CN109294479A - 一种隔音玻璃用阻尼胶及其制备方法 - Google Patents

一种隔音玻璃用阻尼胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种隔音玻璃用阻尼胶及其制备方法，属于玻璃材料领域。所述隔音玻璃用阻尼胶包括以下重量份的原料：顺丁橡胶10‑12份、环氧树脂5‑7份、虫胶树脂2‑4份、空心玻璃微珠7‑9份、蛭石粉15‑17份、石墨烯20‑24份、硅藻土12‑16份、碳纤维3‑5份、聚乙烯醇缩甲醛纤维5‑7份、凝胶剂0.5‑0.7份、固化剂1‑3份、溶剂67‑82份。本发明所述隔音玻璃用阻尼胶的制备方法提高了阻尼胶的阻尼性能，且该阻尼胶可以提高玻璃的隔音效果。

Description

一种隔音玻璃用阻尼胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃材料领域，具体涉及一种隔音玻璃用阻尼胶及其制备方法。
背景技术
隔音玻璃是一种对声音起到一定屏蔽作用的玻璃产品，通常是双层或多层复合结构的夹层玻璃，夹层玻璃中间的隔音阻尼胶对声音传播的弱化和衰减起到关键作用，具有隔音功能的玻璃产品包括夹层玻璃。中空玻璃是由两层玻璃构成，四周用高强度、高气密性复合粘结剂将玻璃与密封条、玻璃条粘接密封，中间有6-9mm的空气层充入干燥气体，边框内充以干燥剂，以保证玻璃片间空气的干燥度。真空玻璃一般由两层4mm厚的平板玻璃构成，两层玻璃中间留0.28mm空间厚度用来抽真空，因为在抽真空的过程中两片玻璃间形成负压力，会使两片玻璃吸合在一起，从而失去真空层。夹层玻璃可以是两层压在一起的，也可以是多层压在一起的。隔音玻璃中间夹的东西是隔音阻尼胶，它对声音传播的弱化和滤除能起到关键作用。而隔音阻尼胶如果越柔软、越富有弹性，就越能增加其夹层玻璃的隔音阻尼系数，从而提高夹层玻璃的隔声量。但是目前的隔音阻尼胶温域窄，隔音效果提升并不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隔音玻璃用阻尼胶及其制备方法，其提高了阻尼胶的阻尼性能，且该阻尼胶可以提高玻璃的隔音效果。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种隔音玻璃用阻尼胶，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶10-12份、环氧树脂5-7份、虫胶树脂2-4份、空心玻璃微珠7-9份、蛭石粉15-17份、石墨烯20-24份、硅藻土12-16份、碳纤维3-5份、聚乙烯醇缩甲醛纤维5-7份、凝胶剂0.5-0.7份、固化剂1-3份、溶剂67-82份。
优选地，所述一种隔音玻璃用阻尼胶，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶11份、环氧树脂6份、虫胶树脂3份、空心玻璃微珠8份、蛭石粉16份、石墨烯22份、硅藻土14份、碳纤维4份、聚乙烯醇缩甲醛纤维6份、凝胶剂0.6份、固化剂2份、溶剂74份。
优选地，所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯的混合物，所述醋酸丁酯、醋酸乙酯的质量比为7:3。
优选地，所述隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蛭石粉和硅藻土混合均匀，加入水，放入密闭容器内，搅拌10-15min，将密闭容器每隔30min翻转180°，翻转2-4次后静置5-7h，然后放入窑炉内加热，先以5-7℃/min的速率缓慢升温至480-520℃并保温15-20min进行预热，再以22-26℃/min的速率快速升温至920-950℃后保温70-90min，然后自然冷却到室温，进行粉碎研磨，得到混合料A，备用；
(2)将碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维混合均匀后粉碎，然后加入环氧树脂和虫胶树脂，继续搅拌均匀，得混合料B，备用；
(3)将顺丁橡胶在双辊机上塑炼25-35min，然后加入石墨烯混炼，得到混炼物，接着把混炼物加入溶剂中搅拌40-50min；再加入空心玻璃微珠、混合料A、混合料B、凝胶剂、固化剂搅拌35-50min，得到均匀粘稠液体，即得所述隔音玻璃用阻尼胶。
