一種用于隔聲降噪的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于隔聲降噪的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，由以下組分及重量百分比含量組成：橡膠15％～45％、塑料5％～20％、重質(zhì)金屬粉10％～30％、增塑劑3％～10％、穩(wěn)定劑1％～5％、發(fā)泡劑1％～10％、硫化劑1％～5％、促進(jìn)劑1％～2％和偶聯(lián)劑1％～7％。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料既具有橡膠良好的彈性和塑料良好的粘滯性，又具有隔聲質(zhì)量作用定律所需的較高面密度和“泡孔阻尼”的附加作用，改善了傳統(tǒng)隔聲材料在共振頻率和吻合效應(yīng)下的隔聲低谷，非常適合于各類聲環(huán)境質(zhì)量改善和噪聲控制場(chǎng)所。
【專利說(shuō)明】
一種用于隔聲降噪的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子發(fā)泡材料，尤其是涉及一種用于隔聲降噪的軟質(zhì)高比重橡 塑發(fā)泡材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隔聲材料被廣泛應(yīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的眾多領(lǐng)域中。關(guān)于隔聲材料的研制已有幾十年 的歷史，目前隔聲材料存在的主要不足有:產(chǎn)品的成本高，大多為硬質(zhì)材料，不易后續(xù)加工 使用、隔聲效果不理想等。
[0003] 在隔聲材料中，單層均質(zhì)隔聲材料的隔聲性能遵循剛度控制、阻尼控制、質(zhì)量作用 控制和吻合效應(yīng)控制的原則，即在不同的頻率區(qū)段，隔聲性能受材料的不同特性控制。中國(guó) 發(fā)明專利ZL02157785.4,公開(kāi)了一種用于隔聲降噪的軟質(zhì)超高比重復(fù)合材料，該專利采用 鎢粉和熱塑性塑料為原料，制成具有一定隔聲性能的軟質(zhì)材料，但由于其阻尼性能一般，因 此在實(shí)際使用中無(wú)法克服共振頻率和吻合效應(yīng)帶來(lái)的隔聲低谷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種隔聲效果好、性 能優(yōu)良的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料。
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種用于隔聲降噪的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，由以下組分及重量百分比含量組 成： 橡膠 15 %~45 %
[0007] 塑料 5% ~20% 重質(zhì)金屬粉 10%~35% 增塑劑 3 %~10% 穩(wěn)定劑 1%~5% 發(fā)泡劑 1%~10%
[0008] 硫化劑 1%~5% 促進(jìn)劑 1%~2% 偶聯(lián)劑 1%~7%。
[0009] 所述的橡膠選自丁腈橡膠、氯丁橡膠或三元乙丙橡膠的一種或多種混合物。
[0010] 所述的塑料為熱塑性塑料，選自聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氨酯或聚氯乙烯的 一種或多種混合物。
[0011] 所述的重質(zhì)金屬粉的粒徑為100納米~10微米，選自鐵粉、鎢粉或銅粉的一種。
[0012] 所述的增塑劑選自鄰苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛酯或鄰苯二甲酸二甲酯的一 種。
[0013] 所述的穩(wěn)定劑選自三鹽基硫酸鉛、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇的一種或多種混合 物。
[0014] 所述的發(fā)泡劑選自偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁脯、偶氮二異丁腈的一種。
[0015] 所述的硫化劑選自硫磺、一氯化硫的一種。
[0016] 所述的促進(jìn)劑選自氧化鋅、二硫化四甲基秋蘭姆、N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺 的一種或多種混合物。
[0017] 所述的偶聯(lián)劑選自單烷氧基三(二辛基磷酰氧基）鈦酸酯、異丙基二油酸酰氧基 (二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯的一種。
[0018] 該橡塑發(fā)泡材料的孔腔為〇. 01~5mm。
