CN102964670B - 一种含有木棉纤维的阻尼吸声材料的生产方法 - Google Patents

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一种含有木棉纤维的阻尼吸声材料的生产方法，涉及一种吸声板材的生产加工技术，属于减振复合材料生产技术领域。将乙烯-乙酸乙烯酯橡胶在常温下塑炼后，加入2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）混炼，然后再加入木棉纤维再混炼；最后将以上混炼后的胶片置于硫化机上热压成形。本发明的有益效果在于：将中空度高达80~90%的木棉纤维引入到阻尼材料中，利用木棉纤维的高中空含有较多静止空气这一特性而制取获得阻尼吸声材料；本发明产品材料的阻尼吸声性能可以根据需要调整，其加工与调整方法简便易行，适于进行产业化。

Description

一种含有木棉纤维的阻尼吸声材料的生产方法
技术领域
本发明涉及一种吸声板材的生产加工技术，属于减振复合材料生产技术领域。
背景技术
在以橡胶为基体的阻尼材料中，对于其阻尼和吸声性能是严格区分的。在获取高阻尼性能的同时往往会牺牲材料的吸声性能，反之亦然。在实践应用中，也很少有吸声性能优良的同时具有良好阻尼性能的橡胶基阻尼材料。然而，在工程实践中，人们总希望能有一种材料在解决噪音的同时能够减少如机械振动所带来的困扰。
发明内容
本发明目的是提出一种既具有阻尼效果，又具有吸声性能的含有木棉纤维的阻尼吸声材料。
本发明包括以下步骤：
1）共混：将乙烯-乙酸乙烯酯橡胶在常温下塑炼后，加入2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）混炼，然后再加入木棉纤维再混炼；
2）成型：将以上混炼后的胶片置于硫化机上热压成形。
经过以上工艺生产的板材在100~2500Hz内，吸声系数峰值可达0.5，具有良好的吸声性能。与此同时具有良好的阻尼性能，材料的有效阻尼温域可达40~60℃（损耗因子                                                对应的温度范围），损耗因子峰值可达1.0~1.5。
本发明的有益效果在于：将中空度高达80~90%的木棉纤维引入到阻尼材料中，利用木棉纤维的高中空含有较多静止空气这一特性而制取获得阻尼吸声材料；本发明产品材料的阻尼吸声性能可以根据需要调整，其加工与调整方法简便易行，适于进行产业化。
有机小分子在投料时存在一个临界值，投入过少时，与橡胶基体形成的氢键网络效果不显著，对材料的阻尼性能提高不明显。当过大时有机小分子在橡胶基体中的分散状态发生了变化，对继续增强材料的阻尼效果已无帮助甚至有所降低。
同样在确保材料具备良好的阻尼性能基础上加入木棉纤维，使材料兼具良好阻尼和吸声性能，木棉的投入量也就存在一个范围，过少时效果不明显，过大时，则无法取得兼顾良好的阻尼和吸声特性。
故，本发明所述步骤1）中乙烯-乙酸乙烯酯橡胶和2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）的投料质量比为50～80︰20～50；木棉纤维占共混总投料质量的5～25%。
为了使小分子能充分的与基体混炼均匀，必须经由一定时间的混合方可达到。同样要使木棉纤维在材料中均匀的混炼也需要充足的混炼时间，且应依据投料的比例而有不同。所述步骤1）中所述乙烯-乙酸乙烯酯橡胶的塑炼时间为5～10min；加入2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）后混炼30～40min；加入木棉纤维后再混炼30～40min。
本发明生产过程中，分至少两批次加入2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）进行混炼。
分至少两批次加入木棉纤维进行混炼。
混入小分子以及后续混入木棉纤维，由于混入量较大，必须分批次投入方可实现均匀混合。否则一次投入，不易混匀，且会导致混炼时间变长、混料损失、投料比不准确等。
热压成形温度的选择依据有机小分子的熔点以及乙烯—乙酸乙烯酯的加工特性而定。预热是为了让产品充分熔融而更好的硫化成型。本发明所述热压成形是：先在常压下，于130～150℃条件下，预热5～10min；然后再在10～15MPa压力条件下、130～150℃下，加压20～30min。本发明采用以上压力、时间和温度是为了让熔融的混炼胶料能充分流动充满模具内腔，并使得小分子与橡胶基体形成良好的氢键网络而取得良好的阻尼特性。
具体实施方式
一、共混：
1、将乙烯-乙酸乙烯酯橡胶在常温下，于双辊开炼机上塑炼5~10分钟。
2、在经塑炼的乙烯-乙酸乙烯酯胶片中分多次逐渐加入受阻酚类抗氧剂2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚），均匀混炼，时间在30~40min。
3、在3步骤的基础上再分多次逐渐混入木棉纤维，均匀混炼，时间在30~40min。
4、取下混炼胶片以备在平板硫化机上热压成型用。
二、热压成型：
1、将前述混炼的胶片均匀的铺放在模子内腔中，模子上下以钢板夹持，且在模子与钢板之间加有一层耐高温防粘膜。
2、将装好的钢板移入平板硫化机，在卸压条件下以130℃~150℃预热5~10min。
3、调节平板硫化机加压气压至10~15MPa，在130℃~150℃下加压20~30min。
4、泄压，取出钢板，连同混炼的胶料一起放入水中冷却脱模，制得厚度约为1mm的阻尼吸声材料。
三、两个投料实例及产品特性：
例1：VA含量60%的乙烯-乙酸乙烯酯为70质量份，加入30质量份的受阻酚类抗氧剂2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚），两者质量分数和为100，按照上述方法在双辊开炼机上混合均匀。再加入木棉纤维，按照上述方法制取厚度约1mm的薄片材料，木棉所占比例为15%。
采用动态力学分析仪测试阻尼性能，损耗因子的有效阻尼温域为50℃，损耗因子峰值为1.2。应用阻抗管法测试其吸声性能，在100~2500Hz内，吸声系数峰值为0.46。
例2：VA含量70%的乙烯-乙酸乙烯酯为60质量份，加入40质量份的受阻酚类抗氧剂2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚），两者质量分数和为100，按照上述方法在双辊开炼机上混合均匀。再加入木棉纤维，按照上述方法制取厚度约1mm的薄片材料，木棉所占比例为20%。
采用动态力学分析仪测试阻尼性能，损耗因子的有效阻尼温域为60℃，损耗因子峰值为1.5。应用阻抗管法测试其吸声性能，在100~2500Hz内，吸声系数峰值为0.5。

