本發明涉及一種降噪材料領域,且特別涉及一種隔聲阻尼材料及其制備方法。
背景技術:
高強度的噪聲危害人們的機體,使人感到疲勞,產生消極情緒,甚至引起神經系統、心血管系統、內分泌系統、消化系統以及視覺等方面的疾病,噪聲的防治與控制已成為當今社會發展亟待解決的重要問題。
目前,用于降噪的材料主要有兩種(1)阻尼材料,用于降低聲源噪音,即降低固體發聲的振動;(2)隔聲材料,即在傳音途徑上降低噪音,控制噪音的傳播,改變聲源已經發出的噪音傳播途徑,阻隔聲音的傳播。高分子材料因其特殊的長鏈結構、較高的阻尼損耗因子、易于加工改性、質輕等特點正逐漸成為降噪材料研究和應用領域的熱點。目前國內市場上降噪材料有:海綿(改性海綿)、瀝青板、橡膠板、纖維毯(工業毛氈)、麻絨、硅酸鋁棉、石油纖維棉、玻璃纖維棉、工業橡塑板、發泡硅膠板、吸音涂料、發泡膠、鋁箔復合材料、隔聲氈、聚氨酯泡沫塑料、波峰海綿等。
然而目前,高分子阻尼材料和隔聲材料均為單獨使用,市場上還沒有一種材料能同時滿足阻斷噪聲在空氣中傳播和減少因振動導致的噪聲的作用。在我國,汽車、火車、船舶等交通工具,大型工程機械等設備發出的噪聲已被列入重要產品質量評價指標,同時國家也頒布了相關法律法規進行約束,各種不同復合聲學材料已被應用其中。隨著科技的進步,單一功能的聲學材料很難滿足復雜的應用環境,集多功能于一體的聲學材料,如吸聲、隔聲、減振等聲學功能,會受到人們的青睞。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種隔聲阻尼材料的制作方法,該方法能夠制備得到隔聲層材料和阻尼層層材料交替排列的一體化隔聲阻尼材料。
本發明的另一目的在于提供一種隔聲阻尼材料,其同時具有隔聲和減振的作用。
本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。
本發明提出一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:
S1步驟:在110-250℃的溫度條件下,將隔聲層材料和阻尼層材料分別擠出;
S2步驟:將擠出后的隔聲層材料和阻尼層材料在130-250℃的溫度條件下疊合,再在130-250℃的溫度條件下切割和分層疊合,接著壓制牽引得隔聲阻尼材料。
本發明提出一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法制備得到,隔聲阻尼材料為隔聲層材料和阻尼層材料交替排列。
本發明實施例的隔聲阻尼材料及其制備方法的有益效果是:將隔聲層材料和阻尼層在110-250℃的溫度條件下分別熔化成隔聲層熔體和阻尼層熔體擠出;在130-250℃的溫度條件下,熔融狀態下隔聲層熔體和阻尼層熔體能夠很好地疊合,疊合后的第一熔體和第二熔體均能一直保持較好的熔融態,能夠使得隔聲層材料和阻尼層材料在擠出方向上一直保持連續相。經切割和分層疊加后使得隔聲阻尼材料形成不同的層數及層狀界面,層數越多,隔聲阻尼材料的降噪效果越好。接著經過壓制和牽引得隔聲阻尼材料。該制備方法制備得到的隔聲阻尼材料為不同層數的隔聲層和阻尼層交替排列的多層一體結構,隔聲層的多個界面對聲波有多重反射,從而提高了材料的隔聲量;阻尼層通過將振動能轉化成其他能量,達到減振的功能,從而同時實現隔聲和減振的效果。該隔聲阻尼材料的隔聲層和阻尼層越多,隔聲阻尼材料的界面也就越多,最后的降噪效果也越好。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者,按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
下面對本發明實施例的隔聲阻尼材料及其制備方法進行具體說明。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:
S1步驟:在110-250℃的溫度條件下,將隔聲層材料和阻尼層材料分別擠出;具體地,將隔聲層材料和阻尼層材料在微層共擠出裝置的第一擠出機和第二擠出機分別擠出;
在110-250℃的溫度條件下,可使隔聲層材料和阻尼層材料熔化,保持很好的流動性,以便隔聲層熔體和阻尼層熔體能夠在分配器中疊合。優選地,S1步驟中的溫度為150-200℃。
進一步地,隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將高分子基體和第一填料在溫度為130-210℃的條件下混合造粒,按重量份數計,高分子基體為80-120份,第一填料為30-100份;第一填料為納米碳酸鈣、硫酸鋇和鐵粉中的至少一種,高分子基體為聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物。
上述比例的高分子基體和第一填料在130-210℃溫度條件下,能夠制備得到隔聲層材料,該隔聲層材料具有密度較大的特點,能夠減弱透射聲能,阻擋聲音的傳播。
聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物等高分子基體具有粘彈性,由于納米碳酸鈣、硫酸鋇或鐵粉等第一填料加入到上述高分子基體中,改變了高分子基體的粘彈性,同時增加了復合材料的面密度及應變、損耗能量的能力。面密度的增加能有效地對聲波進行反射,從而提高材料的隔聲量。
聚氯乙烯,英文簡稱PVC,其為無定性結構的白色粉末,具有長鏈結構。聚氯乙烯具有阻燃、耐化學品性高,機械強度及電絕緣性良好的優點。
聚丙烯,按甲基排列位置分為等規聚丙烯、無規聚丙烯和間規聚丙烯,其均具有長鏈結構。聚丙烯具有較高的抗沖擊強度,表面剛度和抗劃痕性能較好。
聚乙烯,英文簡稱PE,聚乙烯無臭、無毒,具有優良的耐溫性能,化學穩定性好,能耐大多數酸堿的侵蝕。常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能好。
乙烯-醋酸乙烯共聚物,英文簡稱為EVA,其具有密閉泡孔結構,不吸水、防潮和耐水性能好,且具有良好的隔音效果。
納米碳酸鈣,又稱超細碳酸鈣,其粒度為0.01-0.1μm,納米碳酸鈣可改善塑料母料的流變性,提高其成型性。用作塑料填料具有增韌補強的作用,提高塑料的彎曲強度和彎曲彈性模量,熱變形溫度和尺寸穩定性,同時還賦予塑料滯熱性。
硫酸鋇,外文名為Barium Sulfate,為無臭、無味粉末。
鐵粉,CAS號為7439-89-6,為尺寸小于1mm的鐵的顆粒集合。
進一步地,阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將彈性體和第二填料在溫度為80-150℃的條件下混煉6-12分鐘,按重量份數計,彈性體為90-110份,第二填料為20-40份;第二填料為炭黑、片狀石墨、氧化鋁粉、碳纖維或氧化鋅晶須,彈性體為丁基橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠、聚氨酯或聚烯烴彈性體。
上述比例的彈性體和第二填料在80-150℃的溫度條件下混煉,能夠制備得到阻尼層材料。該阻尼層材料能夠較好地吸聲,減少振動以控制噪聲。
丁基橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠、聚氨酯或聚烯烴彈性體等彈性體材料具有較高的粘彈性,炭黑、片狀石墨、氧化鋁粉、碳纖維或氧化鋅晶須等第二填料的加入能增加材料的內摩擦以損耗能量,限制分子長鏈相互轉化過程中的運動,從而增加了能量的轉換。再者,由于彈性體和第二填料是不同的物質,其彈性模量也不同,當承受相同的交變應力時,將產生不同的應變而形成不同材料之間的相對應變,從而產生附加的耗能。當聲波入射時,因彈性體與第二填料產生不同的應變而大大增加聲能的損耗。
炭黑,是一種無定形碳,輕、松而極細的黑色粉末,表面積非常大。炭黑表面存在許多微孔,容易形成網絡空間通道,當聲波傳遞時,容易吸收聲波從而阻礙聲波的傳遞。且在氯化丁基橡膠中加入炭黑可以增加其耐天候性能。
片狀石墨,也叫磷狀石墨,其石墨晶體呈鱗片狀,其由于高強度的壓力變質而成,其有大鱗片和細鱗片之分。其結晶格架為六邊形層狀結構,具有較好的可浮性、潤滑性、可塑性。
氧化鋁粉,氧化鋁粉添加到彈性體中,可以提高阻尼層材料的硬度。
碳纖維,英文簡稱為CF,是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維。其是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經碳化及石墨化處理得到的微晶石墨材料。其具有耐腐蝕、高模量的特性,加入到高分子基體中能增強其強度。
氧化鋅晶須,晶須是以單晶形式生長的,形狀類似短纖維。由于晶須在結晶時原子結構排列高度有序,直徑小難容納那種存在于大晶體中的缺陷,如顆粒界面、空洞、位錯及結構不完整等,使晶須的強度接近完整晶體的理論值,是一種力學性能優異的補強增韌劑。氧化鋅晶須主要有兩種形態,一種是纖維狀晶須,一種是四針狀晶須;四針狀氧化鋅晶須外觀呈白色疏松狀粉體,微觀為三維四針狀立體結構,即晶須有一核心,從核心徑向方向伸展出四根針狀晶體,每根針狀體均為單晶體微纖維,任意兩根針狀體的夾角為109°。因其具有獨特的立體四針狀三維結構,很容易實現在基體材料中的均勻分布,從而各向同性地改善材料的物理性能,同時賦予材料多種獨特的功能特性。它具有普通氧化鋅所無法比擬的優良性能。如耐磨、增強、減振、防滑、降噪、吸波、抗老化、抗靜電、抗菌等性能。
丁基橡膠,由異丁烯和少量異戊二烯合成,其具有氣密性好、耐熱、耐臭氧、耐老化、耐化學藥品,并有吸震、電絕緣的優良性能。
天然橡膠,是一種以順-1,4-聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物。天然橡膠在常溫下具有較高的彈性,且具有很好的機械強度。
氯丁橡膠,又名氯丁二烯橡膠或新平橡膠,其為乳白色、米黃色或淺棕色的片狀或塊狀物,是氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)為主要原料進行α-聚合生成的彈性體。有良好的物理機械性能,耐油,耐熱,耐燃,耐日光,耐臭氧,耐酸堿,耐化學試劑。具有較高的拉伸強度、伸長率和可逆的結晶性,粘接性好。耐老化、耐熱。耐油、耐化學腐蝕性優異。
