改進的絕緣材料的製作方法

2023-06-21 05:32:06 2

專利名稱：改進的絕緣材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及在絕緣或與絕緣有關的改進，並且特別涉及用於提供聲音絕緣和/或阻尼來減少由振動引起的噪音的改進材料。在優選的實施方案中，本發明提供材料，該材料為結構體提供聲音絕緣、減振和強度。本發明進一步涉及賦予絕緣體以防火和阻燃性能。 本發明進一步提供聚合物配料，其用於生產包括該配料的聲音絕緣以及聲音和振動阻尼材料，其具有改進的防火和阻燃性能並且此外提供防火和阻燃劑體系。
背景技術：
車輛在運轉中由於兩個活動製造聲音和振動。車輛穿過周圍大氣(通常為空氣) 的簡單運動會製造聲音和弓I起振動。車輛本身的操作通常由於發動機和配套設備也製造聲音和引起振動。為了乘客的舒適性以及也為了車輛的可靠性和安全性，有必要提供抑制振動作用和提供聲音絕緣的材料。這在所有航空器類型，小型和大型航空器以及直升機中尤為重要。其中與以前使用鋁相反，航空器機身由碳纖維增強複合材料製造的當前趨勢使得對減振和聲音絕緣的需求增加。在航空器中可存在三(或更多)種形式的振動和噪音傳播。這些可以是由於航空器本身的結構產生的或由於周圍大氣的空氣產生的。航空器艙室內的振動產生不適和安全性風險。振動也在航空器艙室內可以產生不希望有的噪音，並且本發明涉及這些類型的振動和噪音的阻尼。對運輸工業中使用的材料以及特別是對於航空器中使用的材料加以嚴格的阻燃規定。減少的易燃性、阻燃性、減少的煙濃度、燃燒時的低放熱對用於運輸車輛的材料是重要的。特別是用於航空器的機身的增壓艙內部的吸音和阻尼材料應當符合federal Aviation Authority(FAA)測試 FAR Part 25 § 25. 853(a)和 FAR Part 25 § 25. 853(d)的要求。還希望在伴隨對車輛或航空器重量最小的增加下提供這些阻尼和可燃性降低的性能。因此存在提供材料的需求，該材料提供在高的性能與增加的重量之比下這些性質。本發明特別用於製備用於航空器內部的板，如內部艙頂板、內壁板、隔板、吊掛箱門，食品櫃結構件和板。這些板可以是包括在兩個飾面片材之間的蜂窩結構的層狀板。這些產品通常通過疊合飾面片材、熱活化粘合劑和蜂窩結構，並且在壓機、反應釜或爐中加熱將層結合在一起來生產。傳統上通過可結合到結構物的一個表面或機身結構的其它地方的隔離層來提供任何吸音或聲音絕緣，然而這佔據了另外的空間並且需要另外的製造步驟。已知彈性體和橡膠提供減振和聲音絕緣性能。然而這些材料基於烴並因此易燃。在例如建築物中，航空器中，如汽車、卡車和公共汽車的車輛中，船舶中和有軌車輛中廣泛範圍的結構件中，存在對聲音絕緣和/或減振的需求。已知通過設有飾面片材的蜂窩結構來提供輕質聲音絕緣。也已知可將蜂窩結構的小室分為隔板，其中部分小室具有消音材料。在許多情況下也需要減振，特別是用發動機作動力的交通工具，如汽車、航空器、 卡車和公共汽車以及有軌車輛。在許多應用中同樣重要的是絕緣材料具有良好防火和阻燃性能。也希望用最小重量的增加來獲得希望的絕緣和/或減振。因此希望產品以最小密度來提供絕緣和阻尼並且希望使這能實現的配料是可獲得的。板、例如用作隔牆或航空器艙室絕緣和/或地板材料的那些板的聲音屏蔽功效可通過穿過平板的傳播損耗(TL)、一般以分貝來測量。傳播損耗越高，吸音越大和聲音絕緣越好。傳播損耗將隨著涉及所關注的聲音的頻率而變化。減振度可通過結構插入損耗(SBIL) 測試來測量。防火和阻燃性能可通過CTA或機場新科技研究中心(Centre of Excellence for Airport Technology (CEAT))(批准的實驗室)測量，其使材料試樣同時經過火焰(用給定的氣體速率)和輻射爐(使用3. 5kw/cm2)，並且測量由2分鐘處理釋放的卡路裡總量 (稱為以kw/m2/min的總放熱)和在5分鐘中釋放的卡路裡峰值(以kw/m2的峰值放熱率)。蜂窩結構用來提供輕質強度，然而存在的問題在於為了改進聲音和振動阻尼性質，已發現需要增加結構物的密度，由此產生不希望的板重量的增加。在 Portia R.Peters, Shanker Rajaram 博士禾口 Steven Nutt 博士於 2006 年 12 月 3-6 日在 Honolulu 的 hternoise 2006 作出的名稱為 「Sound Transmission Loss of Damped Honeycomb Sandwich Panels」的論文中，報導了在蜂窩結構的中間平面中設置聲音絕緣材料如粘彈性層。儘管已發現這可改進結構物的聲學性能，然而它被證實是繁重的和費時的方法，它需要將粘彈性材料放在兩片蜂窩之間，可能通過橫切蜂窩結構並將粘彈性材料固定於這兩片蜂窩來獲得。已建議提供具有改進的聲音和振動阻尼性能的板的其它方法在組合的蜂窩板之上設置粘彈性阻尼片材。組合的蜂窩結構物典型地包括在夾在兩個飾面片材之間的蜂窩材料。當該板用於聲音絕緣時，至少一個飾面片材通常具有孔或穿孔以使聲音穿過。當該板用於減振時，這並非必要，儘管如果板用於聲音絕緣和減振兩者，希望存在穿孔。每個飾面片材可以是所謂的預浸料坯，其可以是用可固化樹脂如環氧樹脂或聚氨酯前體預浸漬的纖維材料如玻璃或碳纖維墊。將蜂窩結構在壓機中組合和加熱以將飾面片材固化並且形成飾面片材和蜂窩之間的結合。然後可將粘彈性阻尼材料粘到組合結構的一個或兩個外表面。因此該方法包括另外的步驟來將阻尼材料膠粘到蜂窩板，並且膠粘層可能是脆性的並損害整體結構物的阻尼效果。另外的缺點是聲音絕緣材料增加了最終結構物的重量和尺寸，但不利於最終結構物的剛性。在某些實施方案中，可將另外的限制層施加到阻尼材料上以進一步增強阻尼效果。可用作限制層的材料的實例包括纖維增強塑料、鋁箔或厚橡膠泡沫。這再次增加了結構物的體積，對剛性幾乎沒有影響。設置用於提供聲音絕緣和減振的板的其它技術提供具有飾面片材在所述片材之間的柔軟發泡芯材的板，所述飾面片材可以是預浸料坯。儘管這些板可具有良好的聲學性能，泡沫不利於與可比重量和厚度的蜂窩結構同樣的方式下的機械性能。設計用來聲音絕緣的各種蜂窩結構描述在美國專利公開US2007/0134466，美國專利 6，267，838，美國專利 6，179，086，W02006/045723，美國專利公開 US 200/0194210 和英國專利申請2252076A中。