一種用于隔聲降噪的軟質高比重橡塑發泡材料的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于隔聲降噪的軟質高比重橡塑發泡材料，由以下組分及重量百分比含量組成：橡膠15％～45％、塑料5％～20％、重質金屬粉10％～30％、增塑劑3％～10％、穩定劑1％～5％、發泡劑1％～10％、硫化劑1％～5％、促進劑1％～2％和偶聯劑1％～7％。與現有技術相比，本發明的軟質高比重橡塑發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，改善了傳統隔聲材料在共振頻率和吻合效應下的隔聲低谷，非常適合于各類聲環境質量改善和噪聲控制場所。
【專利說明】
一種用于隔聲降噪的軟質高比重橡塑發泡材料
技術領域
[0001] 本發明涉及一種高分子發泡材料，尤其是涉及一種用于隔聲降噪的軟質高比重橡 塑發泡材料。
【背景技術】
[0002] 隔聲材料被廣泛應用到國民經濟的眾多領域中。關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:產品的成本高，大多為硬質材料，不易后續加工 使用、隔聲效果不理想等。
[0003] 在隔聲材料中，單層均質隔聲材料的隔聲性能遵循剛度控制、阻尼控制、質量作用 控制和吻合效應控制的原則，即在不同的頻率區段，隔聲性能受材料的不同特性控制。中國 發明專利ZL02157785.4,公開了一種用于隔聲降噪的軟質超高比重復合材料，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材料，但由于其阻尼性能一般，因 此在實際使用中無法克服共振頻率和吻合效應帶來的隔聲低谷。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種隔聲效果好、性 能優良的軟質高比重橡塑發泡材料。
[0005] 本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
[0006] -種用于隔聲降噪的軟質高比重橡塑發泡材料，由以下組分及重量百分比含量組 成： 橡膠 15 %~45 %
[0007] 塑料 5% ~20% 重質金屬粉 10%~35% 增塑劑 3 %~10% 穩定劑 1%~5% 發泡劑 1%~10%
[0008] 硫化劑 1%~5% 促進劑 1%~2% 偶聯劑 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] 所述的促進劑選自氧化鋅、二硫化四甲基秋蘭姆、N-環已基-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] 該橡塑發泡材料的孔腔為〇. 01~5mm。
[0019] 該材料通過混煉、硫化和發泡模壓而成型，既可以單獨使用，也可以作為結構夾層 復合使用。
[0020] 與現有技術相比，本發明的軟質高比重橡塑發泡材料既具有橡膠良好的彈性和塑 料良好的粘滯阻尼，在原有阻尼的基礎增加了"泡孔阻尼"作用和質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，當發生硫化反 應后，這些分子鏈進一步形成網絡狀結構，可使得材料任何部位所承擔的載荷均勻傳遞給 周圍，而遍布網絡結構中的塑料分子又通過本身良好的粘滯性進一步將振動轉換為熱能消 耗，這是橡塑材料本身的阻尼隔聲作用。而本發明材料除此之外，采用發泡工藝制備在原有 材料阻尼的基礎上又增加了"泡孔阻尼"作用。這是因為當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入材料，由于材料內部存在泡孔，當聲波經過這些泡孔時，會 在固體和空氣界面發生多次反射、散射和折射現象，這些現象的出現大大降低了材料最終 的聲能透射，提高了隔聲性能。此外，由于本發明材料還通過偶聯劑將重質金屬粉與橡塑材 料的高分子鏈鏈接，不僅增加了材料本身的面密度，還能對材料內部傳遞的聲波起到勢能 蓄積的作用。基于上述原理，本發明所制備的材料具有良好的隔聲阻尼性能。
[0021] 本發明除了具有良好的隔聲和力學性能、阻燃性、防腐蝕、無毒、可施工性等特點 外，所采用的制備工藝簡單易行，容易規模化生產，非常適合于各類聲環境質量改善和噪聲 控制場所。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0023] 實施例1
[0024]將各組分以下列配比在開煉機上混煉均勻，模壓制成7毫米的軟質發泡材料，其計 權隔聲量在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] 實施例2
[0027] 將各組分以下列配比在開煉機上混煉均勻，模壓制成6毫米的軟質發泡材料，其與 石膏板組成三明治結構，其隔聲量在34~36分貝之間（具體各中心頻率處的隔聲量見下表 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_環已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺：1%。
[0029]
[0030] 實施例3
[0031]將各組分以下列配比在開煉機上混煉均勻，模壓制成6毫米的軟質發泡材料，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] 實施例4
