空腔吸音材料阻尼板及其製備方法與流程

2023-05-08 00:01:11

本發明屬於隔音降噪材料技術領域,涉及轎車用阻尼板，由其是一種空腔吸音材料阻尼板及其製備方法。

背景技術：

在汽車越來越普及的今天，人們對汽車阻尼材料有了更深的認識以及對汽車的安全性舒適性有更高的要求。汽車中阻尼板的主要作用是吸音降噪，汽車在行駛過程中輪胎與地面的接觸產生的噪音，發動機振動產生的噪音，車身空腔內空氣快速流通產生的噪音等等都會影響車內人員的舒適性。因此在汽車上安裝降噪性能優異的阻尼板就顯得尤為重要了。在發動機，車棚頂部，翼子板附近安裝吸音材料可以有效的降低噪音，提高乘車人員的舒適性。

通過檢索，發現如下相關專利文獻：

汽車阻尼板及其製作方法(cn102862527a)，將無機填料與熱塑性樹脂共混製備有機-無機發泡雜化複合材料，將複合材料熱熔擠出製成複合型板，將複合型板與氈毯經熱壓得到多層複合阻尼板。由於生產過程中，未使用粘膠劑，因而，在使用過程中不會釋放出毒害氣體。所述的無機填料為氧化鋅、碳酸鈣、鈦白粉、石英、金剛砂或者是植物碎片、石粉、有機廢料中的一種或多種。所述的熱塑性樹脂是pe-聚乙烯、pvc-聚氯乙烯、ps-聚苯乙烯、pa-聚醯胺、pom-聚甲醛、pc-聚碳酸酯、聚苯醚、聚碸、橡膠或者是共聚物：共聚醯胺、聚氨酯、sis共聚物、sbs共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物eva中的一種或多種。

一種高效隔音材料及其製作方法(cn103903608a)，高效隔音材料包括隔音層，吸音層，氣泡層，所述氣泡層位於隔音層與吸音層之間。所述隔音層由隔音複合物製成，所述隔音複合物由包括下述物質的原料製備而成：熱塑性樹脂，無機填料，發泡劑；所述無機填料15-80wt％；所述發泡劑為5-15wt％，其餘為熱塑性樹脂。該發明中不同粒徑的填料對應不同波段或頻率的聲波，因此對不同頻率的聲能的消耗比較全面。

複合阻尼板及其製備方法(cn1462772a)，複合阻尼板由面板、阻尼板、底板複合而成，阻尼層是以改性瀝青為主料，再混以再生橡膠、廢塑料粉、粉煤灰、礦渣等填充料製成。

目前市場主要的阻尼板是橡膠類和瀝青類阻尼板，這兩類阻尼板都存在著不同的問題，瀝青類阻尼板在高溫時會產生對人體有害的氣體，不耐化學腐蝕，易老化。

通過對比，上述專利與本申請的技術方案顯著不同。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種空腔吸音材料阻尼板及其製備方法，具有結構強度高、韌性高、廉價、材質輕、減振、隔音降噪佳的優點。

為解決上述技術問題，本發明提供一種空腔吸音材料阻尼板，由至上而下依次設置的表層、空腔層、epdm發泡隔音層、改性環氧樹脂粘合層四層結構構成。所述表層是聚氯乙烯人造革材料，上面衝有圓孔，所述空腔層設有喇叭型空腔，喇叭型空腔是上寬下窄結構，空腔材料是硬質聚氯乙烯材料。