PCT公開WO 2006/132641和WO 2007/050536描述了包括第一和第二板的板結構， 具有給板結構提供增強、隔板、密封，吸音、阻尼、交替、絕熱和它們的結合的材料。該材料可以是泡沫並且W02007/050536的配料可包含阻燃劑。然而這些配料難以加工。在一個實施方案中，可將材料的支持體設置在第一和第二板之間，並且支持體可以是蜂窩結構。預期的是支持體和可以為泡沫的材料可填充兩個板之間的全部或部分空間。板可通過將可活化材料設置在靠近板之一，將支持體如蜂窩置於靠近可活化材料並使可活化材料膨脹或發泡進入支持體的開孔。在用於絕緣的聚合物泡沫中包括防火和阻燃劑是已知的。已建議的防火和阻燃劑的實例包括含磷化合物，金屬水合物如三水合鎂或三水合鋁，各種石墨包括膨脹性石墨。也建議使用不同組合的阻燃劑。阻燃劑傾向於是較高密度的固體材料並且為了獲得需要的阻燃劑性質，特別是航空器艙室板的低放熱要求，可需要大量阻燃劑。這給減振和聲音絕緣系統增加了的不希望有的附加的重量。此外該大量易於增加配料的熔體粘度，降低其加工性能和導致在擠出機中的不希望有的壓力增大，特別是當在板形成聲音絕緣和減振所需要的生產薄條材料時。使用本發明的配料可在不需要改進現有的製造工藝下生產具有阻燃性質的板，其具有嵌入其中的聲音阻尼或聲音絕緣材料。提供嵌入板內的聲音阻尼和聲音絕緣材料的能力節省了車輛結構件中的空間。

發明內容
本發明提出了這些問題並且提供可用於提供減振和/或聲音絕緣的配料，其具有降低的可燃性和特別是在最小的重量增加下符合FAA測試FAR Part 25 § 25. 853(a)和FAR Part 25 § 25. 853(d)。此外本發明提供可用於賦予板以減振和/或聲音絕緣而不顯著地改變目前用於板製造的方法的配料。
具體實施例方式在一個實施方案中本發明提供用於提供聲音絕緣和/或減振，改進阻燃性質如阻燃性、減少的燃燒時間、減少的煙氣密度和減少的放熱的配料，其是輕質的並可用於板中以在具有最小空間需求的車輛中提供減振，並且其可用於常規的板製造方法。因此本發明提供用於生產具有改善的阻燃性質的減振材料的可發泡配料，包含i)彈性體ii)增塑劑iii)發泡劑iv)阻燃體系增塑劑也可以用作增粘劑並且在這種情況下優選為增粘樹脂。發泡體系優選為發泡劑並且阻燃劑特別是阻燃劑。增塑劑改進了配料的加工性。在用於航空器的板製造中，可發泡材料的薄條需要求典型地為低於2毫米厚度、更典型地在0. 5-1. 5毫米範圍厚度的條。條的寬度將取決於板的類型和大小，儘管典型的寬度為100-500毫米，更典型地為200-350毫米。無增塑劑的配料的擠出可在擠出模頭產生不希望有的壓力增大。當可使用任何合適的增塑劑時，我們已發現使用聚合物增塑劑如液體聚丁烯可進一步提供減振和聲音絕緣，也可作為增粘劑起作用並改進配料的加工性能。如同彈性體一樣，這些材料是易燃的並且它們的使用使得對阻燃劑的需求增加。也可包括輔助的增塑劑和我們特別優選使用阻燃增塑劑如磷酸酯系增塑劑、如Santicizer範圍的磷酸酯系增塑劑作為輔助增塑劑。優選彈性體是可交聯的並且配料包含用於可交聯的彈性體的交聯劑，這樣一旦發泡，可將其交聯成保持小室結構的一體性並且避免崩塌。也優選當將配料加熱來發泡時，可交聯的彈性體除了發泡外還交聯。在本發明的又一個實施方案中，可發泡彈性體使當它加熱時產生發泡，材料顯現粘合性質。如無另外說明，則在討論中，本發明的配料中的百分比是指重量百分比。本發明的可發泡材料將包括大量彈性體材料，其可以是一種彈性體或幾種不同彈性體的混合物。彈性體材料為可泡沫材料的典型地至少約5wt%，更典型地至少10wt%，優選至少約Hwt%，更加典型地至少25wt%，並且彈性體材料為典型地低於約可泡沫材料的 65wt%，更典型地低於約60 丨％和最典型地低於40wt%。適於彈性體材料的彈性體包括但並不限於，天然橡膠、丁苯橡膠、聚異戊二烯、聚異丁烯、聚丁二烯、異戊二烯-丁二烯共聚物、氯丁橡膠、丁腈橡膠(例如丁基腈、如羧基封端的丁基腈)、丁基橡膠、多硫化物彈性體、丙烯酸類橡膠、丙烯腈彈性體、矽橡膠、聚矽氧烷、聚酯橡膠、二異氰酸酯-連接的縮合彈性體(diisocyanate-linked condensation elastomer) ,EPDM(乙烯-丙烯二烯單體橡膠)，氯磺化聚乙烯、氟代烴等。特別優選的彈性體是以商品名VISTALON 7800和2504銷售的可從Exxon Mobil Chemical商購的EPDM，， 和Exxon MobilChemical的以商品名Exxpro銷售的丁基橡膠。其它優選的彈性體是以商品名H-1500銷售的聚丁烯異丁烯共聚物，其可從BP Amoco Chemicals商購。優選的彈性體是異烯烴和烷基苯乙烯的共聚物，如C4-C7異烯烴和C1-C5烷基苯乙烯滷代共聚物，特別優選的是異丁烯和對甲基苯乙烯的溴化共聚物，如Exxon Mobil Chemical提供的Exxpro材料。雖然對於如航空器中的某些用途，優選彈性體無滷素。我們優選使用具有高振動損耗因數的橡膠，並且這裡優選丁基橡膠，如可使用自Exxon Mobil Chemical或Lanxess得到的的橡膠。Exxpro 3433和Lanxess 402特別有用。這些彈性體的混合物也可使用並且在一些情況下是優選的。可發泡材料包含發泡體系，其典型地包括一種或多種發泡劑。發泡體系可以是物理髮泡劑和/或化學發泡劑。例如，發泡劑可以是熱塑性塑料封裝的溶劑，其在暴露到如加熱的條件時膨脹。可替代地或此外，發泡劑可在暴露到如加熱或溼度的條件時或暴露到另一種化學反應物時進行化學反應以使氣體選出。發泡劑可包括一種或多種含氮基團，如醯胺，胺等。合適的發泡劑實例包括偶氮二碳醯胺，二亞硝基五亞甲基四胺，4，氧基-雙_(苯磺醯胼)，三胼基三嗪和N，Ni- 二甲基-N，Ni- 二亞硝基對苯二甲醯胺。我們優選使用包括化學發泡劑和物理髮泡劑的混合物的發泡體系，如封裝溶劑， 因為雖然物理髮泡劑具有良好的膨脹性質，由於存在烷烴它可增加產品的易燃性，因此優選使用該組合。也可提供化學發泡劑的促進劑。各種促進劑可以用來增加發泡劑形成惰性氣體的速率。一種優選的發泡劑活化劑是金屬鹽或是氧化物，例如金屬氧化物，如氧化鋅。其它優選的促進劑包括改性和未改性的噻唑或咪唑，脲等。