[0019] 該材料通過(guò)混煉、硫化和發(fā)泡模壓而成型，既可以單獨(dú)使用，也可以作為結(jié)構(gòu)夾層 復(fù)合使用。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料既具有橡膠良好的彈性和塑 料良好的粘滯阻尼，在原有阻尼的基礎(chǔ)增加了"泡孔阻尼"作用和質(zhì)量作用定律所需的較高 面密度，為此具有較好的隔聲性能。眾所周知，橡膠具有大分子量的分子鏈，當(dāng)發(fā)生硫化反 應(yīng)后，這些分子鏈進(jìn)一步形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，可使得材料任何部位所承擔(dān)的載荷均勻傳遞給 周圍，而遍布網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的塑料分子又通過(guò)本身良好的粘滯性進(jìn)一步將振動(dòng)轉(zhuǎn)換為熱能消 耗，這是橡塑材料本身的阻尼隔聲作用。而本發(fā)明材料除此之外，采用發(fā)泡工藝制備在原有 材料阻尼的基礎(chǔ)上又增加了"泡孔阻尼"作用。這是因?yàn)楫?dāng)聲波入射到材料表面后，一部分 反射，一部分以固體聲形式進(jìn)入材料，由于材料內(nèi)部存在泡孔，當(dāng)聲波經(jīng)過(guò)這些泡孔時(shí)，會(huì) 在固體和空氣界面發(fā)生多次反射、散射和折射現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)大大降低了材料最終 的聲能透射，提高了隔聲性能。此外，由于本發(fā)明材料還通過(guò)偶聯(lián)劑將重質(zhì)金屬粉與橡塑材 料的高分子鏈鏈接，不僅增加了材料本身的面密度，還能對(duì)材料內(nèi)部傳遞的聲波起到勢(shì)能 蓄積的作用?；谏鲜鲈恚景l(fā)明所制備的材料具有良好的隔聲阻尼性能。
[0021] 本發(fā)明除了具有良好的隔聲和力學(xué)性能、阻燃性、防腐蝕、無(wú)毒、可施工性等特點(diǎn) 外，所采用的制備工藝簡(jiǎn)單易行，容易規(guī)?；a(chǎn)，非常適合于各類聲環(huán)境質(zhì)量改善和噪聲 控制場(chǎng)所。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0023] 實(shí)施例1
[0024]將各組分以下列配比在開(kāi)煉機(jī)上混煉均勻，模壓制成7毫米的軟質(zhì)發(fā)泡材料，其計(jì) 權(quán)隔聲量在32dB左右。
[0025]高分子聚合物：50% (聚苯乙烯：15%，丁腈橡膠:35 % )，鐵粉(0.1微米）：20%，單 烷氧基三(二辛基磷酰氧基)鈦酸酯：5 %，鄰苯二甲酸二丁酯：5 %，硫磺:5 % ;偶氮二甲酰 胺:9% ;N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺:2% ;硬脂酸鋇:2%，三鹽基硫酸鉛:2%。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 將各組分以下列配比在開(kāi)煉機(jī)上混煉均勻，模壓制成6毫米的軟質(zhì)發(fā)泡材料，其與 石膏板組成三明治結(jié)構(gòu)，其隔聲量在34~36分貝之間（具體各中心頻率處的隔聲量見(jiàn)下表 所示）。
[0028] 丁腈橡膠:35% ;聚氯乙烯:20%，鎢粉（10微米）：30%，異丙基三羧基鈦酸酯：1 %， 鄰苯二甲酸二丁酯:3 %，硬脂酸鋇:0.5%，三鹽基硫酸鉛:0.5 % ;硫磺:4% ;偶氮二甲酰胺： 5% ;N_環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺：1%。
[0029]
[0030] 實(shí)施例3
[0031]將各組分以下列配比在開(kāi)煉機(jī)上混煉均勻，模壓制成6毫米的軟質(zhì)發(fā)泡材料，具有 良好的抗老化能力，其平均隔聲量在30分貝左右，其隔聲量如下表所示。
[0032] 高分子聚合物:45 % (氯丁橡膠:35 % ;聚氯乙烯：10% )，銅粉（10微米）：25 %，單烷 氧基三(二辛基磷酰氧基)鈦酸酯:5%，鄰苯二甲酸二丁酯:8%，硬脂酸鋇：1 % ;硫磺:5% ; 偶氮二甲酰胺：5 % ; N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺：2 % ;硬脂酸鋅：2 %，三鹽基硫酸鉛： 2%〇
[0033]
[0034] 實(shí)施例4
[0035] 將各組分以下列配比在開(kāi)煉機(jī)上混煉均勻，模壓制成6毫米的軟質(zhì)發(fā)泡材料，所測(cè) 的密度為0.3-0.8g/cm3，其平均隔聲量在29分貝左右，其隔聲量如下表所示。
[0036]取三元乙丙橡膠:35% ;聚氨酯：15%，媽粉(4微米）：30%，硬脂酸鋇:2%，硬脂酸： 1%;氧化鋅:3%;硫磺:5%4(：:5%<2:2% ;硬脂酸鋅:2%。
[0037]
[0038] 實(shí)施例5
[0039] 一種用于隔聲降噪的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，由以下組分及重量百分比含量組 成：橡膠15 %、塑料20 %、重質(zhì)金屬粉35 %、增塑劑10 %、穩(wěn)定劑5 %、發(fā)泡劑10 %、硫化劑 3%、促進(jìn)劑1%、偶聯(lián)劑1%，使用的橡膠為丁腈橡膠，塑料為熱塑性塑料，本實(shí)施例采用聚 乙烯，重質(zhì)金屬粉的粒徑為100納米的鐵粉，增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，穩(wěn)定劑為三鹽基 硫酸鉛，發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺，硫化劑為硫磺，促進(jìn)劑為氧化鋅，偶聯(lián)劑為單烷氧基三(二 辛基磷酰氧基)鈦酸酯。
[0040]將各組分以下列配比在開(kāi)煉機(jī)上混煉均勻，模壓制成軟質(zhì)發(fā)泡材料，該種材料的 孔腔為〇. 01~5mm。
[0041 ] 實(shí)施例6