丁腈橡膠,英文簡稱NBR,由丁二烯與丙烯腈共聚而制得的一種合成彈性材料,其耐油耐老化性能好,且具有良好的耐水性。氣密性及優良的粘接性能。
硅橡膠,是指主鏈由硅和氧原子交替構成,硅原子上通常連有兩個有機基團的橡膠,其具有很好的彈性、耐熱性能和透氣性好。
聚氨酯,英文簡稱PU,具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性,開孔的聚氨酯軟泡具有良好的吸聲消震功能,可用作室內隔音材料。
聚烯烴彈性體,是一種高性能聚烯烴產品,在常溫下成橡膠彈性,具有密度小、彎曲大、低溫抗沖擊性能高、易加工、可重復使用等特點。
進一步地,S1步驟中還包括將膠粘層材料投入到微層共擠裝置的第三擠出機中擠出,第三擠出機的各段溫度為110-250℃。優選地,第三擠出機的各段溫度為150-200℃。
膠粘層材料的加入,可以使得隔聲層材料和阻尼層材料更好地貼合在一起,不易脫落。第三擠出機的各段溫度為110-250℃,使得膠粘層材料充分熔化,保持很好的流動性,以便和隔聲層熔體、阻尼層熔體在分配器中疊合。
進一步地,膠粘層材料的制備方法包括以下步驟:將聚氯乙烯和氯化丁基橡膠在為80-150℃的溫度條件下混煉并造粒,膠粘層材料中的聚氯乙烯的質量百分含量為30-70%,余量為氯化丁基橡膠。優選地,第二溫度為100-130℃。
將上述比例的高分子基體和彈性體材料在上述溫度條件下混煉得到膠粘層材料,該膠粘層原料與隔聲阻尼材料的部分原料相同,能夠使得隔聲層材料和阻尼層材料貼合、融合地更為穩定,以免脫落。
S2步驟:將擠出后的隔聲層材料和阻尼層材料在130-250℃的溫度條件下疊合,再在130-250℃的溫度條件切割和分層疊合,接著壓制牽引得隔聲阻尼材料。進一步地,將擠出后的隔聲層材料和阻尼層材料在分配器中疊合,再經倍增器切割和分層疊合后從出口模中流出,接著壓制和牽引得隔聲阻尼材料。
分配器、倍增器和出口模的溫度為130-250℃,這樣能夠使得疊合后的隔聲層熔體和阻尼層熔體均能一直保持較好的熔融態,能夠使得隔聲層材料和阻尼層材料在擠出方向上一直保持連續相。并且經過分配器的作用能夠使得隔聲阻尼材料形成不同的層數及層狀界面。分配器的數量越多,最終形成的隔聲阻尼材料的層數也就越多。且隔聲阻尼材料為不同層數的隔聲層和阻尼層交替排列的多層結構,隔聲層的多個界面對聲波有多重反射,從而提高了材料的隔聲量;阻尼層通過將振動能轉化成其他能量,達到減振的功能,從而同時實現隔聲和減振的效果。優選地,分配器的溫度為160-220℃,倍增器的溫度為160-220℃,出口模的溫度為160-220℃。
進一步地,S2步驟中還包括將擠出的膠粘層材料與擠出的隔聲層材料、阻尼層材料在分配器中疊合。
膠粘層材料的加入,在分配器中可以使得隔聲層材料、膠粘層材料、阻尼層材料、膠粘層材料間隔交替排列的,且能使隔聲層材料和阻尼層材料更好地貼合、融合在一起,不易脫落。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的隔聲阻尼材料的制備方法得到,隔聲阻尼材料為隔聲層材料和阻尼層材料交替排列。
隔聲阻尼材料為不同層數的隔聲層和阻尼層交替排列的多層結構,隔聲層的多個界面對聲波有多重反射,從而提高了材料的隔聲量;阻尼層通過將振動能轉化成其他能量,達到減振的功能,從而同時實現隔聲和減振的效果。
以下結合實施例對本發明的特征和性能作進一步的詳細描述。
實施例1
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將聚氯乙烯90份、硫酸鋇90份和納米碳酸鈣4份在130℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將氯丁基橡膠90份和炭黑20份在90℃的溫度下混煉6分鐘得阻尼層材料。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料和阻尼層材料分別投入到微層共擠裝置的兩臺擠出機中擠出,兩臺擠出機中的各段溫度為150℃。然后將擠出的隔聲層材料熔體和阻尼層材料在分配器中疊合,經4個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到32層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為160℃,倍增器的溫度為160℃,出口模的溫度為160℃。兩臺擠出機的轉速比均為2:1。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
實施例2