應當使用的發泡劑和發泡劑活化劑的量可根據希望的小室結構類型、希望的可發泡材料的膨脹量和希望的膨脹率而變化。在可發泡材料中的發泡劑和發泡劑活化劑的量的示例性範圍為彈性體材料的約0. 001wt% -5wt%。在優選的配料中，我們優選發泡劑包括IOwt % _60襯％的化學發泡劑和90wt% _40襯％的物理髮泡劑。為了產生減振，優選 200% -1000%的膨脹度、更優選300-500%。也優選膨脹在10-180分鐘在120°C _180°C、 優選120°C -160°C、更優選120°C _140°C範圍的溫度發生，並且膨脹在小於15分鐘內完成。可將一種或多種固化或交聯劑和/或固化劑促進劑可包括在可發泡材料中。如同發泡劑，固化劑和固化劑促進劑的量可根據希望的小室結構類型、希望的可活化材料的膨脹量、發泡材料的希望的膨脹率和希望的結構性能而廣泛變化。可用於材料的固化劑或固化劑促進劑的示例範圍為彈性體材料的約0. 001wt% -約7wt%。特別是當彈性體材料可交聯時，固化或交聯劑將存在。在一個實施方案中丁基橡膠與交聯劑同時使用。當在配料中採用的彈性體材料可交聯時，可包括交聯劑，並且它們可選自脂肪族或芳香族胺或它們的各自加合物，氨基胺，聚醯胺，環脂族胺(例如酸酐，多羧酸聚酯，異氰酸酯，酚系樹脂(如苯酚酚醛清漆樹脂或甲酚酚醛清漆樹脂，共聚物如萜酚、聚乙烯基酚或雙酚-A甲醛共聚物，雙羥基苯基烷烴等)，硫或其混合物。特別優選的固化劑包括改性和未改性的多胺或聚醯胺如三亞乙基四胺，二亞乙基三胺，四亞乙基五胺，氰基胍，雙氰胺等。也可以提供固化劑的促進劑(例如改性或未改性的脲如亞甲基二苯基雙脲，咪唑或其組合)。 固化劑促進劑的其它實例包括但不限於金屬氨基甲酸酯(例如二甲基二硫代氨基甲酸銅， 二丁基二硫代氨基甲酸鋅，其組合等)，二硫化物(例如二硫化二苯並噻唑)。也可以使用金屬鹽，並且當使用優選的異丁烯和對甲基苯乙烯的溴化共聚物作為可交聯彈性體時，優選使用鋅鹽如氧化鋅和/或硬脂酸鋅作為交聯劑。當嵌入包括預浸漬飾面片材的板的配料用來提供減振和/或聲音絕緣時，優選使用將在固化期間與預浸漬材料相互作用的固化劑以改進泡沫和預浸料坯之間的粘結。同樣如果板具有蜂窩內層，可選擇可發泡配料中的固化劑來與蜂窩反應以進一步改進粘結。儘管較長的固化時間也是可能的，對於本發明的可交聯配料，小於5分鐘、並且甚至小於30秒的固化時間是可能的。此外，該固化時間可取決於是否將另外的能量(例如熱、 光、輻射)應用到材料或是否材料在室溫下固化。如建議的，較快的固化劑和/或加速劑可特別期望用於縮短固化開始與基本完全固化(對於特定的可活化材料即至少90%的可能固化)之間的時間，並且在保持其自支撐特性時發泡材料固化。正如在此使用的，固化的開始用於表示基本完全固化的至少3%但不大於10%。對於其中彈性體材料是可交聯的本發明的實施方案，一般期望固化的開始與基本完全固化之間的時間小於約30分鐘，更典型地小於約10分鐘，甚至更典型地小於大約5 分鐘，以及更典型地小於1分鐘。應該注意到的是，彈性體材料的軟化時間，固化時間和氣泡形成或發泡的時間的更緊密相關可以有助於在其自支撐特性沒有實質的損失的情況下使得可膨脹材料發泡。也如此前建議的，可將可發泡材料配製成包括在材料發泡之前至少部分固化可發泡材料的固化劑。優選單獨或與可發泡材料的其它性能或成分組合的部分固化賦予材料足夠的自支撐特性，這樣在發泡期間，可發泡材料在沒有顯著地失去形狀或沒有在重力下的顯著流動下膨脹體積。在一個實施方案中，可發泡材料包括第一固化劑和可選的第一固化劑加速劑、以及第二固化劑和可選的第二固化劑加速劑，所有這些優選為潛性的。第一固化劑和/或加速劑設計為在可發泡材料的加工(例如加工、混合、成形或以其組合)期間部分固化可發泡材料，以至少有助於給材料提供所希望的自支撐性質。第二固化劑和/或加速劑將在暴露於例如熱、溼度等等的情況下時固化正在發泡和已發泡的材料。作為本實施方案的一個優選的實施例，第二固化劑和/或加速劑在第二溫度或溫度範圍將可發泡材料的彈性體材料固化。第一固化劑和/或加速劑也是潛性的，並且它們在暴露於低於第二溫度的第一高溫時，將可膨脹材料部分地固化。在材料混合、成形或兩者期間，可經歷第一溫度和部分固化。例如可在將可發泡材料的成分混合併將可發泡材料通過模頭擠成特定形狀的擠壓機中，經歷第一溫度和部分固化。作為另一實施例，可在成形及可選地混合可發泡材料的成分的成型機(例如注塑、吹塑、壓塑)中，經歷第一溫度和部分固化。部分固化可通過各種技術完成。例如，可將第一固化劑和/或加速劑以低化學計量添加到可發泡材料，這樣聚合物材料提供基本上比第一固化劑和/或加速劑的實際反應更多的反應點。第一固化劑和/或加速劑的優選的低化學計量典型地引起由聚合物材料提供的可獲得的反應點的不超過60 %，不超過40 %或不超過30 %、不超過25 %或甚至不超過 15%的反應。替代地，例如當提供多種不同的聚合物材料並且第一固化劑和/或加速劑僅僅與聚合物材料中的一種或其子集起反應時，部分固化可通過提供僅僅對一定百分比的聚合物材料起反應的第一固化劑和/或加速劑而實現。在該實施方案中，第一固化劑和/或加速劑通常與聚合物材料的不超過60wt %，不超過40wt %或不超過30wt %、不超過25wt % 甚至不超過15襯％起反應。與上述實施方案相似，單獨或可活化材料的其它性能或成分組合的部分固化，賦予可活化材料足夠的自支撐性能，這樣在活化和/或發泡期間，可活化材料不經歷沿重力方向的顯著流動。也與上述實施方案相似，在混合時的部分固化可以通過各種技術實現。例如，當第一組分和第二組分混合時第一固化劑和/或加速劑可在可發泡材料內以低化學計量存在， 這樣彈性體材料提供基本上比由第一固化劑和/或加速劑實際起反應更多的反應點。第一固化劑和/或加速劑的優選的低化學計量典型地引起由材料提供的可獲得的反應點的不超過60 %，不超過40 %或不超過30 %、不超過25 %或甚至不超過15 %的反應。替代地，例如當提供多種不同的聚合物材料並且第一固化劑和/或加速劑僅僅與聚合物材料中的一種或其子集起反應時，部分固化可通過提供僅僅對一定百分比的材料起反應的第一固化劑和/或加速劑而實現。在該實施方案中，第一固化劑和/或加速劑典型地能與材料的不超過60wt %，不超過40wt %或不超過30wt %、不超過25wt %或甚至不超過15wt %進行反應。本發明的可發泡材料包括一種或多種阻燃劑。選擇阻燃劑將取決於配料的預期用途和與火相關的規格和與用途有關的要求。當要求發泡材料滿足火、煙和毒性測試，可使用一系列阻燃劑，並且有用的阻燃劑包括滷代聚合物，其它滷代材料，包括磷、溴、氯、氧化物和它們的結合的材料(例如聚合物)。示例的阻燃劑包括但不限於氯烷基磷酸酯，甲基膦酸二甲基酯，溴-磷化合物，多聚磷酸銨，溴化新戊基聚醚，溴化聚醚，銻氧化物，偏硼酸鈣，氯化石蠟，溴化甲苯，六溴苯，三氧化銻，石墨(例如膨脹性石墨)，其組合等。可使用的其它阻燃劑包括磷酸三甲苯酯和三水合鋁。