[0042] -種用于隔聲降噪的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，由以下組分及重量百分比含量組 成:橡膠45 %、塑料5 %、重質(zhì)金屬粉10 %、增塑劑10 %、穩(wěn)定劑2 %、發(fā)泡劑4 %、硫化劑5 %、 促進(jìn)劑2%、偶聯(lián)劑7%。使用的橡膠為氯丁橡膠和三元乙丙橡膠的混合物，塑料為熱塑性塑 料，本實(shí)施例采用聚苯乙烯，重質(zhì)金屬粉的粒徑為500納米的鎢粉，增塑劑為鄰苯二甲酸二 丁酯，穩(wěn)定劑為硬脂酸鋅和硬脂酸鋇的混合物，發(fā)泡劑為偶氮二異丁脯，硫化劑為一氯化 硫，促進(jìn)劑為二硫化四甲基秋蘭姆，偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯。
[0043] 該材料通過(guò)將上述組合物混煉、硫化和發(fā)泡模壓而成型，制備得到材料的孔腔為 0·01~5mm〇
[0044] 實(shí)施例7
[0045] -種用于隔聲降噪的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，由以下組分及重量百分比含量組 成:橡膠40 %、塑料20 %、重質(zhì)金屬粉27 %、增塑劑3 %、穩(wěn)定劑1 %、發(fā)泡劑1 %、硫化劑1 %、 促進(jìn)劑2%、偶聯(lián)劑5%。使用的橡膠為三元乙丙橡膠，塑料為熱塑性塑料，本實(shí)施例采用聚 氨酯，重質(zhì)金屬粉的粒徑為10微米的銅粉，增塑劑為己二酸二辛酯，穩(wěn)定劑為硬脂酸鋅，發(fā) 泡劑為偶氮二異丁腈，硫化劑為一氯化硫，促進(jìn)劑為N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺，偶聯(lián) 劑為異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯。
[0046] 該材料通過(guò)將上述組合物混煉、硫化和發(fā)泡模壓而成型，制備得到材料的孔腔為 0·01~5mm〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于隔聲降噪的軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，其特征在于，由W下組分及重量百 分比含量組成： 橡膠 15%~45% 塑料 5%~20% 重質(zhì)金屬粉 10%~35% 增塑劑 3 %~10% 穩(wěn)定劑 1%~5% 發(fā)泡劑 1%~10% 硫化劑 1%~5% 促進(jìn)劑 1%~2% 偶聯(lián)劑 1%~7%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，其特征在于，所述的橡膠選自 下臘橡膠、氯下橡膠或Ξ元乙丙橡膠的一種或多種混合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，其特征在于，所述的塑料為熱 塑性塑料，選自聚乙締、聚苯乙締、聚丙締、聚氨醋或聚氯乙締的一種或多種混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，其特征在于，所述的重質(zhì)金屬 粉的粒徑為100納米~10微米，選自鐵粉、鶴粉或銅粉的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，其特征在于，所述的增塑劑選 自鄰苯二甲酸二下醋、己二酸二辛醋或鄰苯二甲酸二甲醋的一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，其特征在于，所述的穩(wěn)定劑選 自Ξ鹽基硫酸鉛、硬脂酸、硬脂酸鋒或硬脂酸領(lǐng)的一種或多種混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，其特征在于，所述的發(fā)泡劑選 自偶氮二甲酯胺、偶氮二異下脯或偶氮二異下臘的一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，其特征在于，所述的硫化劑選 自硫橫或一氯化硫。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，其特征在于，所述的促進(jìn)劑選 自氧化鋒、二硫化四甲基秋蘭姆或N-環(huán)已基-2-苯拼嚷挫次橫酷胺的一種或多種混合物； 所述的偶聯(lián)劑選自單烷氧基Ξ(二辛基憐酷氧基)鐵酸醋、異丙基二油酸酷氧基(二辛 基憐酸酷氧基)鐵酸醋、異丙基Ξ(二辛基憐酸酷氧基)鐵酸醋的一種。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)高比重橡塑發(fā)泡材料，其特征在于，該橡塑發(fā)泡材 料的孔腔為0.01~5mm。
【文檔編號(hào)】C08L25/06GK106084338SQ201610387794
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日 公開(kāi)號(hào)201610387794.0, CN 106084338 A, CN 106084338A, CN 201610387794, CN-A-106084338, CN106084338 A, CN106084338A, CN201610387794, CN201610387794.0
【發(fā)明人】蔡俊, 傅強(qiáng), 左洪運(yùn)
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)