[0035] 將各組分以下列配比在開煉機上混煉均勻，模壓制成6毫米的軟質發泡材料，所測 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] 實施例5
[0039] 一種用于隔聲降噪的軟質高比重橡塑發泡材料，由以下組分及重量百分比含量組 成：橡膠15 %、塑料20 %、重質金屬粉35 %、增塑劑10 %、穩定劑5 %、發泡劑10 %、硫化劑 3%、促進劑1%、偶聯劑1%，使用的橡膠為丁腈橡膠，塑料為熱塑性塑料，本實施例采用聚 乙烯，重質金屬粉的粒徑為100納米的鐵粉，增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，穩定劑為三鹽基 硫酸鉛，發泡劑為偶氮二甲酰胺，硫化劑為硫磺，促進劑為氧化鋅，偶聯劑為單烷氧基三(二 辛基磷酰氧基)鈦酸酯。
[0040]將各組分以下列配比在開煉機上混煉均勻，模壓制成軟質發泡材料，該種材料的 孔腔為〇. 01~5mm。
[0041 ] 實施例6
[0042] -種用于隔聲降噪的軟質高比重橡塑發泡材料，由以下組分及重量百分比含量組 成:橡膠45 %、塑料5 %、重質金屬粉10 %、增塑劑10 %、穩定劑2 %、發泡劑4 %、硫化劑5 %、 促進劑2%、偶聯劑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，本實施例采用聚苯乙烯，重質金屬粉的粒徑為500納米的鎢粉，增塑劑為鄰苯二甲酸二 丁酯，穩定劑為硬脂酸鋅和硬脂酸鋇的混合物，發泡劑為偶氮二異丁脯，硫化劑為一氯化 硫，促進劑為二硫化四甲基秋蘭姆，偶聯劑為異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯。
[0043] 該材料通過將上述組合物混煉、硫化和發泡模壓而成型，制備得到材料的孔腔為 0·01~5mm〇
[0044] 實施例7
[0045] -種用于隔聲降噪的軟質高比重橡塑發泡材料，由以下組分及重量百分比含量組 成:橡膠40 %、塑料20 %、重質金屬粉27 %、增塑劑3 %、穩定劑1 %、發泡劑1 %、硫化劑1 %、 促進劑2%、偶聯劑5%。使用的橡膠為三元乙丙橡膠，塑料為熱塑性塑料，本實施例采用聚 氨酯，重質金屬粉的粒徑為10微米的銅粉，增塑劑為己二酸二辛酯，穩定劑為硬脂酸鋅，發 泡劑為偶氮二異丁腈，硫化劑為一氯化硫，促進劑為N-環已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺，偶聯 劑為異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯。
[0046] 該材料通過將上述組合物混煉、硫化和發泡模壓而成型，制備得到材料的孔腔為 0·01~5mm〇
【主權項】
1. 一種用于隔聲降噪的軟質高比重橡塑發泡材料，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% 重質金屬粉 10%~35% 增塑劑 3 %~10% 穩定劑 1%~5% 發泡劑 1%~10% 硫化劑 1%~5% 促進劑 1%~2% 偶聯劑 1%~7%。2. 根據權利要求1所述的一種軟質高比重橡塑發泡材料，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. 根據權利要求1所述的一種軟質高比重橡塑發泡材料，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. 根據權利要求1所述的一種軟質高比重橡塑發泡材料，其特征在于，所述的重質金屬 粉的粒徑為100納米~10微米，選自鐵粉、鶴粉或銅粉的一種。5. 根據權利要求1所述的一種軟質高比重橡塑發泡材料，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. 根據權利要求1所述的一種軟質高比重橡塑發泡材料，其特征在于，所述的穩定劑選 自Ξ鹽基硫酸鉛、硬脂酸、硬脂酸鋒或硬脂酸領的一種或多種混合物。7. 根據權利要求1所述的一種軟質高比重橡塑發泡材料，其特征在于，所述的發泡劑選 自偶氮二甲酯胺、偶氮二異下脯或偶氮二異下臘的一種。8. 根據權利要求1所述的一種軟質高比重橡塑發泡材料，其特征在于，所述的硫化劑選 自硫橫或一氯化硫。9. 根據權利要求1所述的一種軟質高比重橡塑發泡材料，其特征在于，所述的促進劑選 自氧化鋒、二硫化四甲基秋蘭姆或N-環已基-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. 根據權利要求1所述的一種軟質高比重橡塑發泡材料，其特征在于，該橡塑發泡材 料的孔腔為0.01~5mm。
【文檔編號】C08L25/06GK106084338SQ201610387794
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月2日 公開號201610387794.0, CN 106084338 A, CN 106084338A, CN 201610387794, CN-A-106084338, CN106084338 A, CN106084338A, CN201610387794, CN201610387794.0
【發明人】蔡俊, 傅強, 左洪運
【申請人】上海交通大學