优选地，所述步骤(1)中，蛭石粉和硅藻土中加入水的质量为蛭石粉和硅藻土总质量的0.2-0.4倍。
优选地，所述步骤(1)中，混合料A的粒径为150-400目。
优选地，所述步骤(3)中，混炼物的威氏可塑度在0.35-0.43之间。
优选地，所述步骤(3)中，搅拌速度保持250-450r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过各原料最优的配比，使得到了一种阻尼温域宽，在使用温域范围内阻尼因子高的隔音玻璃用阻尼胶，且该阻尼胶可以大大提升玻璃的隔音效果。
(2)本发明先将碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维与环氧树脂和虫胶树脂，可以增加该阻尼胶的粘弹性和隔音效果。
(3)本发明通过添加蛭石粉和硅藻土，极大的改善了阻尼胶的隔音效果。
(4)本发明通过添加石墨烯和空心玻璃微珠，石墨烯和空心玻璃微珠均为多孔材料，有吸音性能，当声音穿过阻尼胶时，可以通过吸音而大大提高玻璃的隔音效果。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例中一种隔音玻璃用阻尼胶，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶10份、环氧树脂5份、虫胶树脂2份、空心玻璃微珠7份、蛭石粉15份、石墨烯20份、硅藻土12份、碳纤维3份、聚乙烯醇缩甲醛纤维5份、凝胶剂0.5份、固化剂1份、溶剂67份；所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯的混合物，所述醋酸丁酯、醋酸乙酯的质量比为7:3。
所述隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蛭石粉和硅藻土混合均匀，加入水，加入水的质量为蛭石粉和硅藻土总质量的0.2倍，放入密闭容器内，搅拌10min，将密闭容器每隔30min翻转180°，翻转2次后静置5h，然后放入窑炉内加热，先以5℃/min的速率缓慢升温至480℃并保温15min进行预热，再以22℃/min的速率快速升温至920℃后保温70min，然后自然冷却到室温，进行粉碎研磨，得到混合料A，混合料A的粒径为150目，备用；
(2)将碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维混合均匀后粉碎，然后加入环氧树脂和虫胶树脂，继续搅拌均匀，得混合料B，备用；
(3)将顺丁橡胶在双辊机上塑炼25min，然后加入石墨烯混炼，直至威氏可塑度在0.35之间，得到混炼物，接着把混炼物加入溶剂中搅拌40min；再加入空心玻璃微珠、混合料A、混合料B、凝胶剂、固化剂搅拌35min，搅拌速度一直保持250r/min，得到均匀粘稠液体，即得所述隔音玻璃用阻尼胶。
实施例2
本实施例中一种隔音玻璃用阻尼胶，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶11份、环氧树脂6份、虫胶树脂3份、空心玻璃微珠8份、蛭石粉16份、石墨烯22份、硅藻土14份、碳纤维4份、聚乙烯醇缩甲醛纤维6份、凝胶剂0.6份、固化剂2份、溶剂74份；所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯的混合物，所述醋酸丁酯、醋酸乙酯的质量比为7:3。
所述隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蛭石粉和硅藻土混合均匀，加入水，加入水的质量为蛭石粉和硅藻土总质量的0.3倍，放入密闭容器内，搅拌12min，将密闭容器每隔30min翻转180°，翻转3次后静置6h，然后放入窑炉内加热，先以6℃/min的速率缓慢升温至500℃并保温17min进行预热，再以24℃/min的速率快速升温至935℃后保温80min，然后自然冷却到室温，进行粉碎研磨，得到混合料A，混合料A的粒径为275目，备用；
(2)将碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维混合均匀后粉碎，然后加入环氧树脂和虫胶树脂，继续搅拌均匀，得混合料B，备用；
