CN102568467A

CN102568467A - 一种车用间隔约束阻尼结构吸声隔音材料

Info

Publication number: CN102568467A
Application number: CN201210002606XA
Authority: CN
Inventors: 刘建立
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明涉及一种车用间隔约束阻尼结构吸声隔音材料，其包括装饰层(1)、阻尼层(2)、间隔层(3)、吸声层(4)和粘贴层(5)。其中，装饰层为平面载体，且具有微孔隙；阻尼层的主要成分为天然或人工合成橡胶；间隔层由各种材料形成的硬质板，但其表面为通透结构，内部有蜂窝结构；吸声层有非织造材料构成；粘贴层为低熔点纤维膜或者低熔点胶膜。间隔约束阻尼结构吸声隔音材料，它可以与刚性体进行紧密结合，且可以被切割为各种形状，易实现立体构型加工。车用间隔约束阻尼结构吸声隔音材料不仅改善汽车行驶过程中出现的噪音(Noise)、振动(Vibration)和声振粗糙度(Harshness)，即汽车“NVH”问题，且兼具美学装饰、保温调温的功能。

Description

一种车用间隔约束阻尼结构吸声隔音材料

技术领域

本发明涉及一种车用间隔约束阻尼结构吸声隔音材料及其制造方法，该材料可以广泛应用于各种驾乘机动车辆内，以减少发动机的传动噪声和车体与路面、空气摩擦产生的摩擦噪音。

背景技术

根据美国杰迪保尔咨询公司和美国思迈汽车咨询公司的数据显示，2010年全球汽车产量为7760.1万辆，其中乘用车量为5826.4万辆。而每辆乘用汽车的内饰材料约占汽车价值的4％，其中内饰材料中吸声隔音材料约占85％。中国产业用纺织品行业协会与中国纺织经济信息网统计数据显示，2010年我国汽车座椅面料约需1.1亿平方米，乘用车地毯约需2300万平方米，乘用车行李箱内衬约需1800万平方米，乘用车行李架用纺织品约需760万平方米，汽车车门内板面料约需810万平方米，汽车顶蓬面料约需超过2600万平方米，平均较2009年销售量增加20％。其中，65％依靠进口，每年进口金额约40亿美元。吸声隔音材料用于汽车内不仅可以有效地降低噪音干扰，给驾乘人员带来安静舒适的环境，而且可以起到节能保温作用，降低冬、夏两季车内空调开放时间，降低能源消耗。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种车用吸声隔音材料，降低车体内噪音，改善汽车行驶过程中出现的噪音(Noise)、振动(Vibration)和声振粗糙度(Harshness)，即汽车“NVH”问题。

本发明的另一目的是为了提供一种车用间隔约束阻尼结构吸声隔音材料的制造方法，利用本发明专利提供的制造方法，可以制造出能明显改善汽车的“NVH”问题。

为达到上述的目的，车用间隔约束阻尼结构吸声隔音材料是一个复合体，其包括装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层等5层材料。

通过装饰层(1)赋予吸声隔音材料美学功效，起到装潢装饰作用。装饰层可以为针织、机织和非织造工艺形成的表面起短绒，经过后整理带有色彩和图案。

阻尼层(2)的功能在于：当车体引擎动力传动使车身整体振动、车体与不平整路面摩擦车产生跳动时，振动和跳动将以动能和噪声的形式通过间隔层(3)、吸声层(4)和粘贴层(5)向驾乘空间传递，阻尼材料能将动能转化为热能来减少驾乘空间四壁的振动。在间隔约束阻尼结构吸声隔音材料中，阻尼层为厚度1毫米的天然丁基橡胶层或者合成橡胶中的异戊橡胶、乙丙橡胶。

间隔层(3)由硅胶材料形成的硬质板，但其表面平整，且为通透结构，内部有蜂窝结构，厚度为3毫米。间隔层表面通孔直径为0.1～0.2微米，平均孔隙率为90％～95％。

吸声层(4)为复合热风非织造材料，其有多层纤维网经过热轧而成。吸声层厚度为3～5毫米，平均孔隙直径为0.4～0.6微米，孔隙率为90％～95％。

粘贴层(4)为共聚酰胺薄膜，其上有低熔点粘合树脂，在125℃时可以熔融。粘合层在热压作用下能将间隔约束阻尼结构吸声隔音材料粘紧密附于车体，其与车体剥离强力大于1000牛顿。

