CN108912385B - 一种绝热降噪隔音材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种绝热降噪隔音材料，其特征在于，包括如下重量份的原料组成：橡塑发泡材料70～75份和橡胶胶水25～30份。加压成型后的绝热降噪隔音材料表面形成粗糙、多孔的结构，在声波传递至绝热降噪隔音材料表面时，粗糙、多孔的结构能有效干扰声波的传递和反射，使得绝热降噪隔音材料具有良好的隔音效果。

Description

一种绝热降噪隔音材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及降噪材料领域，特别涉及一种绝热降噪隔音材料及其制备方法。
背景技术
噪音污染被看作是危害等同于大气污染、水污染的三大环境污染之一。一般噪声超过50分贝，就会对人类日常工作生活产生有害影响，特别是对睡眠质量的影响。现在市面上常见的隔音材料一般为有纤维结构隔音棉或高密度隔音板，这些材料隔音效果较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种绝热降噪隔音材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种绝热降噪隔音材料，包括如下重量份的原料组成：
橡塑发泡材料70～75份；
橡胶胶水25～30份。
一种绝热降噪隔音材料的制备方法，包括如下步骤：
将橡塑发泡材料粉碎成颗粒状，得到颗粒物A；
通过滤网筛选所述颗粒物A，得到颗粒物B；
搅拌所述颗粒物B，搅拌时向颗粒物B中加入橡胶胶水，得到混合物C；
将混合物C加压保存3～5h，得到绝热降噪隔音材料。
进一步地，所述橡塑发泡材料包括如下重量份原料：丁腈橡胶90～110份，强化改质填充剂150～170份，PVC 80～90份，阻燃剂45～50份，软化剂160～180份，补强剂20～30份，发泡剂90～110份，CPE10～20份，增韧剂20～30份，乳化剂2～10份，活性剂1～10份和防老剂0.1～1份。
进一步地，所述强化改质填充剂包括滑石粉。
进一步地，所述阻燃剂包括氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌中的至少一种。
进一步地，所述软化剂包括石蜡油、石蜡和大豆油中的至少一种。
进一步地，所述补强剂包括炭黑和碳酸钙中的至少一种。
进一步地，所述活性剂包括氧化锌和硬脂酸中的至少一种。
进一步地，所述乳化剂包括PEG。
进一步地，所述橡胶胶水包括丁腈橡胶胶粘剂。
本发明的有益效果是：加压成型后的绝热降噪隔音材料表面形成粗糙、多孔的结构，在声波传递至绝热降噪隔音材料表面时，粗糙、多孔的结构能有效干扰声波的传递和反射，使得绝热降噪隔音材料具有良好的隔音效果。
附图说明
图1为一个实施例的绝热降噪隔音材料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在一个实施例中，如图1所示，一种绝热降噪隔音材料，包括如下重量份的原料组成：橡塑发泡材料70～75份；橡胶胶水25～30份。
在一个实施例中，一种绝热降噪隔音材料的制备方法，包括如下步骤：
将橡塑发泡材料粉碎成颗粒状，得到颗粒物A。本实施例中，采用橡塑发泡管，将橡塑发泡管粉碎成颗粒状，得到颗粒物A。
通过滤网筛选所述颗粒物A，得到颗粒物B，所述滤网的目数大于100目。值得一提的是，滤网也可以称为筛网，或者称为过滤网、过滤筛网。本实施例中，通过100目的滤网筛选出0.150mm直径以下的颗粒，得到颗粒物B。颗粒物B中的颗粒平均直径越小，在后续进行反应时，颗粒的表面积/体积比越大，能使得与橡胶胶水之间的反应面积更大，进而使得反应更为充分，提升绝热降噪隔音材料的隔音性能和强度性能。工业生产中，由于还需兼顾到生产效率问题，所以本实施例采用100目的滤网进行筛选，兼顾生产效率。
搅拌所述颗粒物B，搅拌时向颗粒物B中加入橡胶胶水，得到混合物C。所述橡胶胶水随着搅拌均匀地分散至颗粒物B中，充分地与颗粒物B混合。
