CN101693415A - 一种新型吸隔声绝热材料及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型吸隔声绝热材料，该新型吸隔声绝热材料是由吸隔声棉毡构成，也可以由吸隔声棉毡与弹性海棉体通过阻尼复合粘胶复合组成；吸隔声棉毡由间位芳纶纤维1313制成；弹性海棉体是厚度为0.2～0.3mm的硅橡胶片。该吸隔声绝热材料的憎水性为95％。环保无污染，为不燃材料，并且耐高温使用时间持久，憎水性好，可用于航空航天飞行器、各种汽车壁板的吸隔声绝热材料，也可用于厅堂场馆的声学装修材料。

Description

一种新型吸隔声绝热材料及其应用

技术领域

本发明涉及一种新型芳纶吸隔声绝热材料，具体地说是一种新型吸隔声绝热材料及其应用。

背景技术

随着我国航空领域内新支线、大型运输机、大型客机等多个重大项目纷纷立项，我国在航空材料方面的研究也迎来了难得的发展机遇。然而目前我国在航空材料方面的研究和生产制造能力方面，不仅与发达国家相比存在着一定的差距，而且与这些新型号的需求也存在着较大的缺口。以航空用吸音隔声材料而言，无论是新舟系列飞机、新支线ARJ21系列飞机，还是未来的大型运输机、大型客机，甚至Z-8、Z-11等直升机都需要相当数量的吸音隔声材料。然而目前国内在这方面主要采取两种措施：一种是沿用几十年前的技术和工艺，采用相对落后的玻璃纤维吸音隔声材料；另一种则是依赖于进口国外先进的吸音隔声材料。这两种措施都存在着一定问题。采用国产落后的吸音隔声材料，无法真正实现飞机的舱内声学设计，并且会带来降噪效果不佳、附加质量大、环保性差等问题。而仅仅依赖进口材料，又会带来成本高、产品更新换代周期长、缺乏对国外供应商的控制力等问题。

中国专利(CN201257334)公开了一种芳纶纤维超高强型耐高温针刺过滤毡，在玻璃纤维机织布的上、下表面，用针刺机分别复合一层芳纶纤维。它的优点是断裂强力高，断裂伸长小，热收缩率小；抗冲击性能良好，耐压水平提高，使用寿命长；耐温范围为210℃～250℃；耐酸、耐碱性强。

中国专利(CN1948615)公开了属于合成纤维纸领域，涉及合成无纺纸结构，特别涉及一种以玄武岩纤维、芳纶纤维及聚苯硫醚纤维湿法制成的纤维纸。该合成纤维纸具有力学性能佳，耐高温性能好，耐酸耐碱，抗紫外线性能强，吸湿性低，有更好的耐环境性能，此外，还有绝缘性能好，高温过滤性佳、抗辐射、良好的透波性能等优点。因此，该合成纤维纸，可广泛应用于航空航天、军工、车船制造、建筑等军工和民用领域。

中国专利(CN201244938)公开了一种高阻隔高性能复合材料，所述高阻隔高性能复合材料是由聚氟乙烯薄膜层、粘合剂层、聚酯镀铝膜层、粘合剂层和芳纶织物层依次复合构成的层叠体。该产品还包括一层聚氨酯涂层。本实用新型所提供的复合材料可以在较轻质量的情况下保证较低的气体渗透率和良好的力学性能和抗疲劳性，能够真正适应航空、航天领域对高阻隔性材料的应用需求。

中国专利ZL200420062969.3提供了一种高阻隔冷成型铝膜，由尼龙膜层、粘合剂层、阻隔层铝箔、粘合剂层和聚乙烯类共聚物层依次复合构成的层叠体。但这种高阻隔冷成型铝膜主要用于食品、工业化学品、药品等行业的物品包装，无法满足航空领域的特殊要求。

中国专利ZL02222387.8提供了一种航空用高性能复合膜，由浸胶的尼龙纤维结网与涂胶的合成阻燃高分子膜为聚酰亚胺膜或聚氟乙烯或阻燃聚酯薄膜，该产品具有耐热性、阻燃性、绝缘性以及低重量高强度等优点，虽然能部分满足航空领域的特殊要求。但由于尼龙纤维自身具有弹性模数低、吸水性大、低温冲击强度低以及吸水后变形等缺点，而使得该航空用高性能复合膜的使用受到了一定的限制。