所述epdm發泡隔音層材料的組分及重量份數為：

所述短玄武巖纖維的直徑0.01-0.05mm，長度10-20mm。

所述白砂糖或鹽或澱粉的粒徑為200-225目的。

所述表層材料為聚氯乙烯人造革材料，表層的厚度為0.5-1毫米，圓形孔徑0.5-1.2毫米，孔間距為10-15毫米。

所述喇叭型空腔層的高度為2-3毫米，寬部直徑為10-15毫米，窄部直徑為2-5毫米，喇叭型空腔間距為10-15毫米。

所述epdm發泡隔音層內的厚度為1-2毫米。

所述改性環氧樹脂粘合層的厚度0.5-1毫米。

改性環氧樹脂粘合層本身固化後具有阻尼作用，同時是粘合劑。改性環氧樹脂粘合劑的製備方法如下：丁腈橡膠改性環氧樹脂；將丁腈橡膠、促進劑m、硫磺用開煉機混煉均勻，再用醋酸乙酯溶解成為50％溶液；以高速攪拌方法加入f-44環氧樹脂中，製成改性環氧樹脂。

本空腔吸音材料阻尼板的製備方法包括以下步驟：

1.混煉工序：epdm為主體材料，同時依次加入碳酸鈣、n330炭黑、發泡劑obsh、發泡助劑nahco3、尿素、石蠟、防老劑2246、硬脂酸、氧化鋅、dcp、短玄武巖纖維、食鹽或白砂糖或澱粉進行混煉，混煉均勻後出料，製成混煉epdm膠片。

2.發泡工序：將混煉epdm膠片放入鼓式硫化機中進行epdm發泡層發泡。

3.煮出工序：將發泡後epdm發泡隔音層放入水槽中沸水煮沸，乾燥。

4.衝壓工序：硬質聚氯乙烯通過衝壓機的模具衝成上下通透的多個喇叭型空腔結構。取表層聚氯乙烯人造革材料放置在衝孔機上進行機械衝孔。

5.熱壓工序：空腔結構上下兩端分別浸入熱熔膠u型池中，熱熔膠附著在空腔端面，乾燥。依次將表層，空腔層，epdm發泡隔音層疊加放置在熱壓機升溫進行施壓，將表層，空腔層，epdm發泡隔音層通過熱熔膠合為一體，其中表層的圓孔要與空腔層的喇叭型空腔結構對齊。

6.塗布工序：將改性環氧樹脂粘合劑通過塗布機均勻塗布在epdm發泡隔音層表面。

本發明帶來的有益效果是:

1、車內的噪音通過聲音振動進入表層內的小圓形孔徑結構，然後噪音振動再次進入喇叭形空腔內的寬部空間，噪音能量突然分散，能量損失。由於喇叭空腔的結構是上寬下窄結構，剩餘聲音能量進入窄部空間能量又會損失。噪音振動通過喇叭形空腔後，epdm發泡層會吸收噪音中的振動能量而且epdm發泡層表面粗糙噪音也會發生幹涉和漫反射現象來降低噪音的傳播。其中epdm發泡隔音層內具有多個微孔結構，能夠更好的吸收聲音在傳播過程中的能量。

2、在epdm發泡隔音層中加入直徑0.01-0.05mm，長度10-20mm的短玄武巖纖維材料，使得epdm發泡隔音層強度增加。

3、在epdm發泡隔音層中加入粒徑200-225目的食鹽或白砂糖或澱粉，使得epdm發泡隔音層材料內含有食鹽或白砂糖或澱粉，在沸水煮沸的過程中食鹽或白砂糖或澱粉融入沸水中，在epdm發泡隔音層內形成新的微孔結構。澱粉或白沙糖或鹽在sbr/epdm發泡隔音層中廣泛分散，煮沸的過程中產生了形狀不規則的微孔結構，聲音在傳播過程中進入不規則微孔結構發生振動，振動強度會多有不同，聲音能量在不規則的微孔結構中會有明顯的減少，達到有效的阻尼降噪效果。

4、本阻尼板具有結構強度高、韌性高、廉價、材質輕、減振、隔音降噪佳的優點。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中標號為:1-表層，2-空腔層，3-epdm發泡隔音層，4-改性環氧樹脂粘合層，5-圓孔，6-喇叭型空腔。