(3)将顺丁橡胶在双辊机上塑炼30min，然后加入石墨烯混炼，直至威氏可塑度在0.39之间，得到混炼物，接着把混炼物加入溶剂中搅拌45min；再加入空心玻璃微珠、混合料A、混合料B、凝胶剂、固化剂搅拌37min，搅拌速度一直保持350r/min，得到均匀粘稠液体，即得所述隔音玻璃用阻尼胶。
实施例3
本实施例中一种隔音玻璃用阻尼胶，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶12份、环氧树脂7份、虫胶树脂4份、空心玻璃微珠9份、蛭石粉17份、石墨烯24份、硅藻土16份、碳纤维5份、聚乙烯醇缩甲醛纤维7份、凝胶剂0.7份、固化剂3份、溶剂82份；所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯的混合物，所述醋酸丁酯、醋酸乙酯的质量比为7:3。
所述隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蛭石粉和硅藻土混合均匀，加入水，加入水的质量为蛭石粉和硅藻土总质量的0.4倍，放入密闭容器内，搅拌15min，将密闭容器每隔30min翻转180°，翻转4次后静置7h，然后放入窑炉内加热，先以7℃/min的速率缓慢升温至520℃并保温20min进行预热，再以26℃/min的速率快速升温至950℃后保温90min，然后自然冷却到室温，进行粉碎研磨，得到混合料A，混合料A的粒径为400目，备用；
(2)将碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维混合均匀后粉碎，然后加入环氧树脂和虫胶树脂，继续搅拌均匀，得混合料B，备用；
(3)将顺丁橡胶在双辊机上塑炼35min，然后加入石墨烯混炼，直至威氏可塑度在0.43之间，得到混炼物，接着把混炼物加入溶剂中搅拌50min；再加入空心玻璃微珠、混合料A、混合料B、凝胶剂、固化剂搅拌50min，搅拌速度一直保持450r/min，得到均匀粘稠液体，即得所述隔音玻璃用阻尼胶。
对比例1
本对比例与实施例2的不同之处在于：原料不含硅藻土，蛭石粉的含量为30份。
本对比例的隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)在蛭石粉中加入水，加入水的质量为蛭石粉总质量的0.3倍，放入密闭容器内，搅拌12min，将密闭容器每隔30min翻转180°，翻转3次后静置6h，然后放入窑炉内加热，先以6℃/min的速率缓慢升温至500℃并保温17min进行预热，再以24℃/min的速率快速升温至935℃后保温80min，然后自然冷却到室温，进行粉碎研磨，得到混合料A，混合料A的粒径为275目，备用；
(2)将碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维混合均匀后粉碎，然后加入环氧树脂和虫胶树脂，继续搅拌均匀，得混合料B，备用；
(3)将顺丁橡胶在双辊机上塑炼30min，然后加入石墨烯混炼，直至威氏可塑度在0.39之间，得到混炼物，接着把混炼物加入溶剂中搅拌45min；再加入空心玻璃微珠、混合料A、混合料B、凝胶剂、固化剂搅拌37min，搅拌速度一直保持350r/min，得到均匀粘稠液体，即得所述隔音玻璃用阻尼胶。
对比例2
本对比例与实施例2的不同之处在于：原料不含蛭石粉，硅藻土的含量为30份。
本对比例的隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)在硅藻土中加入水，加入水的质量为硅藻土总质量的0.3倍，放入密闭容器内，搅拌12min，将密闭容器每隔30min翻转180°，翻转3次后静置6h，然后放入窑炉内加热，先以6℃/min的速率缓慢升温至500℃并保温17min进行预热，再以24℃/min的速率快速升温至935℃后保温80min，然后自然冷却到室温，进行粉碎研磨，得到混合料A，混合料A的粒径为275目，备用；
(2)将碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维混合均匀后粉碎，然后加入环氧树脂和虫胶树脂，继续搅拌均匀，得混合料B，备用；
