CN104194367A - 一种阻尼减震降噪材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种阻尼减震降噪材料及其制备方法和应用。所述阻尼减震降噪材料包含以下按重量份计的组分：10#沥青10～20份、改性沥青55～60份、重质碳酸钙300～320份、石油树脂4～5份、玻璃纤维5～10份。将10#沥青放到捏合机里加热并且搅拌剪切，进行塑炼；然后加入改性沥青并且搅拌均匀，进行混炼；再加入150～160份的重质碳酸钙进行搅拌、混炼；最后加入剩余的重质碳酸钙、石油树脂、玻璃纤维进行搅拌、混炼；冲压成片材，得到阻尼减震降噪材料。所得阻尼减震降噪材料具有阻尼性能好、适用温域宽和抗老化等优点，可用于汽车工业领域。
Description
技术领域
本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种阻尼减震降噪材料及其制备方法和应用。
背景技术
阻尼减震材料具有减震、降噪的功能等优点。汽车的振动和噪声关系到环境保护、汽车的运行的平稳性、持久性和安全性，国外很早就采用沥青基的材料，使汽车室内的噪音得到有效的防治和控制。沥青型阻尼材料现在在我国的国产轿车内得到广泛的应用。对于降低机械振动，增强仪表的准确度，减低噪音具有良好的效果，具有良好的市场前景。
沥青基阻尼材料通过合理才处理，可以应用于航空、航天、汽车、粮食机械、医疗、家用电器以及其他各种薄壁结构的减震降噪。实践证明：应用沥青基的阻尼材料，能够提高产品的耐疲劳性，设备的精确度和可靠度，大大提高环境的舒适性和安全性。一般的阻尼材料主要由高分子材料(橡胶和树脂)等组成，这些粘弹性材料虽然也具有良好的阻尼性能，但是材料的成本相对沥青高很多。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种阻尼减震降噪材料。为了增强设备的准确度精确度以及安全性，减低阻尼材料的成本。该阻尼减震降噪材料具有较宽的温域，适合在-20～50℃使用。
本发明的另一目的在于提供所述阻尼减震降噪材料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述阻尼减震降噪材料在汽车工业中的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种阻尼减震降噪材料，包含以下按重量份计的组分：10#沥青10～20份、改性沥青55～60份、重质碳酸钙300～320份、石油树脂4～5份、玻璃纤维5～10份。
所述的阻尼减震降噪材料，优选包含以下按重量份计的组分：
10#沥青20份、改性沥青60份、重质碳酸钙320份、石油树脂5份、玻璃纤维10份；
所述10#沥青优选为茂名石化产；
所述的改性沥青为掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料；一般改性沥青中添加SBS热塑性弹性体以及丁苯橡胶；
所述的重质碳酸钙优选为400目～1000目的重质碳酸钙；更优选为400目的重质碳酸钙；
所述的石油树脂优选为C5～C9的碳氢树脂；更优选为脂肪族树脂(C5)、脂环族树脂(DCPD)、芳香族树脂(C9)、脂肪族/芳香族共聚树脂(C5/C9)或加氢石油树脂；最优选为石油树脂FM-100；
所述的玻璃纤维优选是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的。
所述的阻尼减震降噪材料的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)将10#沥青放到捏合机里加热并且搅拌剪切，进行塑炼；
(2)在10#沥青熔化的前提下，加入改性沥青并且搅拌均匀，进行混炼；
(3)加入150～160份的重质碳酸钙进行搅拌、混炼；
(4)加入剩余的重质碳酸钙、石油树脂、玻璃纤维进行搅拌、混炼；冲压成片材，得到阻尼减震降噪材料。
各原料的使用量按重量份计如下：10#沥青10～20份、改性沥青55～60份、重质碳酸钙300～320份、石油树脂4～5份、玻璃纤维5～10；优选为：10#沥青20份、改性沥青60份、重质碳酸钙320份、石油树脂5份、玻璃纤维10份；
步骤(1)中所述的塑炼的时间优选为15～25分钟；温度优选为90～100℃；
步骤(2)中所述的混炼的时间优选为15～20分钟；
步骤(3)中所述的混炼的时间优选为10～15分钟；
步骤(4)中所述的混炼的时间优选为30～40分钟；
步骤(2)、(3)和(4)中所述的混炼的温度优选为90～100℃。
所述的阻尼减震降噪材料具有较宽的温域，适合-20～50℃使用；特别适合在汽车工业中进行应用。
本发明的制备原理为：