本發明進一步提供包含特定阻燃劑組合的少放熱的配料。如在航空器中的內部板的某些用途特別是對於放熱具有更嚴格的要求，並且我們發現包含熱膨脹性石墨的配料可減少放熱。從例如美國專利3，574，644和5，650，448，已知熱膨脹性石墨作為阻燃劑，所述專利描述了在用於航空器座椅的聚合物泡沫的用途。PCT公開WO 2005/101976建議其可在含烯烴聚合物中與含氮的阻燃劑、可選的25-50wt%量的金屬氫氧化物使用作為磷阻燃劑一起使用。可使用的含磷阻燃劑的實例包括紅磷，磷酸銨如多磷酸鹽，蜜胺磷酸酯或焦磷酸鹽。金屬氧化物阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑或金屬水合物阻燃劑可以是任何已知的含金屬阻燃劑。優選的材料包括三水合鋁和氫氧化鎂。優選防火或阻燃劑無滷素。為了獲得希望的阻燃性質，需要包括基於配料重量的最多75wt%的阻燃劑。優選的配料包含的阻燃劑。優選的阻燃劑體系取決於所要將配料投入的用途。然而，在航空器中提供減振和聲音絕緣的優選用途中，特別是如含蜂窩內層的板的板內嵌入的發泡材料，其中放熱是主要因素，我們發現三組件防火或阻燃劑體系是特別有用的，本發明因此進一步提供阻燃劑配料的應用，包括i)含磷阻燃劑ii)金屬氧化物，氫氧化物或水合物阻燃劑iii)石墨。在本發明的配料中的優選的阻燃劑配料是a) 20wt % _60wt % 的含磷阻燃劑b) 5wt% -25wt%的金屬氧化物阻燃劑，金屬氫氧化物阻燃劑或金屬水合物阻燃劑c) 5wt % -25wt % 的石墨。本發明進一步涉及防火或阻燃劑體系本身的改進和特別是賦予聲音絕緣和/或隔聲材料以防火和阻燃性的用途。本發明因此進一步提供阻燃體系，包括iv)含磷阻燃劑ν)金屬氧化物阻燃劑，金屬氫氧化物阻燃劑或金屬水合物阻燃劑vi)石墨本發明優選的阻燃體系包括d) 20wt % -60wt % 的含磷阻燃劑e) 5wt% _25wt %的金屬氧化物阻燃劑，金屬氫氧化物阻燃劑或金屬水合物阻燃劑f) 5wt % -25wt % 的石墨。含磷阻燃劑提供阻止燃焰蔓延的屏障，優選多聚磷酸銨。金屬氧化物、金屬氫氧化物或烴吸收熱，是因為其包含水，但其不應該大量使用，是因為它可增加煙濃度。使用的石墨優選為熱膨脹性石墨(HEG)，其相對於加熱膨脹以產生阻火層。膨脹性石墨可以是任一本領域已知的那些，如 G. I.，Gelman, V. N.，Isaev, Yu. V 和 Novikov，Yu. N.在 Material Science Forum，第 91-93，213-218，(1992)，Titelman，和美國專利 6，017，987 中描述的那些。熱膨脹性石墨在火焰下熱分解成炭化膨脹石墨，提供絕緣熱阻，其阻止進一步氧化。熱膨脹性石墨源自於天然石墨或人造石墨，並且當從室溫快速加熱到高溫時，它在晶體的C-軸方向膨脹(通過所謂的剝落或膨脹方法)。除了在晶體的C-軸方向膨脹， 熱膨脹性石墨在軸以及b-軸方向稍微膨脹。剝落程度或HEG的膨脹性取決於在快速加熱期間除去揮發性化合物的速率。在本發明中的膨脹值涉及在快速加熱到500-700°C後獲得的比體積與在室溫下的比體積之比。在本發明中HEG的比體積改變優選為溫度變化範圍 (室溫到500-700°C )的不少於50倍。優選這樣的膨脹度，是因為已發現，與是熱可膨脹的但具有在上述加熱條件中比體積增加低於50倍的石墨相比，具有在從室溫到700°C的快速加熱期間增加至少50倍的比體積的HEG產生程度遠較高的阻燃度。在從室溫到高溫如700°C的快速加熱HEG期間，一般記錄重量損失。10% -35% (優選15% -32% )的HEG重量損失一般是由於在上述加熱條件中在50倍或更大的體積膨脹下除去揮發性化合物。在快速加熱期間具有低於10%重量損失的HEG等級提供低於50 倍的比體積增加。在快速加熱期間具有大於35%重量損失的HEG等級提供較少量的膨脹石墨炭，並且因此HEG僅在更高的填充量獲得阻燃性。在上述的加熱條件下顯示出50倍或更高的體積膨脹的熱膨脹性石墨的碳含量應該為65wt% -87wt% (優選67. 5wt% -85wt% )用作良好的含碳隔絕物和用於與含氮阻燃劑組合而提供高水平的阻燃性。具有大於87%的碳含量的HEG在快速加熱期間提供低於50倍的比體積增加。在上述加熱條件下將HEG中的碳含量至低於65%的降低提供較少量的膨脹石墨炭，並且因此可以僅以更高填充量的HEG而獲得聚合物組合物的阻燃性。在從室溫到更低的溫度(如約5000C )的快速加熱HEG期間，HEG的比體積改變應該大於50倍並低於100倍。在更低的溫度(如約500°C )具有太高比體積增加的HEG等級在燃燒下提供過快的HEG膨脹，並因此可以僅以更高填充量的HEG而獲得阻燃性。用於本發明的熱膨脹性石墨可用不同的方法生產，並且該方法的選擇不是關鍵的。例如可通過天然石墨或人造石墨的氧化處理獲得。例如通過用氧化劑如過氧化氫、硝酸或在硫酸中的另一種氧化劑處理進行氧化。常見的常規方法描述在美國專利3，404，061 或SU專利1，657，473和1，657，474中。而且，石墨可在含水酸性或含水鹽電解質中陽極地氧化，如美國專利4，350，576中所述。實際上，大多數工業級熱膨脹性石墨一般經由酸性工藝而製備。由在硫酸中的氧化或如上所述的類似方法生產的熱膨脹性石墨可根據工藝條件而略呈酸性。當熱膨脹性石墨是酸性時，用於製備聚合物組合物的裝置的腐蝕可能發生。為了防止這樣的腐蝕，熱膨脹性石墨應該用鹼性材料(鹼性物質，氫氧化銨等等)中和。用於本發明的熱膨脹性石墨的粒度影響HEG的膨脹度，並且反過來影響所形成的聚合物組合物的阻燃性。具有優選粒度分布的熱膨脹性石墨包含最多25wt%、更優選-25wt%的通過75-目的顆粒。包含通過75-目的大於25wt%的顆粒的HEG不提供需要的比體積的增力口，並因此不提供足夠的阻燃性。