因此，现有的吸隔声材料无法满足航空等特殊领域的声学要求，开展新型吸音隔声材料研制及应用研究，发展国产先进吸音隔声材料，提升我国新型吸音隔声材料研制及生产能力，实现大型飞机吸音隔声材料国产化的意义十分重大。

发明内容

为了克服现有吸隔声材料在航空等领域使用存在的问题，本发明的目的提供一种新型吸隔声绝热材料及其应用，该吸隔声绝热材料由间位芳纶纤维加工而成，为一种毡状类的吸隔声材料。

本发明的目的通过以下技术方案来实现的；

一种新型吸隔声绝热材料，其特征在于：所述吸隔声绝热材料由吸隔声棉毡构成，所述吸隔声棉毡由间位芳纶纤维(简称1313)制成。该吸隔声绝热材料的憎水性为92％。

一种新型吸隔声绝热材料，其特征在于：所述吸隔声绝热材料由吸隔声棉毡与弹性海棉体通过阻尼复合粘胶复合组成；所述吸隔声棉毡由间位芳纶纤维(简称1313)制成；所述弹性海棉体是厚度为0.2～0.3mm的硅橡胶片。该吸隔声绝热材料的憎水性为95％。

本发明中，所述吸隔声绝热材料可以由三层吸隔声棉毡与两层弹性海棉体通过阻尼复合粘胶复合组成；复合顺序依次为最底层为吸隔声棉毡、然后弹性海棉体、再一层吸隔声棉毡、再一层弹性海棉体、最表层为吸隔声棉毡。

本发明所述的新型吸隔声绝热材料在航空航天飞行器、汽车壁板中的应用。

本发明所述的新型吸隔声绝热材料，根据使用用途的不同要求，吸隔声材料可以有不同的厚度以及不同的密度。

本发明所述吸隔声绝热材料为环保型，无污染，符合航空使用的“三防”要求：防火、防水、防毒，不燃且耐高温，在220℃使用十年以上，其使用寿命高于一切工业有机高温纤维。在260℃下，经过100h，机械强度仍保持原来的65％，短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者融熔。其材料在高温700℃时才开始碳化，燃烧时没有滴落物生成，高温燃烧离火1～2s可以自熄。

本发明中，由纯吸隔声棉毡构成的为I型吸隔声绝热材料；由吸隔声棉毡与弹性海棉体通过阻尼复合粘胶复合组成的为II型吸隔声绝热材料。所述吸隔声绝热材料可用于航空航天飞行器、各种汽车壁板的绝热吸隔声材料，作为不燃吸声材料也可用于厅堂场馆的声学装修材料。

本发明的新型吸隔声绝热材料，具有如下优点：

1、作为飞机舱壁板中间的吸隔声绝热材料使用，能有效的在各个频率段得到很好的吸隔声绝热效果。

2、吸隔声绝热材料具有不燃、环保，在中国建材检测中心进行的物理检测表明，材料符合航空使用的“三防”要求：防火、防水、防毒；

3、吸隔声绝热材料有良好的保温效果，材料经久耐用；在220℃使用十年以上，其使用寿命高于一切工业有机高温纤维。在260℃下，经过100h，机械强度仍保持原来的65％，短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者融熔。其材料在高温700℃时才开始碳化，燃烧时没有滴落物生成，高温燃烧离火1～2s可以自熄。

4、吸隔声绝热材料有良好的憎水性，由纯吸隔声棉毡构成的I型吸隔声绝热材料的憎水性达到92％，由吸隔声棉毡与弹性海棉体通过阻尼复合粘胶复合组成的II型吸隔声绝热材料的憎水性达到95％。

5、吸隔声绝热材料的声学性能优良，在中国飞机强度研究所航空声学振动实验室进行了声学检测，15mm厚的I型吸隔声棉毡平均吸声系数可以达到0.4、25mm厚的II型吸隔声棉毡平均吸声系数可以达到0.51。