沥青属于粘弹性阻尼材料，具有高阻尼的性能，即良好的吸震性，沥青的阻尼温域较宽，可达到60℃，同时，沥青具有热熔性，在一定的温度下能够熔化，冷却后能够黏住金属材料；通过加入轻质碳酸钙，增强材料的强度，增加材料的体积同时降低生产的成本；石油树脂具有增强材料的柔韧性的作用，流动性好，能改善主体材料的润湿性，粘性好，有突出的初粘性能。优良的抗老流动性好，能改善主体材料的润湿性，粘性好，有突出的初粘性能。优良的抗老化性，颜色浅，透明，低臭，低挥发物。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
(1)本发明采用沥青作为主要的基料，取材容易，价格便宜。加上沥青属于热熔型的粘弹性材料，在一定的温度下能够熔化并粘接到金属表面，安装方式简单。沥青作为粘弹性材料具有良好的阻尼性能，能够起到提高汽车阻尼性能的作用。
(2)本发明通过采用玻璃纤维作为改性材料，玻纤作为耐高温材料，能够极大的改善材料的耐温性，改善沥青在高温下熔化流淌的缺点。
(3)本发明采用石油树脂作为改性料，能够改善材料的老化性，主体材料的润湿性、初粘性、以及一定的软化的作用等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种阻尼减震降噪材料，包含以下按重量份计的组分：
(1)将10#沥青放到捏合机里加热并且搅拌剪切，90～100℃进行塑炼15分钟；
(2)在10#沥青熔化的前提下，加入改性沥青并且搅拌均匀，进行混炼20分钟；
(3)加入160份的重质碳酸钙进行搅拌、混炼10分钟；
(4)加入剩余的重质碳酸钙、石油树脂、玻璃纤维进行搅拌、混炼30分钟；冲压成片材，得到阻尼减震降噪材料。其性能参数见表1。
实施例2
一种阻尼减震降噪材料，包含以下按重量份计的组分：
(1)将10#沥青放到捏合机里加热并且搅拌剪切，90～100℃进行塑炼20分钟；
(2)在10#沥青熔化的前提下，加入改性沥青并且搅拌均匀，进行混炼20分钟；
(3)加入160份的重质碳酸钙进行搅拌、混炼15分钟；
(4)加入剩余的重质碳酸钙、石油树脂、玻璃纤维进行搅拌、混炼35分钟；冲压成片材，得到阻尼减震降噪材料。其性能参数见表1。
实施例3
一种阻尼减震降噪材料，包含以下按重量份计的组分：
(1)将10#沥青放到捏合机里加热并且搅拌剪切，90～100℃进行塑炼25分钟；
(2)在10#沥青熔化的前提下，加入改性沥青并且搅拌均匀，进行混炼15分钟；
(3)加入160份的重质碳酸钙进行搅拌、混炼10分钟；
(4)加入剩余的重质碳酸钙、石油树脂、玻璃纤维进行搅拌、混炼40分钟；冲压成片材，得到阻尼减震降噪材料。其性能参数见表1。
实施例1～3所得的阻尼减震降噪材料的性能参数，通过ASTM-D4065-2006和GB/T18258-2000进行测试得到的，结果见表1。
表1
从表1中可以看出，实施例1、2和3得到的阻尼减震降噪材料具有阻尼系数较高，灰分较低，密合度较高的特点。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种阻尼减震降噪材料，其特征在于包含以下按重量份计的组分：10#沥青10～20份、改性沥青55～60份、重质碳酸钙300～320份、石油树脂4～5份、玻璃纤维5～10份。
2.根据权利要求1所述的阻尼减震降噪材料，其特征在于包含以下按重量份计的组分：
10#沥青20份、改性沥青60份、重质碳酸钙320份、石油树脂5份、玻璃纤维10份。
3.根据权利要求1所述的阻尼减震降噪材料，其特征在于：
所述的重质碳酸钙为400目～1000目的重质碳酸钙。
4.根据权利要求1所述的阻尼减震降噪材料，其特征在于：
所述的石油树脂为C5～C9的碳氢树脂。
5.根据权利要求1所述的阻尼减震降噪材料，其特征在于：
所述的石油树脂为脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂或加氢石油树脂。
6.根据权利要求1所述的阻尼减震降噪材料，其特征在于：
所述的石油树脂为石油树脂FM-100。
7.权利要求1～6任一项所述的阻尼减震降噪材料的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：
(1)将10#沥青放到捏合机里加热并且搅拌剪切，进行塑炼；
(2)在10#沥青熔化的前提下，加入改性沥青并且搅拌均匀，进行混炼；
(3)加入150～160份的重质碳酸钙进行搅拌、混炼；
(4)加入剩余的重质碳酸钙、石油树脂、玻璃纤维进行搅拌、混炼；冲压成片材，得到阻尼减震降噪材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的塑炼的时间为15～25分钟；温度为90～100℃；
步骤(2)中所述的混炼的时间为15～20分钟；
步骤(3)中所述的混炼的时间为10～15分钟；
步骤(4)中所述的混炼的时间为30～40分钟；
步骤(2)、(3)和(4)中所述的混炼的温度为90～100℃。
9.权利要求1～6任一项所述的阻尼减震降噪材料在汽车工业中的应用。
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