将混合物C加压保存3～5h，得到绝热降噪隔音材料。橡塑发泡材料本身具有一定的弹性，这是由于橡塑发泡材料内的橡胶具有较长的分子链，在橡塑发泡材料受到震动干扰后，其长链分子之间的结合具备缓冲性，使其拥有相对较佳的隔音性。通过加压使得混合物C固化，橡胶胶水将使得颗粒物B重新组合在一起，且在固化过程中，橡胶胶水使得颗粒物B中的颗粒重新组合，各粒径不同、形状不同的颗粒在橡胶胶水的粘合下呈不规则排列状态，使加压成型后的绝热降噪隔音材料表面形成粗糙、多孔的结构，在声波传递至绝热降噪隔音材料表面时，粗糙、多孔的结构能有效干扰声波的传递和反射，使得绝热降噪隔音材料具有良好的隔音效果。
在一个实施例中，一种绝热降噪隔音材料的制备方法，包括反应釜和粉碎机，所述反应釜包括釜体、搅拌机构和加压机构，所述搅拌机构设置于釜体内，所述加压机构的内部与所述釜体的内部连通，且所述加压机构用于使得釜体内部增压，还包括如下步骤：
通过粉碎机将橡塑发泡材料粉碎成颗粒状，得到颗粒物A。
通过的滤网筛选所述颗粒物A，得到颗粒物B。
将颗粒物B加入釜体内，搅拌所述颗粒物B，搅拌时向颗粒物B中加入橡胶胶水，得到混合物C。例如，搅拌过程中逐渐向颗粒物B中加入橡胶胶水。
通过加压机构将混合物C加压保存3～5h，卸料，得到绝热降噪隔音材料。
在一个实施例中，所述绝热降噪隔音材料的制备方法还包括：将所述绝热降噪隔音材料裁切成预设尺寸。将所述绝热降噪隔音材料裁切成预设尺寸，并应用于预设场景中，比如，将所述绝热降噪隔音材料裁切成正方体形，并通过多个所述绝热降噪隔音材料铺展于墙体上，使得墙体具有隔音效果。
为使得橡塑发泡材料具有更好的隔音性能，在一个实施例中，所述橡塑发泡材料包括如下重量份原料：丁腈橡胶90～110份，强化改质填充剂150～170份，PVC 80～90份(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)，阻燃剂45～50份，软化剂160～180份，补强剂20～30份，发泡剂90～110份，CPE 10～20份(Chlorinated Polyethylene，氯化氟乙烯)，增韧剂20～30份，乳化剂2～10份，活性剂1～10份和防老剂0.1～1份。
优选地，所述强化改质填充剂包括滑石粉。滑石粉能增加绝热降噪隔音材料形状的稳定，能增加张力强度、剪切强度、挠曲强度和压力强度。
具体地，所述阻燃剂包括氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌中的至少一种。阻燃剂用于赋予绝热降噪隔音材料难燃性。优选地，所述阻燃剂为氢氧化铝。
具体地，所述软化剂包括石蜡油、石蜡和大豆油中的至少一种。例如，所述软化剂包括150～155重量份的石蜡油、5～10重量份大豆油和8～12重量份的石蜡。软化剂用于增加所述橡胶发泡材料的塑性，使其易于生产。优选地，所述软化剂包括石蜡油、石蜡和大豆油。
优选地，所述补强剂包括炭黑和碳酸钙中的至少一种。例如，所述补强剂包括20～29重量份的炭黑和0.01～1重量份的碳酸钙。
具体地，所述活性剂包括氧化锌和硬脂酸中的至少一种。优选地，所述活性剂为硬脂酸，用于促进所述橡胶发泡材料硫化。
具体地，所述防老剂包括防老剂4010NA和防老剂4020中的至少一种。
优选地，所述乳化剂包括PEG(polyethylene glycol，聚乙二醇)。乳化剂用于促进所述橡胶发泡材料的原料的乳化，使所述橡胶发泡材料易于生产。
橡胶胶水通过使得颗粒状的橡胶发泡材料重新组合，进而制得绝热降噪隔音材料。优选地，所述橡胶胶水包括丁腈橡胶胶粘剂。在另一个实施例中，所述橡胶胶水包括氯丁橡胶胶粘剂。又一个实施例中，所述橡胶胶水包括聚硫橡胶胶粘剂。
优选地，所述增韧剂包括氯醋树脂。
所述滤网的目数大于100目。优选地，所述滤网为100目。另一个实施例中，所述滤网为150目。又一实施例中，所述滤网为200目。滤网应当不仅限于国标所规定的目数，也可以是，一个实施例中，所述滤网的目数为120目。另一实施例中，所述滤网的目数为135目。所述滤网的目数越高，颗粒物B的粒径越小，获得的橡塑发泡材料的颗粒越细。
以下结合多个实施例中的实验数据来对所述绝热降噪隔音材料进行性能说明：
