一種纖維增強(qiáng)型防火阻尼隔音板的制作方法
【專利摘要】一種纖維增強(qiáng)型防火阻尼隔音板，它由三層結(jié)構(gòu)粘合而成，包括上層的約束層、中層的阻尼層，下層的基材層；約束層選用石膏板、玻鎂板、纖維水泥壓力板、陶瓷纖維板之中的任意一種，中間的阻尼層為隔音膠黏劑，基材層選用玻鎂纖維防火板、纖維增強(qiáng)硅酸鈣板、不燃級(jí)金屬或非金屬氧化物纖維防火板之中的任意一種。本實(shí)用新型利用阻尼約束結(jié)構(gòu)的高效隔音手段，高分子終身粘彈性阻尼材料的應(yīng)用使聲能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，另外高分子阻尼材料的應(yīng)用大大削弱了機(jī)械耦合效應(yīng)，聲波引起的振動(dòng)激勵(lì)因約束阻尼結(jié)構(gòu)而得不到內(nèi)層材料響應(yīng)，大大減少了共振。在防火措施上，本實(shí)用新型使用的基材必須是纖維增強(qiáng)型材料，包括玻璃纖維增強(qiáng)型和硅酸鋁纖維增強(qiáng)型等，避免上述板材受火后不能阻擋火焰蔓延的情況發(fā)生。
【專利說明】—種纖維增強(qiáng)型防火阻尼隔音板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種隔音板，特別是一種纖維增強(qiáng)型防火隔音板。
【背景技術(shù)】
[0002]噪音污染與大氣污染和水污染并列為世界三大污染，成為全世界人類生存和發(fā)展的嚴(yán)重威脅。同時(shí)在建筑領(lǐng)域因防震等需求，要求建筑材料，特別是應(yīng)用到隔墻系統(tǒng)要做到輕質(zhì)和節(jié)約，同時(shí)又要保證隔墻系統(tǒng)的各項(xiàng)性能提升(至少不能下降，例如力學(xué)性能、隔音性能、防火性能等)。在中國(guó)，建筑材料大量廣泛應(yīng)用，對(duì)建筑材料的研究起步較發(fā)達(dá)國(guó)家為晚，但隨著現(xiàn)代化程度的快速發(fā)展，能源的大量消耗，環(huán)境污染的考驗(yàn)日益加強(qiáng)，國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保的重視程度也大大提高。而節(jié)能環(huán)保的核心要素包括以下幾個(gè)方面:①、產(chǎn)品本身是環(huán)保無污染的或使用環(huán)境發(fā)生毀滅性破壞時(shí)(如火災(zāi)等)產(chǎn)品不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境和人類的污染、生產(chǎn)產(chǎn)品消耗盡量少的能源、產(chǎn)品本身可以回收循環(huán)利用、達(dá)到同樣效果時(shí)使用的材料較少。在建筑領(lǐng)域，特別是隔墻系統(tǒng)的隔音手段上，傳統(tǒng)的做法是基于基礎(chǔ)建設(shè)上的加厚混凝土隔墻、使用加厚加重的輕鋼龍骨隔墻板、使用加氣塊磚砌隔墻、使用輕質(zhì)發(fā)泡板和其他板材的復(fù)合隔墻板、至少兩塊傳統(tǒng)板材內(nèi)夾隔音氈或彈性固體橡膠材夾層等。
[0003]所有利用對(duì)板材加厚加重來增加隔音效果的是最原始的手段，這種做法有三個(gè)弊端，一是板材的加重增加了建筑物的載重負(fù)荷，不利于抗震要求；二是板材的加厚占用了有效使用空間，造成空間浪費(fèi)；三是在同一頻率段板材的厚度或者重量每增加一倍，隔聲量?jī)H增加不大于6dB，隔音貢獻(xiàn)率低下。所有利用發(fā)泡技術(shù)板材，如加氣塊、金屬和非金屬發(fā)泡板等對(duì)保溫和吸音有一定貢獻(xiàn)，但隔音效率不高，要達(dá)到一定的隔音效果，需要用到很厚的該類材料。利用隔音氈或橡膠夾層的板材一是要經(jīng)過至少兩次與結(jié)構(gòu)層的膠粘，工藝略顯復(fù)雜，另外同樣因此類材料提供的阻尼值tan δ <0.3，面臨隔音量有限的劣勢(shì)。在防火方面，板材特別是建筑領(lǐng)域絕大多數(shù)使用的非熱導(dǎo)體材料在受火時(shí)因受火面的受熱不均以及受火面和材料內(nèi)部的受熱不均會(huì)導(dǎo)致在火災(zāi)發(fā)生的最初極短的時(shí)間內(nèi)爆裂而出現(xiàn)裂縫甚至坍塌，剛性越大的材料越明顯，當(dāng)板材不再能擋住火苗，整個(gè)隔墻系統(tǒng)的防火性能大打折扣。