Claims (5)

1.一种含有木棉纤维的阻尼吸声材料的生产方法，其特点在于包括以下步骤：
1）共混：将乙烯-乙酸乙烯酯橡胶在常温下塑炼后，加入2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）混炼，然后再加入木棉纤维再混炼；
2）成型：将以上混炼后的胶片置于硫化机上热压成形；
所述步骤1）中乙烯-乙酸乙烯酯橡胶和2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）的投料质量比为50～80︰20～50；木棉纤维占共混总投料质量的5～25%。
2.根据权利要求1所述含有木棉纤维的阻尼吸声材料的生产方法，其特点在于所述步骤1）中所述乙烯-乙酸乙烯酯橡胶的塑炼时间为5～10min；加入2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）后混炼30～40min；加入木棉纤维后再混炼30～40min。
3.根据权利要求2所述含有木棉纤维的阻尼吸声材料的生产方法，其特点在于分至少两批次加入2,2′-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）进行混炼。
4.根据权利要求2所述含有木棉纤维的阻尼吸声材料的生产方法，其特点在于分至少两批次加入木棉纤维进行混炼。
5.根据权利要求2所述含有木棉纤维的阻尼吸声材料的生产方法，其特点在于所述热压成形是：先在常压下，于130～150℃条件下，预热5～10min；然后再在10～15MPa压力条件下、130～150℃下，加压20～30min。
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