一種聚乙烯發泡消聲材料及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種聚乙烯發泡消聲材料及其制備方法，該聚乙烯發泡消聲材料包括1?5重量份的氯化稀土、15?100重量份的玻璃纖維、20?80重量份的蛭石、15?40重量份的石脂、100?300重量份的化學發泡劑、500?3000重量份的低密度聚乙烯和15?60重量份的交聯劑。本發明提供的消聲材料不僅消聲效果好，而且防火性能佳。
【專利說明】
一種聚乙烯發泡消聲材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及消聲材料領域，具體涉及一種聚乙烯發泡消聲材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隔音材料對于降低噪音污染，提高裝備的性能，優化工作和居住環境有重要意義。 隔音材料一般選用密度大，致密的材料制備，如鉛、混凝土等，但這些材料存在成型困難，單 位質量重等問題，限制了其應用。高分子材料質量輕，易成型，但隔音效果不佳，開發聲音阻 隔效果好、易成型、重量輕的隔音材料是隔音材料發展的重要方向。
[0003] 中國專利CN104356583A公開了一種甲基苯基乙烯基硅橡膠改性ABS隔音材料及其 制備方法，包括以下步驟：（1)將ABS樹脂混煉至包輥，向其中加入甲基苯基乙烯基硅橡膠， 混煉均勻，再加入自由基引發劑，繼續混煉，下片，得到苯基硅橡膠改性母料；（2)將步驟(1) 得到的苯基硅橡膠改性母料與ABS樹脂混合，造粒，即得甲基苯基乙烯基硅橡膠改性ABS隔 音材料;其中，所述自由基引發劑為可以產生自由基的過氧化物或偶氮類化合物。與傳統通 過添加高密度填料提高隔音效果的方法相比，該發明利用苯基硅橡膠的阻尼性能增加聲波 在傳播過程中的損耗，有效降低了材料的密度，簡化了加工工藝。
[0004] 中國專利CN104231637A公開了一種玻璃微珠填充阻尼硅橡膠隔音材料，由以下重 量份的原料制成:阻尼硅橡膠80-120份，玻璃微珠5-40份，乙烯基三甲氧基硅烷0.2-0.8份， 四甲基秋蘭姆0.1-2份，過氧化物硫化劑0.5-5份;所述阻尼硅橡膠中，乙烯基鏈節的摩爾百 分含量為0.2-10%，苯基鏈節的摩爾百分含量為10-20%;所述過氧化物硫化劑為雙二四膏 (過氧化雙(2，4-二氯苯甲酰））、硫化劑雙-25 (2，5-二(叔丁基過氧基）己烷)或過氧化二苯 甲酰。該發明還公開了該阻尼硅橡膠隔音材料的制備方法。該發明將玻璃微珠填充于阻尼 硅橡膠中，降低了阻尼硅橡膠材料的重量，進一步改善了材料的隔音性能，有利于硅橡膠隔 音材料的擴大應用。
[0005] 現有消聲材料防火性能不好，而且消聲效果不佳，繼續開發一種消聲效果好的消 聲材料。
【發明內容】
[0006] 為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供一種聚乙烯發泡消聲材料及其制 備方法，該消聲材料不僅消聲效果好，而且防火性能佳。
[0007] 本發明所采用的技術方案為：
[0008] 本發明提供一種聚乙烯發泡消聲材料，其特征在于，該聚乙烯發泡消聲材料包括 1-5重量份的氯化稀土、15-100重量份的玻璃纖維、20-80重量份的輕石、15-40重量份的石 脂、100-300重量份的化學發泡劑、500-3000重量份的低密度聚乙烯和15-60重量份的交聯 劑。
[0009] 優選地，該聚乙烯發泡消聲材料包括2-4重量份的氯化稀土、25-40重量份的玻璃 纖維、30-50重量份的蛭石、25-30重量份的石脂、200-250重量份的化學發泡劑、100-1500重 量份的低密度聚乙烯和20-30重量份的交聯劑。
[0010] 優選地，所述氯化稀土為氯化鑭、氯化鈰、氧化釹、氧化鐠和氧化鈰中的一種或多 種。
[0011] 優選地，所述化學發泡劑為偶氮二甲酰胺、4，4 氧代雙苯磺酰肼和二亞硝基五亞 甲基四胺中的一種或多種。