(3)将顺丁橡胶在双辊机上塑炼30min，然后加入石墨烯混炼，直至威氏可塑度在0.39之间，得到混炼物，接着把混炼物加入溶剂中搅拌45min；再加入空心玻璃微珠、混合料A、混合料B、凝胶剂、固化剂搅拌37min，搅拌速度一直保持350r/min，得到均匀粘稠液体，即得所述隔音玻璃用阻尼胶。
对比例3
本对比例与实施例2的不同之处在于：原料不含环氧树脂，虫胶树脂的含量为9份，且制备方法中去除环氧树脂。
对比例4
本对比例与实施例2的不同之处在于：原料不含虫胶树脂，环氧树脂的含量为9份，且制备方法中去除虫胶树脂。
对比例5
本对比例与实施例2的不同之处在于：制备方法不同。
本对比例中隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蛭石粉和硅藻土混合均匀，放入窑炉内加热，先以6℃/min的速率缓慢升温至500℃并保温17min进行预热，再以24℃/min的速率快速升温至935℃后保温80min，然后自然冷却到室温，进行粉碎研磨，得到混合料A，混合料A的粒径为275目，备用；
(2)将碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维混合均匀后粉碎，然后加入环氧树脂和虫胶树脂，继续搅拌均匀，得混合料B，备用；
(3)将顺丁橡胶在双辊机上塑炼30min，然后加入石墨烯混炼，直至威氏可塑度在0.39之间，得到混炼物，接着把混炼物加入溶剂中搅拌45min；再加入空心玻璃微珠、混合料A、混合料B、凝胶剂、固化剂搅拌37min，搅拌速度一直保持350r/min，得到均匀粘稠液体，即得所述隔音玻璃用阻尼胶。
对比例6
本对比例与实施例2的不同之处在于：制备方法不同。
本对比例中隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维混合均匀后粉碎，然后加入环氧树脂和虫胶树脂，继续搅拌均匀，得混合料B，备用；
(2)将顺丁橡胶在双辊机上塑炼30min，然后加入石墨烯混炼，直至威氏可塑度在0.39之间，得到混炼物，接着把混炼物加入溶剂中搅拌45min；再加入空心玻璃微珠、蛭石粉、硅藻土、凝胶剂、固化剂搅拌37min，搅拌速度一直保持350r/min，得到均匀粘稠液体，即得所述隔音玻璃用阻尼胶。
对比例7
本对比例与实施例2的不同之处在于：制备方法不同。
本对比例中隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蛭石粉和硅藻土混合均匀，加入水，加入水的质量为蛭石粉和硅藻土总质量的0.3倍，放入密闭容器内，搅拌12min，将密闭容器每隔30min翻转180°，翻转3次后静置6h，然后放入窑炉内加热，先以6℃/min的速率缓慢升温至500℃并保温17min进行预热，再以24℃/min的速率快速升温至935℃后保温80min，然后自然冷却到室温，进行粉碎研磨，得到混合料A，混合料A的粒径为275目，备用；
(2)将顺丁橡胶在双辊机上塑炼30min，然后加入石墨烯混炼，直至威氏可塑度在0.39之间，得到混炼物，接着把混炼物加入溶剂中搅拌45min；再加入空心玻璃微珠、混合料A、碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、凝胶剂、固化剂、环氧树脂、虫胶树脂搅拌37min，搅拌速度一直保持350r/min，得到均匀粘稠液体，即得所述隔音玻璃用阻尼胶。
将实施例1-3和对比例1-7制得的产品进行性能检测，检测结果如下：
表1实施例1-3和对比例1-7制得产品的性能指标
粘度Pa·s(25℃) 阻尼温域℃ 损耗因子(10Hz，20℃) 隔音量增加(分贝)
实施例1 13.3 -12.3-75.9 1.13 19
实施例2 15.2 -15.3-87.6 1.45 21
实施例3 14.7 -4.3-80.1 1.21 17
对比例1 14.5 -0.2-70.5 0.76 11
对比例2 12.1 -1.3-71.7 0.63 13
对比例3 8.7 -2.6-65.9 0.82 17
对比例4 6.9 -4.5-71.5 0.79 16
对比例5 15.0 -3.4-73.8 0.80 14
对比例6 16.2 -0.8-59.4 0.53 6
对比例7 12.4 -3.1-66.2 0.77 12