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將聚氯乙烯120份和鐵粉30份在150℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將聚氨酯90份和片狀石墨20份在90℃的溫度下混煉10分鐘得阻尼層材料。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料和阻尼層材料分別投入到微層共擠裝置的兩臺擠出機中擠出,兩臺擠出機中的各段溫度為180℃。然后將擠出的隔聲層材料和阻尼層材料在分配器中疊合,經5個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到64層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為200℃,倍增器的溫度為200℃,出口模的溫度為200℃。兩臺擠出機的轉速比均為2:1。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
實施例3
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將聚丙烯100份和納米碳酸鈣80份在200℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將聚烯烴彈性體90份和氧化鋁粉30份在90℃的溫度下混煉10分鐘得阻尼層材料。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料和阻尼層材料分別投入到微層共擠裝置的兩臺擠出機中擠出,兩臺擠出機中的各段溫度為160℃。然后將擠出的隔聲層熔體材料和阻尼層材料在分配器中疊合,經6個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到128層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為180℃,倍增器的溫度為180℃,出口模的溫度為180℃。兩臺擠出機的轉速比均為2:1。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
實施例4
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將乙烯-醋酸乙烯共聚物90份和硫酸鋇90份在210℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將丁基橡膠100份和氧化鋅晶須20份在80℃的溫度下混煉8分鐘得阻尼層材料。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料和阻尼層材料分別投入到微層共擠裝置的兩臺擠出機中擠出,兩臺擠出機中的各段溫度為130℃。然后將隔聲層材料和阻尼層熔體在分配器中疊合,經4個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到32層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為150℃,倍增器的溫度為150℃,出口模的溫度為150℃。兩臺擠出機的轉速比均為2:1。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
實施例5
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將乙烯-醋酸乙烯共聚物110份和納米碳酸鈣80份在190℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將丁腈橡膠100份和碳纖維30份在90℃的溫度下混煉9分鐘得阻尼層材料。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料和阻尼層材料分別投入到微層共擠裝置的兩臺擠出機中擠出,兩臺擠出機中的各段溫度為150℃。然后將擠出的隔聲層材料和阻尼層材料在分配器中疊合,經7個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到256層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為160℃,倍增器的溫度為160℃,出口模的溫度為160℃。兩臺擠出機的轉速比均為2:1。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
實施例6
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將聚丙烯共聚物100份和硫酸鋇70份在200℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將天然橡膠90份和片狀石墨25份在110℃的溫度下混煉7分鐘得阻尼層材料。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料和阻尼層材料分別投入到微層共擠裝置的兩臺擠出機中擠出,兩臺擠出機中的各段溫度為150℃。然后將擠出的隔聲層材料和阻尼層材料在分配器中疊合,經4個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到32層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為160℃,倍增器的溫度為160℃,出口模的溫度為160℃。兩臺擠出機的轉速比均為2:1。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