车用间隔约束阻尼结构吸声隔音材料包括装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层等5层材料。装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层两两之间紧密粘合，其粘合方法可分为4步：第一步，在装饰层和阻尼层之间铺放共聚酰胺薄膜，三者从上到下顺序为阻尼层、共聚酰胺薄膜、装饰层，并经过热压机。压力为3000牛顿、轧辊温度为150℃，压轧速度为0.5米/秒。压轧后，不经冷却直接卷装。第二步，将第一步产生的装饰层和阻尼层复合体退卷，在阻尼层面铺放等宽度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方叠放间隔层，并经过热压机。压力为500牛顿、轧辊温度为150℃，压轧速度为1米/秒。第三步，在装饰层、阻尼层、间隔层形成的复合体与吸声层之间铺放共聚酰胺薄膜，并经过热压机，压力为3000牛顿、轧辊温度为150℃，压轧速度为1米/秒。第四步，将装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层形成的复合体平铺，在吸声层一面贴粘贴层，并经过热压机，压力为100牛顿、轧辊温度为135℃，压轧速度为1米/秒。按照汽车“NVH”问题解决方案，对间隔约束阻尼结构吸声隔音材料进行切割成吸声隔音部件，同一型号部件集中存放，并包装。

附图说明

在附图中示意性地给出了本发明技术实施方式的主要示例，其中，

图1，车用间隔约束阻尼结构吸声隔音材料结构示意图；

图2，汽车行李箱内饰用吸声隔音构件；

图3，汽车地毯吸声隔音构件。

具体实施方式

示例1

图2是本发明的第一具体实例，汽车行李箱内饰用吸声隔音构件。装饰层为针刺皮革基布，厚度为2毫米，材料为涤纶纤维，颜色为灰黑色，经过阻燃整理。阻尼层为天然丁基橡胶，厚度为1毫米。间隔层为合成硅胶，厚度为3毫米，孔距为2毫米，孔径为0.2微米，比表面积为750平方米每克，孔容为0.35毫升每克，孔隙率为95％。吸声层为复合热风非织造材料，厚度为5毫米，平均孔隙直径为0.4微米，孔隙率为90％。粘贴层共聚酰胺薄膜，在125℃时可以熔融。装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层等5层材料。装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层两两之间紧密粘合，其粘合方法可分为4步：第一步，在装饰层和阻尼层之间铺放共聚酰胺薄膜，三者从上到下顺序为阻尼层、共聚酰胺薄膜、装饰层，并经过热压机。压力为3000牛顿、轧辊温度为150℃，压轧速度为0.5米/秒。压轧后，不经冷却直接卷装。第二步，将第一步产生的装饰层和阻尼层复合体退卷，在阻尼层面铺放等宽度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方叠放间隔层，并经过热压机。压力为500牛顿、轧辊温度为150℃，压轧速度为1米/秒。第三步，在装饰层、阻尼层、间隔层形成的复合体与吸声层之间铺放共聚酰胺薄膜，并经过热压机，压力为3000牛顿、轧辊温度为150℃，压轧速度为1米/秒。第四步，将装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层形成的复合体平铺，在吸声层一面贴粘贴层，并经过热压机，压力为100牛顿、轧辊温度为135℃，压轧速度为1米/秒。对间隔约束阻尼结构吸声隔音材料进行切割，使其成为图2所示。

示例2

图3是本发明的第二具体实例，汽车汽车地毯吸声隔音构件。装饰层为针刺非织造材料，厚度为3.5毫米，材料为涤纶纤维，颜色为灰黑色，经过阻燃整理。阻尼层为天然丁基橡胶，厚度为1毫米。间隔层为合成硅胶，厚度为3毫米，孔距为2毫米，孔径为0.2微米，比表面积为750平方米每克，孔容为0.35毫升每克，孔隙率为95％。吸声层为复合热风非织造材料，厚度为6.5毫米，平均孔隙直径为0.4微米，孔隙率为95％。粘贴层共聚酰胺薄膜，在125℃时可以熔融。装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层等5层材料。装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层两两之间紧密粘合，其粘合方法可分为4步：第一步，在装饰层和阻尼层之间铺放共聚酰胺薄膜，三者从上到下顺序为阻尼层、共聚酰胺薄膜、装饰层，并经过热压机。压力为3000牛顿、轧辊温度为150℃，压轧速度为0.5米/秒。压轧后，不经冷却直接卷装。第二步，将第一步产生的装饰层和阻尼层复合体退卷，在阻尼层面铺放等宽度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方叠放间隔层，并经过热压机。压力为500牛顿、轧辊温度为150℃，压轧速度为1米/秒。第三步，在装饰层、阻尼层、间隔层形成的复合体与吸声层之间铺放共聚酰胺薄膜，并经过热压机，压力为3000牛顿、轧辊温度为150℃，压轧速度为1米/秒。第四步，将装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层形成的复合体平铺，在吸声层一面贴粘贴层，并经过热压机，压力为100牛顿、轧辊温度为135℃，压轧速度为1米/秒。对间隔约束阻尼结构吸声隔音材料进行切割，使其成为图3所示。