[0004]除了隔音效果外，板材的防火性能需要有合理的設(shè)計(jì)，不是每個(gè)符合隔音理論和防火要求的板材的簡(jiǎn)單組合就可以實(shí)現(xiàn)隔音防火雙要求的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的就是要解決以上問題而提供一種纖維增強(qiáng)型防火阻尼隔音板，對(duì)噪音傳播的特性、能量轉(zhuǎn)化的理論和對(duì)建筑材料在受火時(shí)的特性分析，在傳統(tǒng)材料和新型材料結(jié)合的基礎(chǔ)上制造出一種隔音和防火能力都優(yōu)異而工藝簡(jiǎn)單的新型隔音板材，材料本身可回收循環(huán)利用，隔音和防火能力突出，具備節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，并可快速實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣得以實(shí)現(xiàn)的:一種纖維增強(qiáng)型防火阻尼隔音板，其特點(diǎn)是:它由三層結(jié)構(gòu)粘合而成，包括上層的約束層、中層的阻尼層，下層的基材層；約束層選用石膏板、玻鎂板、纖維水泥壓力板、陶瓷纖維板之中的任意一種，中間的阻尼層為隔音膠黏劑，基材層選用玻鎂纖維防火板、纖維增強(qiáng)硅酸鈣板、不燃級(jí)金屬或非金屬氧化物纖維防火板之中的任意一種。
[0007]本實(shí)用新型結(jié)合高效的隔音理論和實(shí)踐轉(zhuǎn)化后的優(yōu)化措施，同時(shí)考慮到建筑板材在實(shí)際火災(zāi)中受火時(shí)的特點(diǎn)，進(jìn)一步優(yōu)化組合出隔音、防火性能雙佳的新型材料。聲音是靠介質(zhì)的振動(dòng)傳播的，在隔音效果上，本實(shí)用新型利用阻尼約束結(jié)構(gòu)的高效隔音手段，高分子終身粘彈性阻尼材料的應(yīng)用使聲能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，另外高分子阻尼材料的應(yīng)用大大削弱了機(jī)械耦合效應(yīng)，聲波引起的振動(dòng)激勵(lì)因約束阻尼結(jié)構(gòu)而得不到內(nèi)層材料響應(yīng)，大大減少了共振。在防火措施上，本實(shí)用新型使用的基材必須是纖維增強(qiáng)型材料，包括玻璃纖維增強(qiáng)型和硅酸鋁纖維增強(qiáng)型等，避免上述板材受火后不能阻擋火焰蔓延的情況發(fā)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的材料剖面示意圖。
[0009]圖中:1——約束層；2——阻尼層；3——基材層。
【具體實(shí)施方式】
[0010]由圖1可見，本實(shí)用新型由三層結(jié)構(gòu)粘合而成，包括它由三層結(jié)構(gòu)粘合而成，包括上層的約束層1、中層的阻尼層2，下層的基材層3。各層結(jié)構(gòu)的功能、原理如下(自上而下):
[0011]約束層1:約束阻尼結(jié)構(gòu)中的約束層，該層材料本身具有符合建筑材料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的理化性能指標(biāo)，具備較大彈性模量，該層使用石膏板、玻鎂板、硅酸鈣纖維板、纖維水泥(壓力)板、陶瓷(纖維)板、娃酸鹽板之中任意一種。約束層的厚度為6mm至15mm之間,具備較大彈性模量。