圖2為本發明俯視空腔層示意圖。

圖3為本發明阻尼板裁切後形狀示意圖。

圖4為本發明阻尼板(虛線部分)粘貼在汽車翼子板內使用狀態示意圖。

具體實施方式

下面對結合附圖對本發明的較佳實施例作詳細闡述。

實施例1

如圖1所示，一種空腔吸音材料阻尼板，由至上而下依次設置的表層1、空腔層2、epdm發泡隔音層3、改性環氧樹脂粘合層4構成。所述表層是聚氯乙烯人造革材料，在表層上均勻間隔制有多個圓孔5；空腔材料是硬質聚氯乙烯材料，在空腔層與表層圓孔一一對應均勻間隔制有多個喇叭型空腔6。喇叭型空腔上寬下窄。

epdm發泡隔音層材料是由下面配方組成：epdm：100公斤、碳酸鈣：15公斤、n330炭黑：15公斤、發泡劑obsh：5公斤、發泡助劑nahco3：3公斤、尿素：4公斤、石蠟：3公斤、防老劑2246：4公斤、硬脂酸：6公斤、氧化鋅：10公斤、dcp：6公斤、短玄武巖纖維：7公斤、食鹽：8公斤。其中短玄武巖纖維的直徑0.01-0.05mm，長度10-20mm。食鹽需要進行研磨至200-225目的粒徑。

1.將上述材料依次加入75升密煉機中進行混煉，混煉溫度為85-90℃，混煉時間7-9min。待壓延工序使用。

2.發將混煉epdm膠片放入鼓式硫化機在140-160℃20min內對epdm層進行發泡。

3.將發泡後的epdm發泡隔音層放入水槽中沸水煮沸，煮沸5min，煮沸後epdm發泡層內的食鹽融入沸水中，形成新的微孔結構。後經過熱風乾燥，其中熱風溫度為98-100℃。

4.硬質聚氯乙烯通過衝壓機的模具衝成上下通透的多個喇叭型空腔結構。其中喇叭型空腔的高度為3毫米，寬部直徑15毫米，窄部直徑5毫米。取表層聚氯乙烯人造革材料放置在衝孔機上進行機械衝孔，其中圓形孔徑1.2毫米，孔間距為15毫米。

5.衝壓形成的喇叭型空腔的兩端浸入熱熔膠u形池中，浸入後熱熔膠附著在喇叭型空腔的兩端端面上，乾燥，其中溫度90-100℃。

6.依次將表層，空腔層，epdm發泡隔音層疊加放置在熱壓機升溫進行施壓，將表層，空腔層，epdm發泡隔音層通過熱熔膠合為一體，其中溫度90-100℃，且表層的圓孔要與空腔層的喇叭型空腔結構對齊。

7.將上述材料通過高速塗布機在epdm發泡隔音層均勻塗布改性環氧樹脂粘合層，並且熱風乾燥，收卷。其中塗布輥間距6.8毫米，乾燥溫度110℃，收卷輥的收卷線速度20-22m/min。

本實施例所述表層材料為聚氯乙烯人造革，所述表層內的厚度為1毫米，圓形孔徑1.2毫米，孔間距為15毫米。所述喇叭型空腔層內的高度為3毫米，寬部直徑為15毫米，窄部直徑為5毫米，喇叭型空腔間距為15毫米。所述epdm發泡隔音層內的厚度為2毫米。所述改性環氧樹脂粘合層的厚度1毫米。

本阻尼板模切後的形狀如圖3所示，主體為矩形，在主體的一角制有一弧形的缺口。

實施例2

與實施例1不同的是：

epdm發泡隔音層材料是由下面配方組成：epdm：100公斤、碳酸鈣：5公斤、n330炭黑：5公斤、發泡劑obsh：3公斤、發泡助劑nahco3：1公斤、尿素：2公斤、石蠟0.5公斤、防老劑2246：0.5公斤、硬脂酸：2公斤、氧化鋅：2公斤、dcp：2公斤、短玄武巖纖維：5公斤、白砂糖：3公斤。其中短玄武巖纖維的直徑0.01-0.05mm，長度10-20mm。白砂糖需要進行研磨至200-225目的粒徑。