[0012] 優選地，所述交聯劑為四異氰酸酯、聚丙二醇縮水甘油醚和對甲苯磺酸中的一種 或多種。
[0013] 本發明還提供一種聚乙烯發泡消聲材料的制備方法，其特征在于，該方法包括:按 照本發明所提供的聚乙烯發泡消聲材料的配方，將低密度聚乙烯送入混煉機中進行第一混 煉，然后加入化學發泡劑進行第二混煉，然后加入交聯劑進行第三混煉，然后出片，然后放 入平板硫化機中進行硫化，然后進行模壓成型，得到聚乙烯發泡消聲材料。
[0014] 優選地，第一混煉的條件為:溫度為110~120°C，時間為3~5分鐘；第二混煉的條 件為:溫度為70~100°C，時間為10-15分鐘；第三混煉的條件為:溫度為70~100°C，時間為 10-15分鐘。
[0015] 優選地，硫化溫度為180~220°C，硫化時間為15~45分鐘。
[0016] 優選地，成型的壓力為1~5兆帕，成型時間為30秒~2分鐘。
[0017]優選地，采用脫模劑對模壓成型的聚乙烯發泡消聲材料進行脫模，所述脫模劑為 重量比（1-3): 1的高嶺土和水混合物。
[0018] 本發明的有益效果為:本發明將玻璃纖維、蛭石和石脂等材料摻雜發泡材料中，一 方面可以很好地提高發泡材料的消聲效果，另一方面可以提高發泡材料的耐火性能，而且， 發泡材料中摻雜氯化稀土，可以提高發泡材料中氣泡的均勻性，增加消音效果。
[0019] 另外，本發明的發泡消聲材料有強韌、有撓性、耐摩擦，有優異的絕電、隔熱性和耐 化學腐燭性等優點，而且密度小，易于運輸和安裝。
[0020] 本發明的聚乙烯發泡消聲材料制備方法簡單，可以在現有工藝上進行改進，易于 大規模生產。
【具體實施方式】
[0021] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明的技術方案進行 詳細的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基 于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有 其它實施方式，都屬于本發明所保護的范圍。
[0022] 本發明提供本發明提供一種聚乙烯發泡消聲材料，其特征在于，該聚乙烯發泡消 聲材料包括1-5重量份的氯化稀土、15-100重量份的玻璃纖維、20-80重量份的蛭石、15-40 重量份的石脂、100-300重量份的化學發泡劑、500-3000重量份的低密度聚乙烯和15-60重 量份的交聯劑;優選地，該聚乙烯發泡消聲材料包括2-4重量份的氯化稀土、25-40重量份的 玻璃纖維、30-50重量份的蛭石、25-30重量份的石脂、200-250重量份的化學發泡劑、100-1500重量份的低密度聚乙烯和20-30重量份的交聯劑。
[0023]根據本發明，氯化稀土是指稀土元素的氯化鹽，能夠作為發泡材料的發泡中心，催 化化學發泡劑發泡，使發泡材料中泡沫的分布更加均勻，從而提高消聲效果，例如，所述氯 化稀土可以為氯化鑭、氯化鈰、氧化釹、氧化鐠和氧化鈰中的一種或多種。
[0024] 根據本發明，化學發泡劑是本領域常規選擇，例如，本發明的所述化學發泡劑可以 為偶氮二甲酰胺、4,4'_氧代雙苯磺酰肼和二亞硝基五亞甲基四胺中的一種或多種。
[0025] 根據本發明，交聯劑是本領域常規選擇，例如，本發明的所述交聯劑可以為四異氰 酸酯、聚丙二醇縮水甘油醚和對甲苯磺酸中的一種或多種。
[0026]本發明還提供一種聚乙烯發泡消聲材料的制備方法，其特征在于，該方法包括:按 照本發明所提供的聚乙烯發泡消聲材料的配方，將低密度聚乙烯送入混煉機中進行第一混 煉，然后加入化學發泡劑進行第二混煉，然后加入交聯劑進行第三混煉，然后出片，然后放 入平板硫化機中進行硫化，然后進行模壓成型，得到聚乙烯發泡消聲材料。
[0027] 根據本發明，混煉以及混煉機是本領域技術人員熟知的，例如，第一混煉的條件可 以為:溫度為11 〇~120 °C，時間為3~5分鐘；第二混煉的條件可以為:溫度為70~100 °C，時 間為10-15分鐘;第三混煉的條件可以為:溫度為70~100 °C，時間為10-15分鐘。
