保，成本低廉；所有原料无毒无害，易保存，不存在安全隐患，制备过程中也不会对人体和环境产生任何危害；且各项性能优异。

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，具体涉及一种气凝胶隔音吸声水性涂料及其制备方法和应用。

背景技术

随着国民经济和人们生活水平的不断提高，人们对工作和生活建筑环境的要求也日益提高。环境的噪声和振动问题已成为人们非常关心的问题。城市高层居民建筑活动噪声频繁，特别是上层住户的活动给下层住户带来的噪音困扰，而且居民之间休息的时间也不一致，这些因素对周末或节假日需要休息的人员造成了非常大的影响，因此在城市高层居民建筑中使用隔音材料尤为重要。SiO₂气凝胶由于具有独特的三维网络结构，显示出独有的低声速特性，在隔音吸声水性涂料领域有着极其广泛地应用。因此，制备SiO₂气凝胶隔音吸声水性涂料可以有效缓解高层建筑中的活动噪声给居民带来的困扰，有效提升居住幸福感。

中国专利CN107556906A(公开日期2018.01.09)公开了一种高效吸音反辐射阻热涂料及其制备方法，该发明主要将SiO₂气凝胶微珠、TiO₂、水性树脂、有机硅高聚物、白棉纤维、憎水剂、偶联剂、起泡剂、聚丙烯酸钠和去离子水按质量份数195～220、15～25、85～115、95～117、12～25、14～25、12～24、0.2～1、0.3～1、500～700进行混合制备得到气凝胶高效吸音反辐射阻热涂料。该发明的优点是由此制备得到的涂料具有良好的保温隔热性能，反辐射性能，吸音性能和粘接性能；该方法的缺点是制备工艺复杂，且部分工艺需在700℃～900℃的高温条件下进行，存在一定的安全隐患。

中国专利CN109337550B(公开日期2020.11.06)公开了一种气凝胶水性双组份透明隔音涂料及其制备与使用方法，该发明主要将由水性聚氨酯树脂、成膜助剂、有机硅消泡剂、有机硅基材润湿剂、有机硅流平剂、二氧化硅气凝胶水分散体和防腐剂按照质量份数69～73、5.0～5.7、0.2～0.4、0.2～0.4、0.3～0.5、20～25、0.1～0.2混合制备的A组分与B组分带有环氧结构的硅烷偶联剂按照质量比100:1.5～2.5组成。该发明的优点是由此制备得到的涂料在保证采光的前提下又能有效降低室外噪音；该方法的缺点是制备成本高，双组分限制了该涂料使用的便利性，且原料中的二丙二醇正丁醚存在储存困难与隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种气凝胶隔音吸声水性涂料及其制备方法和应用，以解决现有技术的不足。

本发明采用以下技术方案：

一种气凝胶隔音吸声水性涂料，所述气凝胶隔音吸声水性涂料采用如下步骤制备得到：

(1)将乳化剂和分散剂混合均匀后加入水和SiO₂气凝胶粉末混合物，在搅拌的条件下缓慢加入表面活性剂后持续搅拌，得到SiO₂气凝胶浆料；其中，SiO₂气凝胶粉末混合物由SiO₂气凝胶粉末、石墨粉末、硅藻土粉末按质量比45～50：10～20：15～40置于高速混合机中持续混合分散制得，SiO₂气凝胶粉末为疏水性SiO₂气凝胶粉末；乳化剂为吐温60、司盘60、高分子量聚乙二醇中的一种或几种，分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂，表面活性剂为氨基官能团硅烷偶联剂；