[0012]阻尼層2:為終身粘彈性高分子阻尼材料，不含有機(jī)溶劑，是環(huán)境友好型環(huán)保隔音膠黏劑。阻尼層2有兩個(gè)功能，一是作為約束層I和基材層3之間的膠黏粘合和阻隔，二是起阻尼作用。阻尼層是不含溶劑的環(huán)保型終身粘彈性高分子阻尼材料，凝固前是一種水性環(huán)保膠黏劑，直接將約束層和基材層粘合在一起。該阻尼材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg小于-26°C (即低于零下26°C)，阻尼層的厚度為0.3mm至3mm之間。
[0013]基材層3:與約束層I和阻尼層2 —起組成約束阻尼結(jié)構(gòu)，使用纖維增強(qiáng)型防火板材，具備符合建筑材料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的理化性能指標(biāo)和較大彈性模量，該層可使用玻鎂纖維(防火)板、纖維增強(qiáng)硅酸鹽板、纖維增強(qiáng)硅酸鈣板、不燃級(jí)金屬或非金屬氧化物纖維防火板等之中任意一種?；膶邮褂美w維增強(qiáng)型不燃級(jí)板材，所述纖維是在板材制作工藝中鋪設(shè)的連續(xù)致密的耐高溫單層或多層纖維網(wǎng)格層，包括但不限于石英玻璃纖維、高硅氧玻璃纖維、硅酸鋁纖維等。所述的纖維板包括但不限于玻鎂板，纖維增強(qiáng)硅酸鹽板，纖維增強(qiáng)硅酸鈣板，不燃級(jí)金屬氧化物或非金屬氧化物纖維板之中的任意一種?；膶拥暮穸仍?_至12mm之間。
[0014]約束阻尼結(jié)構(gòu)使得聲能在作用于該結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)生能量轉(zhuǎn)化而大大消耗，高分子阻尼材料的應(yīng)用同時(shí)也起到機(jī)械耦合效應(yīng)的抑制的解耦作用，減小了共振的發(fā)生幾率，極大的提高了材料的隔聲效果?；氖褂媚透邷夭蝗技?jí)纖維增強(qiáng)型板材可使該復(fù)合結(jié)構(gòu)在受火時(shí)因增強(qiáng)纖維的存在而保持結(jié)構(gòu)完整性，阻擋火焰向背火一側(cè)空間蔓延，再結(jié)合輕鋼龍骨隔墻系統(tǒng)里的防火保溫措施(如玻璃棉、巖棉等)，該結(jié)構(gòu)可大大減少因火災(zāi)帶來的損失。約束層和基材層的選材和厚度可以同時(shí)或組合互調(diào)。
[0015]當(dāng)噪音污染已成為與大氣污染和水污染并列的世界三大污染，當(dāng)節(jié)能環(huán)保成為人類生存和發(fā)展的勢(shì)在必行，當(dāng)高檔酒店的空間尺寸和各隔音場(chǎng)所的隔音、防火標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格入毫，當(dāng)居住、娛樂和工作空間隨高房?jī)r(jià)變得寸土寸金，人們不得不設(shè)法高效利用科技和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的手段去提高所需產(chǎn)品的性能效率。本實(shí)用新型通過使用新型高分子阻尼材料和傳統(tǒng)建材組成約束阻尼結(jié)構(gòu)，同時(shí)優(yōu)化該結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)有效的防火能力，達(dá)到隔音和防火雙佳。重要的是，本結(jié)構(gòu)的效率是高效的，傳統(tǒng)隔音手段無法比擬的。經(jīng)過國(guó)家級(jí)權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，應(yīng)用本實(shí)用新型的18mm防火隔音板的133mm厚單龍骨雙側(cè)單板隔墻(一側(cè)用隔聲板，另一側(cè)用普通石膏板)隔聲量Rw達(dá)到54dB，超過了國(guó)家對(duì)住宅建筑隔墻的最高要求標(biāo)準(zhǔn)。