[0028] 根據本發明，平板硫化機以及硫化是本領域技術人員熟知的，例如，硫化溫度可以 為180~220 °C，硫化時間可以為15~45分鐘。
[0029] 根據本發明，模壓成型是本領域技術人員熟知的，例如，成型的壓力可以為1~5兆 帕，成型時間可以為30秒~2分鐘。
[0030] 根據本發明，可以采用脫模劑對模壓成型的聚乙烯發泡消聲材料進行脫模，所述 脫模劑為重量比（1-3):1的高嶺土和水混合物，脫模劑是本領域技術人員熟知的，但是采用 本發明的脫模劑能起到更好的脫模效果。
[0031] 下面將通過實施例來進一步說明本發明，但是本發明并不因此而受到任何限制。
[0032] 如無特別說明，本發明所用儀器和試劑均為商購，不同品牌的商品不影響具體使 用。
[0033] 本發明實施例和對比例所制備材料的消聲效果采用GBJ88-1985《駐波管吸音系數 與聲阻抗率測量規范》進行測定，采用測定得到的吸聲系數A(0~1，200Hz，1000Hz，2000Hz) 評定材料消聲效果，A越大則說明材料的消聲效果越好。
[0034] 本發明實施例和對比例的低密度聚乙稀購自中國石油化工股份有限公司北京燕 山公司，交聯劑購自天津市光復精細化工研究所，化學發泡劑購自北京中科拓展化學技術 有限公司，玻璃纖維購自安徽竭誠絕緣玻璃纖維有限公司，蛭石和石脂購自蘇州高嶺土廠， 氯化稀土為分析純。
[0035] 實施例1
[0036] 按照配方：1重量份的氧化鈰、60重量份的玻璃纖維、36重量份的蛭石、40重量份的 石脂、300重量份的偶氮二甲酰胺、2000重量份的低密度聚乙烯和60重量份的聚丙二醇縮水 甘油醚，將低密度聚乙烯送入混煉機中進行在溫度為120 °C進行第一混煉5分鐘，然后加入 化學發泡劑在l〇〇°C下進行第二混煉10分鐘，然后加入交聯劑在70°C下進行第三混煉15分 鐘，然后出片，然后放入平板硫化機中在180 °C下進行硫化15~45分鐘，然后在5兆帕下進行 模壓成型30秒，脫模劑為重量比1:1的高嶺土和水混合物，得到聚乙烯發泡消聲材料XS1。 [0037] 實施例2
[0038]按照配方:3重量份的氯化鑭、85重量份的玻璃纖維、20重量份的蛭石、25重量份的 石脂、100重量份的4,4'_氧代雙苯磺酰肼、1000重量份的低密度聚乙烯和30重量份的對甲 苯磺酸，將低密度聚乙烯送入混煉機中進行在溫度為120°C進行第一混煉4分鐘，然后加入 化學發泡劑在100 °C下進行第二混煉10分鐘，然后加入交聯劑在100 °C下進行第三混煉15分 鐘，然后出片，然后放入平板硫化機中在180 °C下進行硫化15分鐘，然后在3兆帕下進行模壓 成型2分鐘，脫模劑為重量比2:1的高嶺土和水混合物，得到聚乙烯發泡消聲材料XS2。
[0039] 實施例3
[0040] 按照配方:5重量份的氯化鋪、15重量份的玻璃纖維、70重量份的輕石、15重量份的 石脂、200重量份的二亞硝基五亞甲基四胺、2500重量份的低密度聚乙烯和15重量份的四異 氰酸酯，將低密度聚乙烯送入混煉機中進行在溫度為120°C進行第一混煉5分鐘，然后加入 化學發泡劑在80°C下進行第二混煉10分鐘，然后加入交聯劑在100°C下進行第三混煉10分 鐘，然后出片，然后放入平板硫化機中在220°C下進行硫化15分鐘，然后在4兆帕下進行模壓 成型2分鐘，脫模劑為重量比2:1的高嶺土和水混合物，得到聚乙烯發泡消聲材料XS3。
[0041] 對比例1
[0042]對比例1的制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于不加入氯化稀土。得到聚 乙烯發泡消聲材料DXS1。
[0043] 對比例2
[0044] 對比例2的制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于不加入玻璃纖維。得到聚 乙烯發泡消聲材料DXS2。
