汽車用多層吸聲隔音復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車隔音材料，具體說是汽車用多層吸聲隔音復(fù)合材料，其由三層組成，中間層為苧麻胚布，一側(cè)面層為丁腈橡膠層，另一側(cè)面層為熱塑性樹脂層，兩側(cè)面層通過粘結(jié)劑與中間層粘合，丁腈橡膠層中添加有蛭石粉、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和抗氧劑；熱塑性樹脂層采用乙烯?醋酸乙烯酯共聚物，其中添加有四針狀氧化鋅晶須、納米二氧化硅、碳酸鈣、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和抗氧劑。本發(fā)明的隔音材料采用丁腈橡膠，以蛭石粉為填料，可達(dá)到較好的吸聲效果；同時(shí)，采用中間層為純麻胚布、一側(cè)面層為丁腈橡膠層、另一側(cè)面為熱塑性樹脂層的三層，大大提高了隔音效果。
【專利說明】
汽車用多層吸聲隔音復(fù)合材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車用隔音材料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類的進(jìn)步，科學(xué)的發(fā)達(dá)，噪音污染已經(jīng)成為不可忽視的問題。吸收噪音，降低噪音污染已經(jīng)關(guān)系到人類社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要課題。隨著研究的深入，各種各樣的吸收聲波的材料隨之產(chǎn)生。其隔音原理都是利用當(dāng)聲波通過某種物體時(shí)，該物體能夠吸收、反射削弱以至隔斷聲波的繼續(xù)傳播，從而達(dá)到隔音的效果。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對(duì)隔音材料的隔音性能、耐熱性、力學(xué)性能的要求越來越高，以往材料也越來越難以滿足要求。
[0003]傳統(tǒng)配方的汽車隔音材料的隔音層中的各種熱塑性樹脂分子之間結(jié)合不夠緊密，且熱塑性樹脂與填料之間界面結(jié)合差，不夠密實(shí)，難以達(dá)到理想的隔音效果，且由于添加了大量無機(jī)填料，增大了材料重量，與汽車輕量化的趨勢(shì)相背離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種隔音、吸聲效果較好的吸聲隔音復(fù)合材料。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:汽車用多層吸聲隔音復(fù)合材料，其由三層組成，中間層為苧麻胚布，一側(cè)面層為丁腈橡膠層，另一側(cè)面層為熱塑性樹脂層，兩側(cè)面層通過粘結(jié)劑與中間層粘合，丁腈橡膠層中添加有蛭石粉、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和抗氧劑;熱塑性樹脂層采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中添加有四針狀氧化鋅晶須、納米二氧化硅、碳酸鈣、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和抗氧劑。
[0006]作為優(yōu)選，所述丁腈橡膠層按照55—65份丁腈橡膠、30—40份蛭石粉、I一2份偶聯(lián)劑、I 一2份交聯(lián)劑和0.5—I份抗氧劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成。
[0007]作為優(yōu)選，所述熱塑性樹脂層按照90—100份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2—6份四針狀氧化鋅晶須、0.5—2.5份納米二氧化硅、0.5—3.5份碳酸鈣、I一2份偶聯(lián)劑、I一2份交聯(lián)劑、0.5—I份抗氧劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成。
[0008]作為優(yōu)選，所述四針狀氧化鋅晶須的表觀密度為0.1—0.3g / cm3o
[0009]作為優(yōu)選，所述蛭石粉的粒度為10—30目。
[0010]作為優(yōu)選，兩側(cè)面層的偶聯(lián)劑均采用氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷。
[0011]作為優(yōu)選，兩側(cè)面層的交聯(lián)劑均采用過氧化硬脂酰、過氧化對(duì)氯苯甲?；蜻^氧化二異丙苯。
[0012]作為優(yōu)選，兩側(cè)面層的抗氧劑均采用2，6_三級(jí)丁基-4-甲基苯酚。
[0013]作為優(yōu)選，所述粘結(jié)劑為膠水。
[0014]作為優(yōu)選，所述納米二氧化娃的粒徑為40—80]1111，比表面積為150—200m2/g。