實施例7
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將聚丙烯100份和硫酸鋇80份在200℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將天然橡膠90份和片狀石墨20份在90℃的溫度下混煉6分鐘得阻尼層材料。
膠粘層材料的制備方法包括以下步驟:將質量比為1:1的聚氯乙烯和氯化丁基橡膠在溫度為100℃的條件下混煉為膠粘層材料并造粒。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料、阻尼層材料和膠粘層材料分別投入到微層共擠裝置的三臺擠出機中擠出,三臺擠出機中的各段溫度為150℃。然后將擠出的隔聲層材料、阻尼層材料和膠粘層材料在分配器中疊合,經4個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到243層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為160℃,倍增器的溫度為160℃,出口模的溫度為160℃。三臺擠出機的轉速比均為2:1。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
實施例8
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將聚氯乙烯100份和納米碳酸鈣90份在210℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將硅橡膠90份和氧化鋅晶須20份在90℃的溫度下混煉10分鐘得阻尼層材料。
膠粘層材料的制備方法包括以下步驟:將質量比為3:2的聚氯乙烯和氯化丁基橡膠在溫度為80℃的條件下混煉為膠粘層材料并造粒。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料、阻尼層材料和膠粘層材料分別投入到微層共擠裝置的三臺擠出機中擠出,三臺擠出機中的各段溫度為150℃。然后將擠出的隔聲層材料、阻尼層材料和膠粘層材料在分配器中疊合,經3個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到81層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為160℃,倍增器的溫度為160℃,出口模的溫度為160℃。三臺擠出機的轉速比均為2:1。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
實施例9
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將聚乙烯80份、硫酸鋇80份和鐵粉20份在180℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將丁腈橡膠95份和氧化鋅晶須40份,在120℃的溫度下混煉9分鐘得阻尼層材料。
膠粘層材料的制備方法包括以下步驟:將質量比為3:7的聚氯乙烯和氯化丁基橡膠在溫度為130℃的條件下混煉為膠粘層材料并造粒。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料、阻尼層材料和膠粘層材料分別投入到微層共擠裝置的三臺擠出機中擠出,三臺擠出機中的各段溫度為200℃。然后將擠出的隔聲層材料、阻尼層材料和膠粘層材料在分配器中疊合,經4個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到243層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為220℃,倍增器的溫度為220℃,出口模的溫度為220℃。三臺擠出機的轉速比均為3:1。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
實施例10
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將聚氯乙烯80份、納米碳酸鈣40份和鐵粉10份在170℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將聚氨酯110份和片狀石墨25份在150℃的溫度下混煉7分鐘得阻尼層材料。