实施例1：
所述绝热降噪隔音材料包括如下重量份的原料组成：
橡塑发泡材料：70份；
橡胶胶水：丁腈橡胶胶粘剂30份。
如图1所示，本实施例中，所述绝热降噪隔音材料的制备方法包括如下步骤：
S11：通过粉碎机将橡塑发泡材料粉碎成颗粒状，得到颗粒物A。
S12：通过100目的滤网筛选所述颗粒物A，得到颗粒物B。
S13：将颗粒物B加入釜体内，搅拌所述颗粒物B，搅拌时向颗粒物B中加入丁腈橡胶胶粘剂，得到混合物C。
S14：通过加压机构将混合物C加压保存3～5h，卸料，得到绝热降噪隔音材料。
其中，所述橡胶发泡材料包括如下重量份原料组成：
丁腈橡胶90份；
强化改质填充剂：滑石粉150份；
PVC 80份；
阻燃剂：氢氧化铝45份；
软化剂：石蜡油150份、大豆油4份、石蜡6份；
补强剂：炭黑19.5份、碳酸钙0.5份；
发泡剂：偶氮二甲酰胺90份；
CPE 10份；
增韧剂：氯醋树脂20份；
乳化剂：PEG 2份；
活性剂：硬脂酸1份；
防老剂：防老剂4020 0.1份。
实施例2：
所述绝热降噪隔音材料包括如下重量份的原料组成：
橡塑发泡材料：80份；
橡胶胶水：丁腈橡胶胶粘剂20份。
实施例2中，制备所述绝热降噪隔音材料的步骤与实施例1中所述绝热降噪隔音材料制备方法中的步骤相同，其中，所述橡胶发泡材料包括如下重量份原料组成：
丁腈橡胶110份；
强化改质填充剂：滑石粉170份；
PVC 90份；
阻燃剂：三氧化二锑40份，硼酸锌10份；
软化剂：石蜡油165份、大豆油15份；
补强剂：炭黑30份；
发泡剂：偶氮二甲酰胺110份；
CPE 20份；
增韧剂：氯醋树脂30份；
乳化剂：PEG 10份；
活性剂：硬脂酸9份、氧化锌1份；
防老剂：防老剂4010NA 1份。
实施例3：
所述绝热降噪隔音材料包括如下重量份的原料组成：
橡塑发泡材料：75份；
橡胶胶水：丁腈橡胶胶粘剂25份。
实施例3中，制备所述绝热降噪隔音材料的步骤与实施例1中所述绝热降噪隔音材料制备方法中的步骤相同，其中，所述橡胶发泡材料包括如下重量份原料组成：
丁腈橡胶100份；
强化改质填充剂：滑石粉160份；
PVC 85份；
阻燃剂：氢氧化铝50份；
软化剂：石蜡油150份、大豆油7份、石蜡9份；
补强剂：炭黑25份、碳酸钙0.4份；
发泡剂：偶氮二甲酰胺100份；
CPE 15份；
增韧剂：氯醋树脂25份；
乳化剂：PEG 6份；
活性剂：硬脂酸5份；
防老剂：防老剂4020 0.7份。
实施例1～实施例3中，得到的所述绝热降噪隔音材料满足如下基本性能：温度适用范围-30℃～100℃。在25℃时的导热系数0.047W/(m*k)。材料密度200～300KG/m3。防火性能达到B1级。
根据AS*423标准，产品的标准降噪系数(NRC，noise reduction coefficient)与产品厚度的对应关系如下表1所示：
表1
Figure BDA0001730086400000081
结合上述AS*423标准，实施例1～实施例3中的绝热降噪隔音材料的降噪性能测试结果如下表2所示：
表2
Figure BDA0001730086400000082
由上述表2可以得出，在相应的厚度下，各实施例中的绝热降噪隔音材料的降噪系数均优于AS*423标准中所规定相应的标准降噪系数。且通过对相应数值的对比可以发现，本发明所提供的绝热降噪隔音材料具有优异的降噪性能。
实施例4：
通过采用专利CN102492228B中的实施例2制得橡塑发泡材料作为实施例4，制得橡塑发泡材料。通过实施例4的橡塑发泡材料制得所述绝热降噪隔音材料，所述绝热降噪隔音材料包括如下重量份的原料组成：
橡塑发泡材料：75份；
橡胶胶水：丁腈橡胶胶粘剂25份。
实施例5：
通过采用CN103788430B中的实施例1制得橡塑发泡材料作为实施例5，制得橡塑发泡材料。通过实施例5的橡塑发泡材料制得所述绝热降噪隔音材料，所述绝热降噪隔音材料包括如下重量份的原料组成：
橡塑发泡材料：75份；
橡胶胶水：丁腈橡胶胶粘剂25份。
对照例1：
对照例1直接采用橡塑发泡材料进行测试，所述橡塑发泡材料包括如下重量份原料：