[0015]從以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的隔音材料采用丁腈橡膠，以蛭石粉為填料，可達(dá)到較好的吸聲效果；同時(shí)，采用中間層為純麻胚布、一側(cè)面層為丁腈橡膠層、另一側(cè)面為熱塑性樹脂層的三層，大大提高了隔音效果。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0017]汽車用多層吸聲隔音復(fù)合材料，其由三層組成，中間層為苧麻胚布，一側(cè)面層為丁腈橡膠層，另一側(cè)面層為熱塑性樹脂層，兩側(cè)面層通過粘結(jié)劑與中間層粘合，丁腈橡膠層中添加有蛭石粉、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和抗氧劑;熱塑性樹脂層采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中添加有四針狀氧化鋅晶須、納米二氧化硅、碳酸鈣、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和抗氧劑。苧麻胚布中的苧麻纖維的表面結(jié)構(gòu)可發(fā)揮良好的消耗聲波能量的作用。苧麻纖維胞腔有一部分中空，一部分邊緣附著細(xì)胞質(zhì)。芒麻纖維胞壁上具有單紋孔，其與外圍纖維細(xì)胞或胞壁細(xì)胞相通。胞腔和纖維細(xì)胞壁一樣呈橢圓、多邊形和不規(guī)則形狀，當(dāng)聲波從側(cè)面層穿出進(jìn)入苧麻胚布時(shí)，聲波在纖維內(nèi)部及織物間隙中被多次反射、吸收及在同纖維之間摩擦，使得聲波能量大大損耗，吸聲性能大大加強(qiáng)。本發(fā)明的粘結(jié)劑采用膠水，其主要成分PVAL粘結(jié)性能好。在壓力作用下，膠水有一定的滲透性，能夠與苧麻織物很好的粘合，但不能完全滲透苧麻織物，從而使得苧麻纖維之間存在間隙，當(dāng)聲波進(jìn)入時(shí)，須消耗一部分能量，從而進(jìn)一步提高吸聲性會(huì)K。
[0018]作為優(yōu)選，丁腈橡膠層按照55—65份丁腈橡膠、30—40份蛭石粉、I一2份偶聯(lián)劑、I 一2份交聯(lián)劑和0.5—I份抗氧劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成;其中丁腈橡膠具有耐油、耐苯、耐老化等性能且當(dāng)受外力作用時(shí)，可產(chǎn)生能量損耗，是各種頻率下的優(yōu)良吸聲基材；四針狀氧化鋅晶須密度高，比重達(dá)5.8，可吸收聲振動(dòng)，并轉(zhuǎn)換為熱能，使材料具有吸聲功能，從而達(dá)到隔音效果，本發(fā)明的四針狀氧化鋅晶須的表觀密度為0.1 — 0.3 g / cm3，可達(dá)到最佳的隔音效果;蛭石粉作為起泡性填料，可使材料聲速顯著下降，衰減常數(shù)明顯增加，可達(dá)到較好的吸聲效果;且蛭石粉密度小、價(jià)格低廉，使用的粒度為10—30目時(shí)，不僅起到填充作用，而且可形成空氣層，吸聲效果最佳。
[0019]熱塑性樹脂層按照90—100份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2—6份四針狀氧化鋅晶須、0.5—2.5份納米二氧化硅、0.5—3.5份碳酸鈣、I 一2份偶聯(lián)劑、I 一2份交聯(lián)劑、0.5—I份抗氧劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成；其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量為30—40wt%，使得共聚物的快速粘結(jié)性能較好;且共聚物不含溶劑，不污染環(huán)境，安全性較高；四針狀氧化鋅晶須密度高，比重達(dá)5.8，可吸收聲振動(dòng)，并轉(zhuǎn)換為熱能，使材料具有吸聲功能，從而達(dá)到隔音效果，本發(fā)明的四針狀氧化鋅晶須的表觀密度為0.1 — 0.3 g / cm3，可達(dá)到最佳的隔音效果。
[0020]本發(fā)明的填料還采用納米二氧化硅，納米二氧化硅具有多孔性，高分散性，質(zhì)輕，化學(xué)穩(wěn)定性較好，其與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有良好的相容性和界面結(jié)合強(qiáng)度。本發(fā)明采用0.5—2.5份納米二氧化硅，其粒徑為40—80nm，比表面積為150—200m2/g，其與四針狀氧化鋅晶須混合，可提升隔音效果。本發(fā)明的填料還含有0.5-3.5份碳酸鈣，其平均粒徑為20—30nm，碳酸鈣能與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物發(fā)生反應(yīng)，從而使乙烯-醋酸乙烯酯共聚物與填料之間具有良好的相容性。
[0021]偶聯(lián)劑可降低乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的粘度，改善四針狀氧化鋅晶須的分散度以提高加工性能，進(jìn)而使制備的材料獲得良好的表面質(zhì)量及機(jī)械性能等;本發(fā)明的偶聯(lián)劑采用氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷;交聯(lián)劑的含量無需過高，只需其能使熱塑性樹脂充分固化交聯(lián)即可，本發(fā)明采用過氧化硬脂酰、過氧化對(duì)氯苯甲?；蜻^氧化二異丙苯，可獲得更好的效果;抗氧劑采用2，6_三級(jí)丁基-4-甲基苯酚，其具有高的抗氧化能力，與丁腈橡膠的相容性好，不析出，不會(huì)污染產(chǎn)品。