而用普通石膏板代替本結(jié)構(gòu)防火隔音板做隔墻要達(dá)到這個(gè)水平的隔聲量，需要8塊以上石膏板。而且，本實(shí)用新型所用材料全部符合節(jié)能環(huán)保要求，引進(jìn)的高分子復(fù)合材料經(jīng)檢測(cè)，煙氣毒性指標(biāo)達(dá)到最高安全級(jí)級(jí)別AQl級(jí)，使用板材也可以循環(huán)回收再利用。本實(shí)用新型也通過了燃燒檢測(cè)，屬于A2級(jí)不燃材料。在同等隔音要求情況下，本實(shí)用新型大大節(jié)約了材料的使用和有效空間的盈余率，在同等空間占用的情況下，本實(shí)用新型能達(dá)到很高的隔聲量，傳統(tǒng)手段無法比擬。同時(shí)本材料符合輕質(zhì)隔墻的要求和防火要求。
[0016]本實(shí)用新型的核心是在約束阻尼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)化選材，主張約束層和基材層至少一層使用纖維增強(qiáng)型防火板材。根據(jù)此宗旨，采用不同的同原理材料的組合以及采用其他的固定方式也能達(dá)到主訴的效果。
[0017]本實(shí)用新型的核心是使用了無有機(jī)溶劑的環(huán)保型終身粘彈性高分子阻尼材料作為阻尼層，該層處于約束層和基材層之間，起粘合和阻尼作用。基于使用環(huán)境的通用性，該阻尼材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg小于-26°c，但并不限制基于使用環(huán)境的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)其他符合終身粘彈性性質(zhì)的其他Tg。
[0018]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)除了阻尼層處于非外層之外，其他結(jié)構(gòu)名稱是基于理論專業(yè)名詞而設(shè)，使用其他名稱作為結(jié)構(gòu)命名或調(diào)換各結(jié)構(gòu)的選材順序亦可實(shí)現(xiàn)相同效果。
[0019]本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)是約束阻尼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的優(yōu)化選材，在保證至少使用一層纖維增強(qiáng)型防火板材的基礎(chǔ)上增加各結(jié)構(gòu)的層數(shù)和混合使用板材的類型同樣可實(shí)現(xiàn)相同效果。
【權(quán)利要求】
1.一種纖維增強(qiáng)型防火阻尼隔音板，其特征在于:它由三層結(jié)構(gòu)粘合而成，包括上層的約束層、中層的阻尼層，下層的基材層；約束層選用石膏板、玻鎂板、纖維水泥壓力板、陶瓷纖維板之中的任意一種，中間的阻尼層為隔音膠黏劑，基材層選用玻鎂纖維防火板、纖維增強(qiáng)硅酸鈣板、不燃級(jí)金屬或非金屬氧化物纖維防火板之中的任意一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維增強(qiáng)型防火阻尼隔音板，其特征在于:所述的約束層厚度6mm?15mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維增強(qiáng)型防火阻尼隔音板，其特征在于:所述的阻尼層厚度0.3mm?3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維增強(qiáng)型防火阻尼隔音板，其特征在于:所述的基材層是纖維增強(qiáng)型不燃級(jí)板材，厚度在3mm至12mm之間。
【文檔編號(hào)】E04B1/94GK203583698SQ201320552261
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】王盛, 常春紅 申請(qǐng)人:馬鞍山創(chuàng)寧新材料科技有限公司