表1中的阻尼温域为损耗因子≥0.3的温度范围，隔音增加量按GBJ75测定隔声性能，具体方法如下，将各个实施例和对比例的阻尼胶分别用于两个20mm厚的玻璃之间，制成隔音玻璃，然后比较使用阻尼胶和不使用阻尼胶的隔音量，计算出隔音量的增加，即为隔音增加量。
如表1所示，本发明具有优异的隔音效果，且阻尼温域宽，在使用温域范围内阻尼因子高。实施例1-3，改变原料配比和制备方法的一些参量，对玻璃的隔音性能均有影响。对比实施例2和对比例1-2，蛭石粉和硅藻土的添加对玻璃的隔音性能和阻尼性能有较大的影响，且蛭石粉和硅藻土组合之后所产生的效果远远超过其叠加产生的效果；对比实施例2和对比例5-6，对比例6为常规的制备方法，可得出本发明对于蛭石粉和硅藻土的处理，大大提升了阻尼胶阻尼性能和隔音效果；对比实施例2和对比例7，可得出本发明中对于碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、环氧树脂、虫胶树脂的处理工艺，对阻尼胶的阻尼性能和隔音效果有重要影响。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种隔音玻璃用阻尼胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶10-12份、环氧树脂5-7份、虫胶树脂2-4份、空心玻璃微珠7-9份、蛭石粉15-17份、石墨烯20-24份、硅藻土12-16份、碳纤维3-5份、聚乙烯醇缩甲醛纤维5-7份、凝胶剂0.5-0.7份、固化剂1-3份、溶剂67-82份。
2.根据权利要求1所述的一种隔音玻璃用阻尼胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶11份、环氧树脂6份、虫胶树脂3份、空心玻璃微珠8份、蛭石粉16份、石墨烯22份、硅藻土14份、碳纤维4份、聚乙烯醇缩甲醛纤维6份、凝胶剂0.6份、固化剂2份、溶剂74份。
3.根据权利要求1所述的一种隔音玻璃用阻尼胶，其特征在于：所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯的混合物，所述醋酸丁酯、醋酸乙酯的质量比为7:3。
4.根据权利要求1或2任一项所述的一种隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将蛭石粉和硅藻土混合均匀，加入水，放入密闭容器内，搅拌10-15min，将密闭容器每隔30min翻转180°，翻转2-4次后静置5-7h，然后放入窑炉内加热，先以5-7℃/min的速率缓慢升温至480-520℃并保温15-20min进行预热，再以22-26℃/min的速率快速升温至920-950℃后保温70-90min，然后自然冷却到室温，进行粉碎研磨，得到混合料A，备用；
(2)将碳纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维混合均匀后粉碎，然后加入环氧树脂和虫胶树脂，继续搅拌均匀，得混合料B，备用；
(3)将顺丁橡胶在双辊机上塑炼25-35min，然后加入石墨烯混炼，得到混炼物，接着把混炼物加入溶剂中搅拌40-50min；再加入空心玻璃微珠、混合料A、混合料B、凝胶剂、固化剂搅拌35-50min，得到均匀粘稠液体，即得所述隔音玻璃用阻尼胶。
5.根据权利要求4所述的一种隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，蛭石粉和硅藻土中加入水的质量为蛭石粉和硅藻土总质量的0.2-0.4倍。
6.根据权利要求4所述的一种隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，混合料A的粒径为150-400目。
7.根据权利要求4所述的一种隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，混炼物的威氏可塑度在0.35-0.43之间。
8.根据权利要求4所述的一种隔音玻璃用阻尼胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，搅拌速度保持250-450r/min。
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