[0022]實(shí)施例1
按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將I份氨丙基三乙氧基硅烷和30份蛭石粉混合，其中蛭石粉的粒度為10目，四針狀氧化鋅晶須的表觀密度為0.1 g / cm3;再加入55份丁腈橡膠、I份過氧化硬脂酰和
0.5份2，6_三級(jí)丁基-4-甲基苯酚，并混合均勻；然后用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出、造粒，擠出機(jī)的工作溫度保持80°C ;接著將上述粒料用模具置于硫化機(jī)上制成膜片;最后將膜片在溫度為130°C、真空度為-0.1MPa的條件下真空熱壓25min，制成6mm厚的丁腈橡膠層隔音片材。
[0023]按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將I份氨丙基三乙氧基硅烷、2份四針狀氧化鋅晶須、0.5份納米二氧化硅和0.5份碳酸鈣混合，其中四針狀氧化鋅晶須的表觀密度為0.1 g / cm3，納米二氧化硅的粒徑為40nm，比表面積為150m2/g，碳酸鈣的平均粒徑為20nm;再加入90份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、I份過氧化硬脂酰和0.5份2，6_三級(jí)丁基-4-甲基苯酚，并混合均勻；然后用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出、造粒，擠出機(jī)的工作溫度保持80°C;接著將上述粒料用模具置于硫化機(jī)上制成膜片；最后將膜片在溫度為130°C、真空度為-0.1MPa的條件下真空熱壓25min，制成2_厚的熱塑性樹脂層隔音片材。
[0024]將上述丁腈橡膠層隔音片材和熱塑性樹脂層隔音片材作為兩側(cè)面層與中間層苧麻胚布用膠水粘合，得到三層復(fù)合材料。經(jīng)檢測(cè)，該三層復(fù)合材料在2000—2500Hz的頻率范圍內(nèi)的隔聲量達(dá)46.5dB，在1000—1500Hz的頻率范圍內(nèi)的吸聲系數(shù)達(dá)0.42。
[0025]實(shí)施例2
按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將2份乙烯基三乙氧基硅烷和35份蛭石粉混合，其中蛭石粉的粒度為20目，四針狀氧化鋅晶須的表觀密度為0.2 g / cm3;再加入60份丁腈橡膠、I份過過氧化對(duì)氯苯甲酰和0.5份2，6-三級(jí)丁基-4-甲基苯酚，并混合均勻；然后用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出、造粒，擠出機(jī)的工作溫度保持90°C;接著將上述粒料用模具置于硫化機(jī)上制成膜片；最后將膜片在溫度為140°C、真空度為-0.1MPa的條件下真空熱壓20min，制成6mm厚的丁腈橡膠層隔音片材。
[0026]按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將2份乙烯基三乙氧基硅烷、6份四針狀氧化鋅晶須、I份納米二氧化硅和0.5份碳酸鈣混合，其中四針狀氧化鋅晶須的表觀密度為0.2 g / cm3，納米二氧化硅的粒徑為60nm，比表面積為180m2/g，碳酸鈣的平均粒徑為25nm;再加入95份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、I份過過氧化對(duì)氯苯甲酰和0.5份2，6-三級(jí)丁基-4-甲基苯酚，并混合均勻；然后用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出、造粒，擠出機(jī)的工作溫度保持90°C;接著將上述粒料用模具置于硫化機(jī)上制成膜片;最后將膜片在溫度為140°C、真空度為-0.110^的條件下真空熱壓2011^11，制成2_厚的熱塑性樹脂層隔音片材。
[0027]將上述丁腈橡膠層隔音片材和熱塑性樹脂層隔音片材作為兩側(cè)面層與中間層苧麻胚布用膠水粘合，得到三層復(fù)合材料。經(jīng)檢測(cè)，該三層復(fù)合材料在2000—2500Hz的頻率范圍內(nèi)的隔聲量達(dá)51.8dB，在1000—1500Hz的頻率范圍內(nèi)的吸聲系數(shù)達(dá)0.44。
[0028]實(shí)施例3 按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將2份乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷和40份蛭石粉混合，其中蛭石粉的粒度為30目，四針狀氧化鋅晶須的表觀密度為0.3 g / cm3;再加入65份丁腈橡膠、2份過氧化二異丙苯和I份2，6_三級(jí)丁基-4-甲基苯酚，并混合均勻；然后用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出、造粒，擠出機(jī)的工作溫度保持100°C;接著將上述粒料用模具置于硫化機(jī)上制成膜片；最后將膜片在溫度為1500C、真空度為-0.1MPa的條件下真空熱壓15min，制成6mm厚的丁腈橡膠層隔首片材。