1.將上述材料依次加入75升密煉機中進行混煉，混煉溫度為85-90℃，混煉時間7-9min。待壓延工序使用。

2.發將混煉epdm膠片放入鼓式硫化機在140-160℃20min內對epdm層進行發泡。

3.將發泡後的epdm發泡隔音層放入水槽中沸水煮沸，煮沸5min，煮沸後epdm發泡層內的白砂糖融入沸水中，形成新的微孔結構。後經過熱風乾燥，其中熱風溫度為98-100℃。

4.硬質聚氯乙烯通過衝壓機的模具衝成上下通透的多個喇叭型空腔結構。其中喇叭型空腔的高度為2毫米，寬部直徑10毫米，窄部直徑2毫米。取表層聚氯乙烯人造革材料放置在衝孔機上進行機械衝孔，其中圓形孔徑0.5毫米，孔間距為10毫米。

5.衝壓形成的喇叭型空腔的兩端浸入熱熔膠u形池中，浸入後熱熔膠附著在喇叭型空腔的兩端端面上，乾燥，其中溫度90-100℃。

6.依次將表層，空腔層，epdm發泡隔音層疊加放置在熱壓機升溫進行施壓，將表層，空腔層，epdm發泡隔音層通過熱熔膠合為一體，其中溫度90-100℃，且表層的圓孔要與空腔層的喇叭型空腔結構對齊。

7.將上述材料通過高速塗布機在epdm發泡隔音層均勻塗布改性環氧樹脂粘合層，並且熱風乾燥，收卷。其中塗布輥間距3.8毫米，乾燥溫度110℃，收卷輥的收卷線速度20-22m/min。

本實施例所述表層材料為聚氯乙烯人造革，所述表層內的厚度為0.5毫米，圓形孔徑0.5毫米，孔間距為10毫米。所述喇叭型空腔層內的高度為2毫米，寬部直徑為10毫米，窄部直徑為2毫米，喇叭型空腔間距為10毫米。所述epdm發泡隔音層內的厚度為1毫米。所述改性環氧樹脂粘合層的厚度0.5毫米。

實施例3

與實施例1不同的是：

epdm發泡隔音層材料是由下面配方組成：epdm：100公斤、碳酸鈣：10公斤、n330炭黑：8公斤、發泡劑obsh：3.5公斤、發泡助劑nahco3：2公斤、尿素：3公斤、石蠟:1公斤、防老劑2246：2公斤、硬脂酸：4公斤、氧化鋅：5公斤、dcp：3公斤、短玄武巖纖維：5.5公斤、澱粉：5公斤。其中短玄武巖纖維的直徑0.01-0.05mm，長度10-20mm。澱粉需要進行研磨至200-225目的粒徑。

1.將上述材料依次加入75升密煉機中進行混煉，混煉溫度為85-90℃，混煉時間7-9min。待壓延工序使用。

2.發將混煉epdm膠片放入鼓式硫化機在140-160℃20min內對epdm層進行發泡。

3.將發泡後的epdm發泡隔音層放入水槽中沸水煮沸，煮沸5min，煮沸後epdm發泡層內的澱粉融入沸水中，形成新的微孔結構。後經過熱風乾燥，其中熱風溫度為98-100℃。

4.硬質聚氯乙烯通過衝壓機的模具衝成上下通透的多個喇叭型空腔結構。其中喇叭型空腔的高度為2.2毫米，寬部直徑12毫米，窄部直徑3毫米。取表層聚氯乙烯人造革材料放置在衝孔機上進行機械衝孔，其中圓形孔徑0.8毫米，孔間距為12毫米。