附图说明

图1是本发明所述的I型吸隔声绝热材料的结构示意图；

图2是本发明所述的II型吸隔声绝热材料的结构示意图。

具体实施方式

一种I型新型吸隔声绝热材料，见图1，吸隔声绝热材料由吸隔声棉毡1构成，吸隔声棉毡1由间位芳纶纤维制成。该吸隔声绝热材料的憎水性为92％。

一种II型新型吸隔声绝热材料，见图2，吸隔声绝热材料由三层吸隔声棉毡1与两层弹性海棉体2通过阻尼复合粘胶3复合组成。复合顺序依次为最底层为吸隔声棉毡1、然后弹性海棉体2、再一层吸隔声棉毡1、再一层弹性海棉体2、最表层为吸隔声棉毡1。

吸隔声棉毡1由间位芳纶纤维制成；弹性海棉体2是厚度为0.2～0.3mm的硅橡胶片。该吸隔声绝热材料的憎水性为95％。

本发明所述的新型吸隔声绝热材料在航空航天飞行器、汽车壁板中的应用。吸隔声绝热材料可用于航空航天飞行器、各种汽车壁板的绝热吸隔声材料，作为不燃吸声材料也可用于厅堂场馆的声学装修材料。

一种新型芳纶吸隔声绝热棉毡材料的制作方法，它包括以下步骤：

1)根据所要控制的噪声声场情况，设计所要加工的吸隔声材料的各项参数；

2)根据计算得到的材料厚度、单位密度等参数，确定吸隔声毡的生产加工工艺的具体参数；

3)吸声毡的制作采用传统的化纤纤维毡的制作方法即可；所不同的是开松时将芳纶纤维经开松机开松并混合，在开松过程中需加入抗静电剂等其他辅助制剂，使纤维抗静电并柔软平滑；将开松混合后的纤维进行机械定向的梳理，形成纤维网，将梳理后的纤维网经铺网机处理，铺设成一定厚度松软纤维层，将纤维层进行第一次针刺，再将穿刺过的纤维层进行针刺，使其达到规定厚度下具有优良弹性的I型芳纶吸隔声绝热棉毡。

4)根据使用场合的不同和声学性能要求不同，还可以做成中间带有硅橡胶弹性体的II型芳纶吸隔声绝热棉毡，芳纶吸隔声绝热棉毡和硅橡胶弹性体分层间隔布置。制作的方法是在硅橡胶弹性体的表面，均匀涂刷阻尼复合粘胶，涂胶厚度1～1.2mm，相互压制而成。

本发明具有良好的保温效果，材料经久耐用；在220℃使用十年以上，其使用寿命高于一切工业有机高温纤维。在260℃下，经过100h，机械强度仍保持原来的65％，短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者融熔。其材料在高温700℃时才开始碳化，燃烧时没有滴落物生成，高温燃烧离火1～2s可以自熄。材料符合航空使用要求。

Claims (7)

1.一种新型吸隔声绝热材料，其特征在于：所述吸隔声绝热材料由吸隔声棉毡(1)构成，所述吸隔声棉毡(1)由间位芳纶纤维制成。

2.根据权利要求1所述的新型吸隔声绝热材料，其特征在于：所述吸隔声绝热材料的憎水性为92％。

3.一种权利要求1所述的新型吸隔声绝热材料在航空航天飞行器、汽车壁板中的应用。

4.一种新型吸隔声绝热材料，其特征在于：所述吸隔声绝热材料由吸隔声棉毡(1)与弹性海棉体(2)通过阻尼复合粘胶(3)复合组成；所述吸隔声棉毡(1)由间位芳纶纤维制成；所述弹性海棉体(2)是厚度为0.2～0.3mm的硅橡胶片。

5.根据权利要求4所述的新型吸隔声绝热材料，其特征在于：所述吸隔声绝热材料由三层吸隔声棉毡(1)与两层弹性海棉体(2)通过阻尼复合粘胶(3)复合组成；复合顺序依次为最底层为吸隔声棉毡(1)、然后弹性海棉体(2)、再一层吸隔声棉毡(1)、再一层弹性海棉体(2)、最表层为吸隔声棉毡(1)。

6.根据权利要求4所述的新型吸隔声绝热材料，其特征在于：所述吸隔声绝热材料的憎水性为95％。

7.一种权利要求4所述的新型吸隔声绝热材料在航空航天飞行器、汽车壁板中的应用。

Images