[0045] 對比例3
[0046] 對比例3的制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于不加入蛭石和石脂。得到 聚乙烯發泡消聲材料DXS3。
[0047] 對比例4
[0048]對比例4的制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于不加入氯化稀土、玻璃纖 維、蛭石和石脂。得到聚乙烯發泡消聲材料DXS4。
[0049] 測試實施例1-7
[0050] 將實施例1-3和對比例1-4所制備的聚乙烯發泡消聲材料進行消聲效果測試，具體 結果見表1_3。
[0051] 從表1-3中可以看出，本發明的聚乙烯發泡消聲材料消聲效果好。
[0052]表1為本發明測試實施例1-7所測試的聚乙烯發泡消聲材料在200Hz下的消聲效果 的結果。
[0055]表2為本發明測試實施例1-7所測試的聚乙烯發泡消聲材料在1000Hz下的消聲效 果的結果。
[0057]表3為本發明測試實施例1-7所測試的聚乙烯發泡消聲材料在2000Hz下的消聲效 果的結果。
【主權項】
1. 一種聚乙烯發泡消聲材料，其特征在于，該聚乙烯發泡消聲材料包括1-5重量份的氯 化稀土、15-100重量份的玻璃纖維、20-80重量份的蛭石、15-40重量份的石脂、100-300重量 份的化學發泡劑、500-3000重量份的低密度聚乙烯和15-60重量份的交聯劑。2. 根據權利要求1所述的聚乙烯發泡消聲材料，其特征在于，該聚乙烯發泡消聲材料包 括2-4重量份的氯化稀土、25-40重量份的玻璃纖維、30-50重量份的輕石、25-30重量份的石 脂、200-250重量份的化學發泡劑、100-1500重量份的低密度聚乙烯和20-30重量份的交聯 劑。3. 根據權利要求1所述的聚乙烯發泡消聲材料，其特征在于，所述氯化稀土為氯化鑭、 氯化鈰、氧化釹、氧化鐠和氧化鈰中的一種或多種。4. 根據權利要求1所述的聚乙烯發泡消聲材料，其特征在于，所述化學發泡劑為偶氮二 甲酰胺、4,4'_氧代雙苯磺酰肼和二亞硝基五亞甲基四胺中的一種或多種。5. 根據權利要求1所述的聚乙烯發泡消聲材料，其特征在于，所述交聯劑為四異氰酸 酯、聚丙二醇縮水甘油醚和對甲苯磺酸中的一種或多種。6. -種聚乙烯發泡消聲材料的制備方法，其特征在于，該方法包括:按照權利要求1-5 中任意一項所述的聚乙烯發泡消聲材料的配方，將低密度聚乙烯送入混煉機中進行第一混 煉，然后加入化學發泡劑進行第二混煉，然后加入交聯劑進行第三混煉，然后出片，然后放 入平板硫化機中進行硫化，然后進行模壓成型，得到聚乙烯發泡消聲材料。7. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，第一混煉的條件為:溫度為110~120 °C，時間為3~5分鐘;第二混煉的條件為:溫度為70~100°C，時間為10-15分鐘;第三混煉的 條件為:溫度為70~100°C，時間為10-15分鐘。8. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，硫化溫度為180~220°C，硫化時間為 15~45分鐘。9. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，成型的壓力為1~5兆帕，成型時間為 30秒~2分鐘。10. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，采用脫模劑對模壓成型的聚乙烯發 泡消聲材料進行脫模，所述脫模劑為重量比（1-3): 1的高嶺土和水混合物。
【文檔編號】C08L23/06GK106046475SQ201610356067
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】不公告發明人
【申請人】廣州聚注專利研發有限公司