包含低於Iwt%的含量的上述顆粒的熱膨脹性石墨可略微損害所形成的聚合物組合物的機械性能。為了避免聚合物組合物的性質惡化，超過75-目的HEG最大顆粒的尺寸應該為本領域已知的。在優選的實施方案中，熱膨脹性石墨顆粒的表面可用偶聯劑如矽烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑表面處理，以便降低較大顆粒對阻燃聚合物組合物性質上的不利影響。同時可將偶聯劑分別添加到組合物。阻燃劑可以為可發泡材料的相當大的重量百分比。阻燃劑可佔可發泡材料的大於2wt%、更典型地大於12wt%、更加典型地大於25wt%並且甚至可以大於35wt%。當將異丁烯和對甲基苯乙烯的溴化共聚物用作彈性體時，我們優選使用基於配料重量的 40wt% -75wt%,更優選40-60Wt%的阻燃劑，並且我們特別優選使用衍生自磷酸銨如多聚磷酸銨和硼酸鋅並可選地含三水合鋁的配混物。當可發泡彈性體為丁基橡膠時，我們優選使用本發明的優選的阻燃劑組合物的40% -75%。本發明的可發泡材料可包括增粘劑，其為一種或多種組分的混合物。增粘劑可以是液體或固體或兩者的組合，並且優選為在可發泡材料發泡時的溫度顯現粘合性質的材料。當使用增粘劑時，增粘劑典型地以可發泡材料配料的最少約lwt%，更典型地至少約
，更加典型地至少8wt%，典型地以配料的10wt% -20wt%存在。可使用各種增粘劑， 如含環氧化物的材料，聚丙烯酸酯，烴樹脂和萜烯樹脂。一個特別優選的增粘劑是以商品名 SUPER NEVTAC 99銷售的烴樹脂，其可從Neyille Chemical Company商購。另一個特別優選的增粘劑是液體聚異丁烯，其可與丁基橡膠彈性體使用，此外用作增塑劑或加工助劑。優選的增粘劑包括萜烯樹脂和優選為液體聚異丁烯如hdopol H300的聚異丁烯的共混物。配料也包含加工助劑或增塑劑以改進在高溫如經歷擠出或注塑成型的那些溫度下的配料的加工。含低分子量乙烯的聚合物是特別合適的。可以可選用另外的單體改性的乙烯/酯共聚物或三元共聚物如乙烯/乙烯基酯共聚物和乙烯/丙烯酸酯是優選的。我們發現引入基於配料重量的最多10%，更典型地3-7wt%的這樣的聚合物是有益的。低分子量彈性體如hdopol H300也可用作該加工助劑或增塑劑。可發泡材料也可以包括一種或多種填料，包括但不限於顆粒材料(例如粉末)、珠和微球。優選地，填料包括通常與存在於可發泡材料中的其它組分不起反應的密度相對低的材料。可使用的填料的實例包括二氧化矽、硅藻土、玻璃、粘土、滑石、顏料、著色劑、玻璃珠或玻璃泡，玻璃、碳陶瓷纖維、抗氧化劑等等。特別是粘土的這樣的填料能在材料流動期間幫助材料自身流平。可用作填料的粘土可包括來自可以被煅燒的高嶺石、伊利石 (illite)、綠泥石(chloriten)、蒙脫石(smecitite)或海泡石(sepiolite)群組的粘土。 合適的填料的實例包括但不限於滑石、蛭石、葉蠟石、鋅蒙脫石、滑石粉、綠脫石、蒙脫石或其混合物。粘土還可以包括少量的其他成分，例如碳酸鹽、長石、雲母和石英。填料還可包括氯化銨，例如二甲基氯化銨和二甲基苯甲基氯化銨。也可採用二氧化鈦。在一個優選的實施方案中，一種或多種礦物或石頭類的填料例如碳酸鈣、碳酸鈉等可用作填料。在另一個優選實施方案中，矽酸鹽礦物例如雲母可用作填料。已發現除了實現填料的正常功能外，矽酸鹽礦物和雲母特別改善了固化並發泡的材料的抗衝擊性。當使用填料時，在可發泡材料中的填料為可發泡材料的IOwt% -90wt%。根據一些實施方案，可發泡材料可包括約0. OOlwt % -約30wt%，和更優選約IOwt % -約20wt% 的粘土或類似填料。粉末(例如約0. 01-約50微米，和更優選約1-25微米的平均粒徑) 礦物型填料可佔可發泡材料的約5wt % -70wt %，更優選約IOwt % -約20wt %，和更優選約 13wt%。
預期材料的一種填料或其它組分可以是觸變性的，以有助於控制材料流動以及如拉伸強度、壓縮強度或剪切強度的性質。這樣的觸變性填料可另外給可活化材料提供自支撐特性。觸變性填料的實例包括但不限於二氧化矽、碳酸鈣、粘土、聚芳醯胺纖維或紙漿或其它。一個優選的觸變性填料是合成的無定形的沉澱二氧化矽。在可發泡材料中也可以按要求包括其他添加劑、試劑或性能改性劑，包括但不限於抗氧化劑，抗靜電劑，抗UV劑，抗衝改性劑，熱穩定劑，UV光引發劑，著色劑，加工助劑，潤滑劑，增強劑(例如短切或連續玻璃，陶瓷，聚芳醯胺或碳纖維等)。本發明的可發泡材料可包括加工油，其可以是一種或多種油的混合物。一種特別優選的加工油是以商品名SENTRY 320銷售的精鍊石油固體，可從Citgo oil商購。當使用加工油時，這樣的油以約約25wt%存在於可發泡材料中，但可以更高或更低的量使用。本發明進一步提供優選使用可選滷代的共聚物作為聲音絕緣板中的可交聯的和可發泡的彈性體材料，該滷代共聚物為異烯烴和烷基苯乙烯的滷代共聚物，該聲音絕緣板包括被蜂窩結構分隔的兩個飾面板，蜂窩結構在蜂窩結構小室內含有發泡的交聯彈性體材料。異烯烴優選為C4-C7異烯烴並且烷基苯乙烯是C1-C5烷基苯乙烯，滷素可以是氯、溴或氟，並且溴是優選的。異丁烯和對甲基苯乙烯的溴化共聚物是優選的。如上所述在如用於航空器的一些應用中，優選彈性體無滷素。本發明進一步提供與增塑劑一起的這樣的應用，增塑劑也可用作增粘劑。優選液體聚異丁烯。在又一個實施方案中，本發明提供於與阻燃劑一起的這樣的應用，阻燃劑優選包括源自磷酸銨或多聚磷酸銨和硼酸鋅的可選包含三水合鋁的配混物。如上所述，已發現，發泡並可選滷代的共聚物特別用於提供聲音絕緣和/或減振， 該共聚物是異烯烴和烷基苯乙烯的共聚物。典型地共聚物包含2-8摩爾烷基苯乙烯/100 摩爾異烯烴和20-50wt%基於烷基苯乙烯重量的滷素。這些材料可以Exxpro的商品名從 Exxon MobilChemical Company 商購，並且在美國專利 5，162，445 ；5，430, 118 ；5，426，167 ； 5，548，023 ；5, 548,029 ；5, 654, 379中描述。異烯烴優選為異丁烯，並且烷基苯乙烯可以是鄰、間或對烷基苯乙烯，其中對烷基苯乙烯是優選的。烷基可以是C1-C5烷基，並且優選甲基，優選的烷基苯乙烯是對甲基苯乙烯。