膠粘層材料的制備方法包括以下步驟:將質量比為2:3的聚氯乙烯和氯化丁基橡膠在溫度為150℃的條件下混煉為膠粘層材料并造粒。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料、阻尼層材料和膠粘層材料分別投入到微層共擠裝置的三臺擠出機中擠出,三臺擠出機中的各段溫度為250℃。然后將擠出的隔聲層材料、阻尼層材料和膠粘層材料在分配器中疊合,經4個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到243層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為250℃,倍增器的溫度為250℃,出口模的溫度為250℃。三臺擠出機的轉速比均為3:2。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
實施例11
隔聲層材料的制備方法包括以下步驟:將乙烯-醋酸乙烯共聚物105份、納米碳酸鈣30份、鐵粉10份和硫酸鋇30份在160℃溫度下混合后造粒得隔聲層材料。
阻尼層材料的制備方法包括以下步驟:將聚烯烴彈性體105份、碳纖維35份在100℃的溫度下混煉12分鐘得阻尼層材料。
膠粘層材料的制備方法包括以下步驟:將質量比為7:3的聚氯乙烯和氯化丁基橡膠在溫度為110℃的條件下混煉為膠粘層材料并造粒。
一種隔聲阻尼材料的制備方法,其包括以下步驟:將隔聲層材料、阻尼層材料和膠粘層材料分別投入到微層共擠裝置的三臺擠出機中擠出,三臺擠出機中的各段溫度為110℃。然后將擠出的隔聲層材料、阻尼層材料和膠粘層材料在分配器中疊合,經4個倍增器的切割和分層疊加后從出口模中流出,最后經過三輥壓延機的壓制和牽引機的牽引得到243層的隔聲層和阻尼層交替的隔聲阻尼材料。其中,分配器的溫度為130℃,倍增器的溫度為130℃,出口模的溫度為130℃。三臺擠出機的轉速比均為2:1。
一種隔聲阻尼材料,其由上述的制備方法得到。
對比例1-6
對比例1-6的降噪材料是將實施例1-6中的隔聲層材料、阻尼層材料利用聚乙烯膠水直接粘接而成,層數總共為9層。
對比例7
一種隔聲材料的制備方法:(1)將重量份為35的多孔球形碳酸鈣、重量份為10的松木粉、重量份為2的滑石粉、重量份為0.8的硅烷偶聯劑和重量份為0.2的硬脂酸在常溫下的高速攪拌機中進行混合攪拌,攪拌轉速360rpm,攪拌時間20分鐘,得到改性的多孔球形碳酸鈣和松木粉;(2)將步驟(1)得到的改性的多孔球形碳酸鈣和松木粉加入到重量份為40、加熱溫度160℃下熔融的聚氯乙烯中,加入過程中進行攪拌,攪拌轉速360rpm,攪拌時間30分鐘,得到混合均勻的聚氯乙烯復合材料;(3)將步驟(2)中得到的混合均勻的聚氯乙烯符合材料送入長徑比為36:1的雙螺桿擠出機中擠出造粒,擠出機的轉速為180rpm,擠出機各段溫度為:加料段180-200℃,熔融段200-210℃,混煉段210-220℃、排氣段215-205℃,均化段205-190℃;制得隔聲材料。
試驗例
對實施例1-11中的隔聲阻尼材料和對比例1-7的降噪材料的隔聲量(100-500HZ的平均隔聲量)和損耗因子進行測試,其測試結果記錄在表1中。
1.隔聲量:參照GB/T 19889.3-2005(建筑構件空氣聲隔聲的實驗室測量)。
2.損耗因子:參照GB/T 18258-2000(阻尼材料阻尼性能測試方法)。
表1實施例1-11和對比例1-7的降噪測試結果
從表1的結果可以看出,實施例1-11與對比例1-6相比,采用本發明的方法制備得到的隔聲阻尼材料的隔聲量和損耗因子均高于直接用粘接劑粘合隔聲層材料和阻尼層材料得到的降噪材料,說明了本發明的制備方法能夠制備得到降噪效果更好的隔聲阻尼材料。且通過本發明得到的隔聲阻尼材料陳述遠遠超過對比例能夠達到的層數。通過對比實施例1-11和對比例7發現,本發明的隔聲阻尼材料,其隔聲量和損耗因子都優于對比例7的隔聲材料,說明選用本發明的隔聲層材料和阻尼層材料用微層共擠出方法能夠制備得到隔聲降噪效果好的降噪材料。
綜上所述,將隔聲層材料和阻尼層在110-250℃的溫度條件下分別熔化成隔聲層熔體和阻尼層熔體擠出;在130-250℃的溫度條件下,熔融狀態下隔聲層熔體和阻尼層熔體能夠很好地疊合,疊合后的第一熔體和第二熔體均能一直保持較好的熔融態,能夠使得隔聲層材料和阻尼層材料在擠出方向上一直保持連續相。經切割和分層疊加后使得隔聲阻尼材料形成不同的層數及層狀界面,層數越多,隔聲阻尼材料的降噪效果越好。接著經過壓制和牽引得隔聲阻尼材料。該制備方法制備得到的隔聲阻尼材料為不同層數的隔聲層和阻尼層交替排列的多層一體結構,隔聲層的多個界面對聲波有多重反射,從而提高了材料的隔聲量;阻尼層通過將振動能轉化成其他能量,達到減振的功能,從而同時實現隔聲和減振的效果,隔聲層和阻尼層越多,隔聲阻尼材料的界面也就越多,最后的降噪效果也越好。
以上所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍,而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。