Claims

1.间隔约束阻尼结构吸声隔音材料是装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层等5层材料的复合体，5层材料的组合次序如图1所示。其中，装饰层的特征在于该吸声隔音材料的装饰层为机织物、针织物、针刺非织造材料或者皮革，在用于车顶棚、门板内侧和后备箱等车体内可见部位时，可以进行印染和阻燃整理。同时，装饰层可以与阻尼层能通过物理或者化学的方法紧密结合。

2.根据权利要求1，当装饰层印染和阻燃整理时，染料、阻燃剂和助剂达到或者高于《国际生态纺纺织品标准100通用与特别技术条件版本：2010版》要求。根据权利要求1，当装饰层与阻尼层结合时，两者的剥离强力应大于1000牛顿。

3.根据权利要求1，间隔约束阻尼结构吸声隔音材料应包含由阻尼材料构成的阻尼层，其中，阻尼材料的功能在于：当车体引擎动力传动使车身整体振动、车体与不平整路面摩擦车产生跳动时，振动和跳动将以动能和噪声的形式通过间隔层、吸声层和粘贴层向驾乘空间传递，阻尼材料能将动能转化为热能来减少驾乘空间四壁的振动。在间隔约束阻尼结构吸声隔音材料中，阻尼层为厚度1毫米的天然丁基橡胶或者合成橡胶中的异戊橡胶、乙丙橡胶。

4.根据权利要求1，间隔约束阻尼结构吸声隔音材料应包含间隔层，其由硅胶材料形成的柔性板，但其表面平整，且为通透结构，内部有蜂窝结构，厚度为3毫米。间隔层表面通孔直径为0.1～0.2微米，孔距为2～3毫米，比表面积为700～800平方米每克，孔容为0.3～0.5毫升每克，平均孔隙率为90％～95％。

5.根据权利要求1和权利要求4，间隔层应位于阻尼层和吸声层之间，且与两者紧密结合。在阻尼层和吸声层两层与间隔层接触层面上铺放两层低熔点共聚酰胺膜，在125℃时可以熔融。熔融状态下，通过压力作用使得阻尼层、吸声层与间隔层紧密结合，形成整体。

6.根据权利要求1和权利要求5，间隔约束阻尼结构吸声隔音材料应包含吸声层，其位于阻尼层和粘贴层之间。吸声层为复合热风非织造材料，其有多层纤维网经过热轧而成。吸声层厚度为3～5毫米，平均孔隙直径为0.4～0.6微米，孔隙率为90％～95％。

7.根据权利要求1和权利要求6，间隔约束阻尼结构吸声隔音材料应包含粘贴层，其特征在于粘贴层能将间隔约束阻尼结构吸声隔音材料粘紧密附于车体，其与车体剥离强力大于1000牛顿。在粘贴层为丙纶薄膜，其上由通过点浆处理形成的树脂粘合剂，在125℃时可以熔融。

8.根据权利要求1、2、3、4、5、6和7，在间隔约束阻尼结构吸声隔音材料成型过程中，需要对装饰层进行印染整理，同时各层之间需要通过粘合剂或粘合膜进行粘结。因此，在间隔约束阻尼结构吸声隔音材料中，所用到的染料、阻燃剂、粘合剂和整理助剂必须达到或者高于《国际生态纺织品标准100通用与特别技术条件版本：2010版》要求。在《国际生态纺织品标准100通用与特别技术条件》新版本发布时，要达到新版本要求。