如果存在的話，滷素可以是氯、溴或氟，其中優選溴。本發明因此進一步提供包括異烯烴和烷基苯乙烯的可選滷代的共聚物以及發泡劑的配料。發泡劑可以為物理髮泡劑和/或化學發泡劑，並且優選以基於共聚物重量的最多5wt%的量存在，並且可與發泡劑活化劑一起存在。在另一個實施方案中，配料包含阻燃劑並且因此提供包含異烯烴和烷基苯乙烯的可選滷代的共聚物、發泡劑和阻燃劑的配料。發泡劑優選以基於共聚物重量的最多5wt% 的量存在並且可與發泡劑活化劑一起存在。儘管我們優選配料包含20-75wt%、更優選 20-70wt%、最優選30-50wt%的阻燃劑，阻燃劑可以為此前描述的任一種材料並且應當根據所需的性質選擇用量。在另一個實施方案中，配料還包括如前所述的增粘劑。增粘劑可以是固體或液體， 它賦予配料粘合性並且優選在可發泡材料發泡的溫度下顯現粘合性質。增粘劑也可起到配料的增塑劑或加工助劑的作用。本發明因此進一步提供包括以下的配料i)異烯烴和烷基苯乙烯的可選滷代的共聚物ii)發泡體系iii)阻燃機體系iv)增塑劑在另一個實施方案中，配料還包含使異烯烴和烷基苯乙烯的滷代共聚物在高溫交聯交聯劑。本發明因此還提供i)異烯烴和烷基苯乙烯的可選滷代的共聚物ii)發泡體系iii)阻燃劑體系iv)增塑劑ν)異烯烴和烷基苯乙烯的滷代共聚物的交聯劑交聯劑可以是前述的任一材料，並且優選以異烯烴和烷基苯乙烯的可選滷代的共聚物重量的0. Iwt%的量存在。本發明優選的配料因此包括i)基於配料重量的10% -60wt%的異烯烴和烷基苯乙烯的共聚物ii)基於共聚物重量的0. l-5wt%的發泡體系iii)基於配料重量的25% _50wt%的阻燃劑體系iv)基於配料重量的I-IOwt^的增塑劑ν)基於共聚物重量的0. l-5wt%的交聯劑本發明進一步提供具有高阻尼損耗因數的可發泡橡膠如丁基橡膠在包括被蜂窩結構分隔的兩個飾面板的聲音絕緣板中的使用，蜂窩結構在蜂窩結構小室內包含具有高阻尼損耗因數的發泡的交聯橡膠如丁基橡膠。配料優選包含10-60wt%、更優選25-60wt%的丁基橡膠。本發明進一步提供同時應用也起增粘劑促進劑作用的增塑劑。優選液體聚丁烯是的。更優選聚丁烯和萜烯樹脂。在又一個實施方案中，本發明提供與阻燃劑一起的用途，優選包含磷酸銨、金屬氧化物、金屬氫氧化物或金屬水合物和膨脹性石墨的包括三組分體系。在本發明的又一個實施方案中本發明因此提供包括具有高阻尼損耗因數的橡膠如丁基橡膠、發泡體系和阻燃劑體系的配料。發泡體系可以是化學和/或物理髮泡劑並且優選以基於如丁基橡膠的橡膠重量的最多5wt%的量存在，並且可與發泡劑活化劑一起使用。阻燃劑體系可以是任意的此前描述的材料並且應當根據所需要的性質選擇用量，儘管我們優選配料包含20-70Wt%、更優選30-50Wt%的阻燃劑體系。本發明因此進一步提供包括以下的配料i)具有高阻尼損耗因數的橡膠ii)發泡體系iii)阻燃劑體系
iv)增塑劑高阻尼橡膠優選為丁基橡膠。在又一個實施方案中，配料還包含交聯劑，其使丁基橡膠在高溫交聯。本發明因此進一步提供i) 丁基橡膠ii)發泡體系iii)阻燃劑體系iv)增塑劑ν)交聯劑交聯劑可以是任意的此前提到的材料並且優選以典型地為丁基橡膠的橡膠的 0. Iwt % -5wt%的量存在。本發明優選的配料因此包括i)基於配料重量的10% -60wt%的具有高阻尼損耗因數的橡膠如丁基橡膠ii)基於共聚物重量的0. l-5wt%的發泡體系iii)基於配料重量的25% _70wt%的阻燃劑體系iv)可選地基於配料重量的l-20wt%的增塑劑或加工助劑ν)可選地基於共聚物重量的0. l-5wt%的交聯劑在優選地實施方案中配料包括i)彈性體ii)包括物理髮泡劑和化學發泡劑的混合物的發泡體系iii)至少50wt%的阻燃體系iv)聚合物加工助劑ν)彈性體的交聯劑vi)阻燃劑vii)可選地增粘劑聚合物加工助劑和增粘劑可以是相同的材料。本發明進一步提供這些配料的應用以提供泡沫絕緣或減振材料，該材料包括具有滿足航空器內部組件所要求的阻燃性質的材料。特別是可在蜂窩結構內設置的泡沫。我們發現這些配料可提供具有最多為1000%、典型地最多為500%的膨脹度和低於0. 20g/cc、 甚至低於0. 17g/cc的密度的具有希望的絕緣和阻尼性質的泡沫。配料可包含其它添加劑如此前描述的那些。在優選的實施方案中增塑劑也是增粘劑如液體聚異丁烯，並且因此為彈性體共混物的一部分。在又一個實施方案中，採用配料來提供在包括被蜂窩結構分隔的兩個飾面板的板中的泡沫，其中蜂窩結構小室包含源自本發明的可發泡的彈性體材料的泡沫，其粘結於至少一個飾面板以及蜂窩結構小室的壁。發泡的彈性體材料可填充蜂窩結構的部分/整體並且粘結於兩個飾面板。優選發泡的彈性體材料是交聯的。在優選的板中飾面板的一個或兩個是「預浸料坯」。當板用於聲音絕緣時，優選至少一個飾面板具有孔或穿孔以使聲音進入蜂窩小室結構。當面板用於減振時，可以不需要孔或穿孔，儘管如果板要完成兩種功能時，孔或穿孔是優選的。可在一個或兩個飾面板中提供孔或穿孔，並且當它們僅在一個飾面板中時，那應該為面對聲源的那側。預浸料坯 (pre-preg)是預浸料pre-impregnation的縮寫，預浸料坯由和纖維增強材料的組合組成的；可提供該組合作為片材，其可通過加熱的作用固化成剛性的高強度、低重量的片材。因此優選選擇本發明中使用的預浸料坯和可發泡材料，這樣加熱引起發泡和粘結同時隨著預浸料坯固化而發生。用這種方法，可以簡單的一步加熱方法生產本發明的面板，而不需要另外的加工步驟以及其它粘合劑的使用。可使用的合適的預浸料坯的實例包括含玻璃，碳或紡織纖維的環氧樹脂，酚醛樹脂或聚氨酯前體基體。由Hexcel提供的Hegply產品和由 Gurit提供的SP產品特別有用。預浸料坯在泡沫和飾面板之間固化形成結合時將與預浸料坯中的組分起反應的組分例如交聯劑可包含在配料內。根據面板的要求選擇蜂窩結構。蜂窩以不同厚度，小室尺寸和密度可獲得，並且也在如紙、金屬、塑料等廣範圍的材料中可獲得。因此本發明的一個實施方案的本質是通過合適的選擇可發泡彈性體材料和兩個飾面板的(至少)四個組件結構使用的數量，蜂窩分隔層和嵌入面板的至少部分地填充的發泡阻燃劑彈性體吸聲和/或減振層不是通過以往的多步操作、而是可以一道工序來生產。此外，通過調整配料，可使用製造設備和以往用於製備無泡沫板的製造條件如溫度壓力和時間來生產板。