1.前言

        随着科技大发展，噪声污染问题已经引起了广泛的关注，国家也陆续出台了一系列法律法规加大对于噪声污染问题的政治力度。噪声的治理主要是通过对噪声源、传播途径的控制以及对接受者的保护来实现。其中在对噪声源的治理和传播途径的控制方面，高分子阻尼材料发挥了很大的作用。

        阻尼材料也称为粘弹性材料会粘弹性高阻尼材料。因为它兼具某些粘性液体在一定状态下损耗能量的特性和弹性固体材料存贮能量的特性，因此当它产生动态应力和应变时，有一部分能量被转化为热能而耗散掉，而另一部分能量以位能的形式贮存起来。能力被转化和耗散的现象表现为阻尼特性，具有减震降噪作用。影响阻尼材料性能的主要因素为温度和频率。

        常用的粘弹性阻尼材料常用的粘弹性材料根据基本材料的不同大致可分为4类：沥青阻尼材料、橡胶阻尼材料、沥青-橡胶混合阻尼材料及水性阻尼材料。 

        2.水性阻尼涂料的特点

        水性阻尼涂料主要是树脂乳液为基质，加入大量片层结构的云母粉等功能填料，并添加适量的助剂而制成。与其他阻尼材料相比水性阻尼涂料有一下几点优势：

        （1）首先，与其他的阻尼材料相比水性阻尼涂料的有点在于，不受施工基材形状的限制可在形状复杂基面施工，在干湿界面上均可施工。由于水性阻尼涂料是厚浆型、高固体份涂料，因此但此成膜厚度。高水性阻尼涂料可采用喷涂。刮涂、滚涂等多种工艺进行施工，施工效率高。

        （2）生产和施工工程中，对环境无污染。水性阻尼涂料是以水作为分散介质的，其含有的VOC非常少，符合国家的环保政策法规。

        （3）水性阻尼涂料为高固体份涂料，粘度高。可厚涂丝攻，干燥过程体积收缩率低，不会出现因体积收缩率过大而导致的干裂现象。

        （4）阻燃性能好，耐水性、耐候性、耐腐蚀性良好。

        （5）水性阻尼涂料具有很高的复合损耗因子，且生产成本相对于传统的溶剂型阻尼涂料低，这一点国内外相关资料均有报道。

        除以上几点优势外，水性阻尼涂料也存在一些先天性的不足，主要表现在由于成分中存在大量的水分，的那个一次施工厚度过大时，其干燥速度比较慢。

        由于自身没有刚度，水性阻尼涂料通常都是被喷涂在相应的构件上的，其减振降噪的效果好坏必然与构件本身的性质有关。因此真正起到减振降噪作用的是涂层与基材所构成的阻尼结构。

        设计一个阻尼结构除了要考虑结构的类型外，还需要考虑各个方面的问题，图基材的材质，约束层的材质，阻尼层与基材的厚度比，阻尼层与约束曾与基材的厚度比等等，由于篇幅所限在此不作深入讨论。 

        3.水性阻尼涂料的应用

        振动、噪声是各行业普遍存在的，主要包括交通噪声、工业噪声和生活噪声。各种机车、轨道车辆、汽车、轮船、风机、工程机械、洗衣机、洗碗机、空调机、冰箱、建筑板材、送风管道、环保设备等，应用水性阻尼涂料可以有效的降低设备及板壁结构的振动和辐射噪声。由于篇幅有限本文仅对水性阻尼涂料在机车和舰艇船舶两个具有代表性的行业的应用情况作出简要的阐述。

        3.1 机车作业

        水性阻尼涂料通过对薄板件表面进行自由阻尼处理和约束阻尼处理，提高结构阻尼、抑制共振，达到减振降噪的目的。铁道客车车身、车厢底板预计隔板、挡板等均为薄壁板件，因此表面阻尼处理能在铁道客车上得到广泛的应用。

        随着铁道客车的高速化，车辆的轻量化变得越来越重要。铁道客车车体外墙板、底板等薄金属板结构均易产生振动，辐射噪声。为了有效控制这部分振动和噪声，在车体底板尤其是靠近转向架的金属底板上，喷涂水性阻尼涂料进行自由阻尼处理；在车体内侧强、底板等表面，喷涂高阻尼性能和具有良好环保性能的水分散型阻尼涂料进行自由阻尼处理。可提高车体的整体阻尼性能，抑制车体内部的振动，衰减器结构辐射噪声，并提高车体隔离轮轨噪声的能力。为了减轻车辆的质量，速度200km/h以上的高速电动车组均采用了铝制车体。车体减轻，则振动更加剧烈，所以在车体铝型材中夹层喷涂水性阻尼涂料形成约束阻尼处理，增加车体的阻尼性能。这种结构的减振、吸振的效果十分明显，同时隔离噪声的性能也得到大大的提高。

        3.2 舰艇船舶行业

        近年来，随着科技的发展，各国纷纷将紧密制导技术应用于舰船之上，海军装备水平不断提高。因此在现代战争中，谁的隐身水平越高谁就将掌握战争的主动权。舰船本身存在着多种振动源，而且在航行过程中会被激发而产生强烈的振动，从而产生空中和水中的噪声。采用减振、降噪技术降低舰艇噪声可以提高舰艇的隐蔽性，提高攻防能力。在进攻上降低自噪声可以提高声纳的探测距离，在防御上可明显提高军舰声伪装干扰器材的作用效果从而大大提高舰艇的隐蔽性。

        除了军事上的作用外，在船体上喷涂水性阻尼涂料对于减轻船体振动、降低噪声亦是一种行之有效的方法。可在主机座、机舱前壁和机舱船底板架敷设阻尼涂层，这既可消耗激励能量，降低振动相应，亦可减少结构声传递。此外水性阻尼涂料还可用于水翼船的水翼减噪、制造潜艇的螺旋桨以及舰艇底板、隔板、座椅的降噪等，应用前景非常广阔。 

        4.水性阻尼涂料的发展

       水性阻尼涂料是近年来发展起来的一种减振降噪技术。随着高新技术的发展，对材料阻尼性能的要求越来越高。研究和开发综合性能优良的高性能的水性阻尼涂料已成为科学工作者的研究热点，这无论在理论研究和实际应用中都有重要意义。水性阻尼涂料除了正朝着宽温、宽频、功能复合化的方向发展外，如何提高其干燥速度较慢且拓宽其阻尼温域是我们进一步要研究的方向。