丁腈橡胶100份；
强化改质填充剂：滑石粉160份；
PVC 85份；
阻燃剂：氢氧化铝50份；
软化剂：石蜡油150份、大豆油7份、石蜡9份；
补强剂：炭黑25份、碳酸钙0.4份；
发泡剂：偶氮二甲酰胺100份；
CPE 15份；
增韧剂：氯醋树脂25份；
乳化剂：PEG 6份；
活性剂：硬脂酸5份；
防老剂：防老剂4020 0.7份。
实施例4、实施例5和对照例1分别通过AS*423标准中所提供的方法进行测试，并获得如下表3所示的测试结果：
表3
Figure BDA0001730086400000091
通过实施例4和实施例5的测试结果可知，采用任意的橡塑发泡材料作为绝热降噪隔音材料的原料均能获得降噪效果，但降噪性能低于实施例1～实施例3中的绝热降噪隔音材料。可知本申请中所提供的橡塑发泡材料制得的绝热降噪隔音材料具有更优异的降噪性能。
对照例1中，采用与实施例3相同的橡塑发泡材料直接进行测试，结果是该材料的降噪系数与标准降噪系数相近，但达不到标准的降噪系数，所以无法满足降噪要求。与此相比，实施例3中由该橡塑发泡材料制得的绝热降噪隔音材料具有最有优异的降噪性能。
通过国标GBT 16731-1997的文件所提供的计算方法，对上述实施例1～实施例5和对照例1的绝热降噪隔音材料进行建筑吸声产品的吸声性能分级。具体地，测试场地的布置和测试流程按国标GB J47执行，测试结果根据国标GBT 16731-1997中所提供的降噪系数计算方法进行计算，且获得降噪系数通过GBT 16731-1997中所提供的建筑吸声产品吸声性能分级表进行对比。最终获得降噪系数的测试值和对应的建筑吸声产品的吸声性能分级(下表3简称性能分级)如下表3所示：
表3
Figure BDA0001730086400000101
具体地，请参阅如下表4，提供了建筑吸声产品的吸声性能分级(下表4中简称性能分级)和降噪系数的对应关系：
表4
性能分级 降噪系数(NRC)
Ⅰ NRC≥0.80
Ⅱ 0.80＞NRC≥0.60
Ⅲ 0.60＞NRC≥0.40
Ⅳ 0.40＞NRC≥0.20
结合表3和表4中的数据，实施例1～实施例5中的绝热降噪隔音材料均达到国标GBT 16731-1997中记载的最优的建筑吸声产品的吸声性能分级。从而验证了绝热降噪隔音材料具有优异的降噪性能。并且可以发现，实施例1～实施例3相较于实施例4或实施例5具有更好的降噪性能。其中实施例3中的降噪性能最优。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种绝热降噪隔音材料，其特征在于，包括如下重量份的原料组成：
橡塑发泡材料75份；
橡胶胶水25份；
所述橡塑发泡材料包括如下重量份原料：丁腈橡胶100份，强化改质填充剂160份，PVC85份，阻燃剂50份，软化剂166份，补强剂25.4份，发泡剂100份，CPE15份，增韧剂25份，乳化剂6份，活性剂5份和防老剂0.7份；
所述乳化剂包括PEG，所述软化剂包括石蜡油150份、石蜡9份和大豆油7份，所述强化改质填充剂包括滑石粉，所述橡胶胶水包括丁腈橡胶胶粘剂。
2.一种如权利要求1所述的绝热降噪隔音材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将橡塑发泡材料粉碎成颗粒状，得到颗粒物A；
通过100目的滤网筛选0.150mm直径以下的所述颗粒物A，得到颗粒物B；
搅拌所述颗粒物B，搅拌时向颗粒物B中加入橡胶胶水，得到混合物C；
将混合物C加压保存3~5h，得到绝热降噪隔音材料。
3.如权利要求1所述的绝热降噪隔音材料，其特征在于，所述阻燃剂包括氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌中的至少一种。
4.如权利要求1所述的绝热降噪隔音材料，其特征在于，所述补强剂包括炭黑和碳酸钙中的至少一种。
5.如权利要求1所述的绝热降噪隔音材料，其特征在于，所述活性剂包括氧化锌和硬脂酸中的至少一种。
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