此外，通過調整配料來獲得預期性能所需的發泡度和交聯，可定製在聲音絕緣和減振以及剛性兩方面的板性能。在優選的方法中，可通過將可發泡彈性體材料層直接施加到第一飾面板形成這樣的板結構物，之後，活化該材料以軟化、膨脹、可選地固化或其組合，從而將材料溼潤和粘結於蜂窩的小室壁和第一板或兩個板。增塑劑的存在利於生產層並且增強發泡。一旦典型地自動地、手工地或其結合地進行組合，可將可發泡材料活化以軟化、膨脹和可選地顯現粘合性質，因此膨脹的可發泡材料為板提供減振、吸音或其組合與阻燃性一起，並且用於將板的組分結合在一起。在優選的實施方案中，將可發泡材料配製成在平板壓機中在將組合件加熱的溫度下膨脹和固化。在該方法中，將組合板結構物供應給平板壓機，其經過典型地高於約65°C， 更典型地高於約100°C並且甚至更典型地高於約130°C以及低於約30(TC，更典型地低於約 220°C並且甚至更典型地低於約175°C的溫度。這樣的放置典型地為至少約10分鐘，更典型地至少約30分鐘並且甚至更典型地至少約60分鐘和低於約360分鐘，更典型地低於約 180分鐘並且甚至更典型地低於約90分鐘的時間段。當在壓機中時，通常將壓力施加到板結構物，促使結構物的組件朝向彼此。可使用替代的製造工藝，如真空成型和烘烤，或典型地具有施加壓力的反應釜。本發明的包含源自配料的泡沫的板可用於一些不同製品，如運輸車輛(例如機動車輛，有軌車輛，建築物，家具等)。可使用板提供所希望的減振和聲音阻尼與防火和阻燃的結合，而不需要另外的材料或層來提供這些性質。雖然不要求，但通常採用板結構物來形成這些製品之一的內部。在這樣的實施方案中，將板結構物的至少一個飾面板置於製品的內開口面積和/或至少部分地限定它，而板結構的另一個飾面板靠近製品主體。例如在建築物中，內部板或第一板將置於限定建築物的房間內部和/或限定它，而外部板或第二板將靠近建築物外部的建築材料(例如磚塊，外壁板等)。作為另一個實施例，在如航空器的運輸工具中，內部板或第一板將置於車輛的內部艙室和/或至少部分地限定它，而外部板或第二板將靠近車輛主體。板結構物對航空器是特別有用的，其中它們可用於航空器內部的一些位置。例如， 板可形成門、上儲藏櫃、側板、拱道、頂板或其結組合的部分或整體，並且可用於主艙、機組休息艙、隔牆、食品櫃、廁所和駕駛間。板也可用於航空器機翼或航空器的艙室的樓板結構。 當在航空器內採用該結構物時，第一或內部板將典型地置於和/或至少部分地限定航空器的內部艙室。當然，板可是反轉的。此外，面板可位於遠離機身並且可以或可以不置於飛機的內部艙室。例如板可完全密封(例如在飛機的內門內)或可用地毯覆蓋(例如在飛機的艙底板中)。應當理解最靠近內部艙室的飾面板可由美觀性覆蓋物覆蓋，如塗料，壁紙，塑料飾帶，布，皮革或其組合，並且可以仍限定內部艙室。板結構物在構思上可設置為減少進入航空器的聲傳播和/或振動。通常航空器包括一個或多個開口(例如通孔，界面位置等)， 其可在航空器的內部和圍繞航空器的外環境之間提供聲音和/或流體流通。因此，預期板結構可鄰近放置或覆蓋這樣的開口來促進噪音減弱(例如吸音，聲衰減或兩者)。在板中，發泡彈性體材料可填充兩個板之間的蜂窩結構小室的部分、大部分或基本上全部體積。填充的體積的量可取決於如預期強度、預期吸音和預期減振的考慮。使用如擠出和手動設置材料的多種技術可應用於可發泡材料。在一個實施方案中，可從施塗器(例如擠出機)施加材料。在該實施方案中，可將施塗器相對於將其提供到如一個或多個板和/或支撐的表面移動，反之亦然，或其結合。對施塗器所希望的是基本上完全地自動化，但同時也可以包括某些手動的組件。增塑劑有助於應用可發泡材料。這些施塗器的示例系統公開在美國專利No. 5，358，397和歐洲專利申請公開No. 1131080中。當使用如擠出機的施塗器時，將可發泡材料的溫度升高到其流動溫度但低於其發泡溫度，以有助於材料粘結到基材如第一板上，這是所希望的。在冷卻時，材料是未發泡的並優選為觸摸時基本上無粘性的。或者，材料可以是僅僅稍微發粘的，使得材料可以處理而沒有材料的任何顯著部分因該處理而被除去。在另一個實施方案中，首先可以使用工具和/或個人手工將發泡材料層手工地或自動地施加到基材如板上。通常根據前述的方案之一手工地施加一或多塊的可發泡材料。在一個特定的實施方案中，將可發泡材料條形式的一個單個塊或多個塊壓靠在第一飾面板和蜂窩結構，使得由於可發泡材料的粘合性質，在壓機下的材料變形或兩者。也預期在壓機或手動施加期間使得材料條輪廓符合(例如彎曲)一個或多個板和/或蜂窩的輪廓。在該實施方案中，對於可發泡材料條典型地需要的是充分地撓性的，以允許條從第一直的狀況或第一線性狀況或第一形狀彎曲成第二角度狀況或第二弧形狀況或第二形狀(例如使條的一部分相對於另一個部分為直角角度)，而沒有顯著地條的撕裂或裂紋(例如破壞條的連續性或將一部分條拉離另一個部分的撕裂或裂紋)。在該實施方案中，在本發明的配料中使用增塑劑有助於擠出較薄的條。有利地，可發泡材料可在活化前非常容易地成形。因而，可在多個位置容易地施加材料。作為一個實施例，可將材料壓成或擠成蜂窩小室。實施例通過以下實施例說明本發明，其中在各種含蜂窩的板上進行傳播損耗和結構插入損耗以及防火和阻燃性測試。
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傳播損耗測量是按照據ISO 15186-1 :2000的並且獲得了令人滿意的結果。從以下材料通過構成

圖1所示的多層組合件製備測試板。板由9. 4mm厚、NOMEX材料(玻璃纖維浸漬紙)、3. 2mm小室大小和^kg/ m3總密度的蜂窩狀芯製成，並且飾面板由預浸料坯製成，外部預浸料坯來自IS0V0LTA brand, reference AIRPREG 2050/T0F1 並且內部預浸料坯也來自 IS0V0LTA brand with reference AIRPREG PY8150。為了對比而製備板4，並且僅由蜂窩和飾面板製備。除了將本發明的可發泡、可交聯的彈性體材料層在加熱前放入在內部預浸料坯側的壓機中之外，板1，2和3是相同的。可發泡的可交聯彈性體材料具有以下配料i)40wt%的異丁烯和對甲基苯乙烯(EXXPR0 3443)的溴化共聚物ii)2wt%的氧化鋅和硬脂酸鋅的混合物作為異丁烯和對甲基苯乙烯的溴化共聚物的交聯劑液體聚異丁烯iv)包括偶氮二甲醯胺和0. 