[0029]按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將2份乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷、4份四針狀氧化鋅晶須、2.5份納米二氧化硅和3.5份碳酸鈣混合，其中四針狀氧化鋅晶須的表觀密度為0.3 g / cm3，納米二氧化硅的粒徑為80nm，比表面積為200m2/g，碳酸鈣的平均粒徑為30nm;再加入100份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2份過氧化二異丙苯和I份2，6_三級(jí)丁基-4-甲基苯酚，并混合均勻；然后用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出、造粒，擠出機(jī)的工作溫度保持100°C;接著將上述粒料用模具置于硫化機(jī)上制成膜片;最后將膜片在溫度為150°C、真空度為-0.1MPa的條件下真空熱壓15min，制成2_厚的熱塑性樹脂層隔音片材。
[0030]將上述丁腈橡膠層隔音片材和熱塑性樹脂層隔音片材作為兩側(cè)面層與中間層苧麻胚布用膠水粘合，得到三層復(fù)合材料。經(jīng)檢測(cè)，該三層復(fù)合材料在2000—2500Hz的頻率范圍內(nèi)的隔聲量達(dá)46.9dB，在1000—1500Hz的頻率范圍內(nèi)的吸聲系數(shù)達(dá)0.45。
[0031]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在【具體實(shí)施方式】以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.汽車用多層吸聲隔音復(fù)合材料，其由三層組成，中間層為苧麻胚布，一側(cè)面層為丁腈橡膠層，另一側(cè)面層為熱塑性樹脂層，兩側(cè)面層通過粘結(jié)劑與中間層粘合，丁腈橡膠層中添加有蛭石粉、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和抗氧劑;熱塑性樹脂層采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中添加有四針狀氧化鋅晶須、納米二氧化硅、碳酸鈣、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和抗氧劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸聲隔音復(fù)合材料，其特征在于:所述丁腈橡膠層按照55—65份丁腈橡膠、30—40份蛭石粉、I 一2份偶聯(lián)劑、I 一2份交聯(lián)劑和0.5—I份抗氧劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸聲隔音復(fù)合材料，其特征在于:所述熱塑性樹脂層按照90—100份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2—6份四針狀氧化鋅晶須、0.5—2.5份納米二氧化硅、0.5—3.5份碳酸鈣、I 一2份偶聯(lián)劑、I 一2份交聯(lián)劑、0.5—I份抗氧劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸聲隔音復(fù)合材料，其特征在于:所述四針狀氧化鋅晶須的表觀密度為0.1—0.3 g / Cm305.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸聲隔音復(fù)合材料，其特征在于:所述蛭石粉的粒度為10—30目。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸聲隔音復(fù)合材料，其特征在于:兩側(cè)面層的偶聯(lián)劑均采用氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸聲隔音復(fù)合材料，其特征在于:兩側(cè)面層的交聯(lián)劑均采用過氧化硬脂酰、過氧化對(duì)氯苯甲酰或過氧化二異丙苯。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸聲隔音復(fù)合材料，其特征在于:兩側(cè)面層的抗氧劑均采用2，6_三級(jí)丁基-4-甲基苯酚。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸聲隔音復(fù)合材料，其特征在于:所述粘結(jié)劑為膠水。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸聲隔音復(fù)合材料，其特征在于:所述納米二氧化硅的粒徑為40—80nm，比表面積為 150—200mVg。
【文檔編號(hào)】C08L23/08GK105882053SQ201610267089
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】鐘靜清, 韋晗
【申請(qǐng)人】柳州申通汽車科技有限公司