5.衝壓形成的喇叭型空腔的兩端浸入熱熔膠u形池中，浸入後熱熔膠附著在喇叭型空腔的兩端端面上，乾燥，其中溫度90-100℃。

6.依次將表層，空腔層，epdm發泡隔音層疊加放置在熱壓機升溫進行施壓，將表層，空腔層，epdm發泡隔音層通過熱熔膠合為一體，其中溫度90-100℃，且表層的圓孔要與空腔層的喇叭型空腔結構對齊。

7.將上述材料通過高速塗布機在epdm發泡隔音層均勻塗布改性環氧樹脂粘合層，並且熱風乾燥，收卷。其中塗布輥間距4.7毫米，乾燥溫度110℃，收卷輥的收卷線速度20-22m/min。

本實施例所述表層材料為聚氯乙烯人造革，所述表層內的厚度為0.7毫米，圓形孔徑0.8毫米，孔間距為12毫米。所述喇叭型空腔層內的高度為2.2毫米，寬部直徑為12毫米，窄部直徑為3毫米，喇叭型空腔間距為12毫米。所述epdm發泡隔音層內的厚度為1.3毫米。所述改性環氧樹脂粘合層的厚度0.7毫米。

實施例4

與實施例1不同的是：

epdm發泡隔音層材料是由下面配方組成：epdm：100公斤、碳酸鈣：12公斤、n330炭黑：11公斤、發泡劑obsh：4公斤、發泡助劑nahco3：2.5公斤、尿素：3.5公斤、石蠟:2公斤、防老劑2246：3公斤、硬脂酸：5公斤、氧化鋅：8公斤、dcp：4公斤、短玄武巖纖維：6公斤、食鹽：6公斤。其中短玄武巖纖維的直徑0.01-0.05mm，長度10-20mm。食鹽需要進行研磨至200-225目的粒徑。

1.將上述材料依次加入75升密煉機中進行混煉，混煉溫度為85-90℃，混煉時間7-9min。待壓延工序使用。

2.發將混煉epdm膠片放入鼓式硫化機在140-160℃20min內對epdm層進行發泡。

3.將發泡後的epdm發泡隔音層放入水槽中沸水煮沸，煮沸5min，煮沸後epdm發泡層內的食鹽融入沸水中，形成新的微孔結構。後經過熱風乾燥，其中熱風溫度為98-100℃。

4.硬質聚氯乙烯通過衝壓機的模具衝成上下通透的多個喇叭型空腔結構。其中喇叭型空腔的高度為2.2毫米，寬部直徑12毫米，窄部直徑3毫米。取表層聚氯乙烯人造革材料放置在衝孔機上進行機械衝孔，其中圓形孔徑0.8毫米，孔間距為12毫米。

5.衝壓形成的喇叭型空腔的兩端浸入熱熔膠u形池中，浸入後熱熔膠附著在喇叭型空腔的兩端端面上，乾燥，其中溫度90-100℃。

6.依次將表層，空腔層，epdm發泡隔音層疊加放置在熱壓機升溫進行施壓，將表層，空腔層，epdm發泡隔音層通過熱熔膠合為一體，其中溫度90-100℃，且表層的圓孔要與空腔層的喇叭型空腔結構對齊。

7.將上述材料通過高速塗布機在epdm發泡隔音層均勻塗布改性環氧樹脂粘合層，並且熱風乾燥，收卷。其中塗布輥間距5.4毫米，乾燥溫度110℃，收卷輥的收卷線速度20-22m/min。

本實施例所述表層材料為聚氯乙烯人造革，所述表層內的厚度為0.8毫米，圓形孔徑1毫米，孔間距為13毫米。所述喇叭型空腔層內的高度為2.5毫米，寬部直徑為13毫米，窄部直徑為4毫米，喇叭型空腔間距為13毫米。所述epdm發泡隔音層內的厚度為1.5毫米。所述改性環氧樹脂粘合層的厚度0.8毫米。