5wt%偶氮二碳化物(azodicarbonide)的胺基活化劑的發泡劑體系vii)餘量的衍生自磷酸銨和硼酸鋅的化合物作為阻燃劑將組分共混和擠出來提供在壓機中使用的可發泡材料層。在膨脹之前可發泡材料層的厚度為1. 2mm以及膨脹後為約5mm，因此填充蜂窩小室的半高度。材料的膨脹度是400-500%。圖2是板1的橫截面，顯示蜂窩內部的泡沫並有效地粘結到小室邊界。板1、2和3確定為相同的，並且微小的重量差異反映了少小的工藝變動。板5也是對比性的，它沒有內部泡沫並且為設有通過自粘著帶粘結於板的材料外部阻尼層的板4。使用的阻尼層為0. 7mm厚和將該材料的兩層膠合併粘到外部預浸料坯以得到1.4-1. 5mm的總厚度。在以下的壓機中生產板。a)對於大的板(IOOOx 1500mm)壓機製造商Langzauner板的尺寸1350x 2750mm控制通過計算機引導CTouchscreen)通過壓力溫度通過計算機引導加熱和冷卻系統(最大值2_3°C /min)，b)對於較小的板(250x 250mm)壓機製造商Langzauner板的尺寸IOOOx 1300mm與大的壓機相比相同的控制，溫度最多400°C (快速加熱和冷卻系統(10°C /min)。實施例1在大的平板壓機中採用以下周期生產含泡沫的板1，2，3和4。-用可發泡的可交聯材料和蜂窩，沒有預浸料坯的第一固化周期-在壓機中冷卻整個板
-打開壓機並且引入預浸料坯和在155°C進一步加熱組合件30分鐘。-使得經過1小時的周期從155°C冷卻到50°C。實施例2在大的平板壓機中經過30分鐘將溫度從50°C增加到155°C，並且在155°C保持另外的30分鐘。然後冷卻到50°C來生產板5。實施例3採用較小的平板壓機將.5mm厚的幾片可發泡的可交聯材料放在蜂窩上，並且使用實施例2中採用的固化周期生產板6。使用具有金鋼石刀刃的刀片的來自Altendorf (型號F45)的切割臺，以4000rpm 的切割速度將板切割以提供測試用試樣。圖2是根據本發明的板的橫剖面視圖。結構插入損耗(Structure Born Insertion Loss)測量提供有關板限制在環境中的由于振動產生的噪音的能力的信息，其中使用板和基於輻射功率和機械輸入功率的對比。輻射功率與機械輸入功率的比率是板的稱為AMCF的「聲音-機械換算因數」的測量。兩個具有可比結構的不同板的AMCF之差將產生結構插入損耗(SBIL)，其是聲音絕緣的量的測量，可期望將聲音阻尼組件添加到無阻尼結構。使用以下公式進行AMCF計算
權利要求
1.可發泡配料，其用於製備具有改進的阻燃性能的減振材料，該可發泡配料包括 i)彈性體 )增塑劑或加工助劑iii)發泡體系iv)阻燃劑體系。
2.根據權利要求1的配料，其包含增粘劑。
3.根據權利要求1或權利要求2的配料，其中該增塑劑和該增粘劑是相同的材料。
4.根據前述任一項權利要求的可發泡配料，其中該彈性體可交聯，並且該配料包含用於彈性體的交聯劑。
5.根據前述任一項權利要求的配料，其中該彈性體以可發泡材料的5wt%-65wt%的量存在。
6.根據前述任一項權利要求的配料，其中該彈性體無滷素。
7.根據前述任一項權利要求的配料，其中該彈性體是具有高阻尼損耗因數的橡膠。
8.根據權利要求1-7任一項的配料，其中該彈性體是丁基橡膠。
9.根據權利要求1-5和權利要求7-8任一項的配料，其中該彈性體可交聯並且是可選的滷代共聚物，所述滷代共聚物是異烯烴和烷基苯乙烯如C4-C7異烯烴和C1-C5烷基苯乙烯的滷代共聚物，特別優選的是異丁烴和對甲基苯乙烯的溴代共聚物。
10.根據前述任一項權利要求的配料，其包含基於配料重量的0.Iwt % -5wt%的發泡體系。
11.根據前述任一項權利要求的配料，其包含基於配料重量的25wt%-70wt%的阻燃劑體系。
12.根據前述任一項權利要求的配料，其包含l-20wt%的該增塑劑。
13.根據權利要求12的配料，其中該增塑劑是液體聚丁烯。
14.根據前述任一項權利要求的配料，其包含輔助的增塑劑。
15.根據權利要求14的配料，其中該輔助的增塑劑是阻燃劑增塑劑。
16.根據前述任一項權利要求的配料，其中該阻燃劑包含i)、ii)和iii)的混合物 i)含磷阻燃劑ii)金屬氧化物阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑或金屬氫氧化物阻燃劑111)七墨。
17.根據權利要求16的配料，其中該石墨是熱膨脹性石墨。
18.根據前述任一項權利要求的配料，其中發泡體系是物理髮泡劑和化學發泡劑的混合物。
19.根據權利要求4-17任一項的配料，其中該發泡體系和該交聯劑在100°C_180°C範圍的溫度下實現其各自的功能。
20.根據前述任一項權利要求的配料，包含 i)基於配料重量的10% _60襯％的彈性體 )基於配料重量的0. l-5wt%的發泡體系iii)基於配料重量的25%-75wt%的阻燃劑體系iv)基於配料重量的l-20wt%的增塑劑或加工助劑ν)基於共聚物重量的0. l-5wt%的交聯劑。
21.阻燃劑配料，包括 i)含磷阻燃劑 )金屬氧化物阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑或金屬水合物阻燃劑 111)七墨。
22.根據權利要求21的阻燃劑配料，包含a)20wt % -60wt %的含磷阻燃劑b)5wt%-25wt%的金屬氧化物阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑或金屬水合物阻燃劑c)5wt%石墨。
23.根據權利要求21或22的阻燃劑組合物，其中含磷阻燃劑選自紅磷、磷酸銨如多聚磷酸銨，三聚氰胺磷酸酯或焦磷酸酯。
24.根據權利要求21-23任一項的阻燃劑，其中金屬氧化物或金屬氫氧化物為三水合鋁或氫氧化鎂。
25.根據權利要求21-M任一項的阻燃劑，其中使用的石墨是熱膨脹性石墨(HEG)。
全文摘要
描述了可發泡的彈性體配料，其適於製備具有內部航空器板所需的絕緣和減振性質以及阻燃性的聚合物泡沫。
文檔編號C08K13/00GK102459434SQ201080027999
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月24日 優先權日2009年6月24日
發明者C·勒邦特, J·沃爾克 申請人:澤菲羅斯公司