CN111499987A - 一种阻尼片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隔音领域,更具体地,本发明涉及一种阻尼片及其制备方法。本发明第一个方面提供了一种阻尼片,按重量份计,其制备原料包括40~60份聚合度为800~1000的热塑性树脂、1~10份扯断伸长率为900~1500%的改性橡胶、20~40份增塑剂。本发明提供的阻尼片安全环保无污染,能够通过REACH检测;表面平整、无杂质,具有优秀的光泽度,解决了现有产品中光泽度差的问题;阻燃性能优异,达到B1级;机械性能稳定且优异,耐老化性能优异;阻尼效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及隔音领域,更具体地,本发明涉及一种阻尼片及其制备方法。
背景技术
阻尼片又叫胶泥或者阻尼块,是贴在车身内表面的一种粘弹性材料,紧贴着车身的钢板壁上,主要是为了起到减少噪声、减少震动的作用,即起到阻尼作用。所有小轿车里都安装有阻尼片,如奔驰、宝马等品牌汽车。此外,航天飞行器、飞机等其他需要减震降噪的机械也会用到阻尼片。
当前整车制造过程中所使用的减震降噪材料主要有沥青阻尼片、橡胶阻尼片和水性高分子材料。沥青阻尼片的价格低廉,使用方便,但该类材料环保性差,特别是很多供应商供给的煤焦油型沥青阻尼片,不仅污染车内环境,而且危害人体健康。2013年3月央视质量报告节目曝光三大豪华车品牌使用沥青阻尼片,导致车内空气质量严重污染。橡胶阻尼片和高分子阻尼片价格昂贵,同时该类阻尼片光泽度差、密度较低,导致了较低的抗震效果。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题,本发明第一个方面提供了一种阻尼片,按重量份计,其制备原料包括40~60份聚合度为800~1000的热塑性树脂、1~10份扯断伸长率为900~1500%的改性橡胶、20~40份增塑剂。
作为本发明的一种优选地技术方案,所述改性橡胶的拉伸强度为1~5MPa。
作为本发明的一种优选地技术方案,所述改性橡胶的邵氏硬度为40~60度。
作为本发明的一种优选地技术方案,所述阻尼片的制备原料还包括40~60重量份亚纳米无机填料。
作为本发明的一种优选地技术方案,所述亚纳米无机填料的粒径为1500~2500目。
作为本发明的一种优选地技术方案,所述亚纳米无机填料选自碳酸钙、二氧化硅、陶瓷、硅酸钙、硫酸钡、硅灰石中一种或多种。
作为本发明的一种优选地技术方案,所述阻尼片的制备原料还包括1~5重量份稳定剂。
作为本发明的一种优选地技术方案,所述稳定剂为硬脂酸盐,其粒径为300~500目。
作为本发明的一种优选地技术方案,所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜中一种或多种。
本发明第二个方面提供了一种所述阻尼片的制备方法,其包括下面步骤:
(1)将所述阻尼片的制备原料置于密炼机中于150~170℃密炼15~20min得到密炼材料;
(2)密炼材料在挤出机中于120~130℃挤出;
(3)步骤(2)中得到的材料依次经过模口、三辊压延、冷却辊、传输带后分切、裁切,成片或成卷,即得。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
(1)本发明提供的阻尼片安全环保无污染,能够通过REACH检测;
(2)表面平整、无杂质,具有优秀的光泽度,解决了现有产品中光泽度差的问题;
(3)阻燃性能优异,达到B1级;
(4)机械性能稳定且优异,耐老化性能优异;
(5)阻尼效果较好。
具体实施方式
以下通过具体实施方式说明本发明,但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明所述扯断伸长率、拉伸强度、邵氏硬度的测试温度均为25℃。
本发明第一个方面提供了一种阻尼片,按重量份计,其制备原料包括40~60份热塑性树脂、1~10份改性橡胶、20~40份增塑剂。
在一种实施方式中,所述阻尼片的制备原料还包括40~60重量份亚纳米无机填料。
在一种实施方式中,所述阻尼片的制备原料还包括1~5重量份稳定剂。
在一种实施方式中,所述阻尼片的制备原料还包括15~40重量份阻燃剂。
在一种实施方式中,所述阻尼片的制备原料还包括1~5重量份润滑剂。
在一种实施方式中,所述阻尼片的制备原料还包括1~5重量份色素。
在一种优选地实施方式中,所述阻尼片的制备原料包括50份热塑性树脂、5份改性橡胶、30份增塑剂、50份亚纳米无机填料、3份稳定剂、25份阻燃剂、2份润滑剂、3份色素。
热塑性树脂
热塑性树脂具有受热软化、冷却硬化的性能,而且不起化学反应,无论加热和冷却重复进行多少次,均能保持这种性能。凡具有热塑性树脂其分子结构都属线型。它包括含全部聚合树脂和部分缩合树脂。
在一种实施方式中,所述热塑性树脂的聚合度为800~1000;优选地,所述热塑性树脂的聚合度为845~980。
聚合度:衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,以n表示。
在一种实施方式中,所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜中一种或多种。
优选地,所述热塑性树脂为聚氯乙烯。
本发明所述聚氯乙烯购自北京化工有限公司,牌号为SG-5。
改性橡胶
在一种实施方式中,所述改性橡胶的扯断伸长率为900~1500%。
优选地,所述改性橡胶的扯断伸长率为1100%。
扯断伸长率:橡胶经硫化后,其原有的线型高分子结构被交联成网状结构,分子间作用力增大,具有一定的强度,能承受一定的作用力,将橡胶试样在拉力机上以一定速度拉断时,以试样拉伸前断面积上所承受的力(MPa)来表示拉伸强度。当橡胶试样拉断时,其伸长部分与原长度之比谓之扯断伸长率,以百分率(%)表示。
在一种实施方式中,所述改性橡胶的拉伸强度为1~5MPa。
优选地,所述改性橡胶的拉伸强度为3MPa。
在一种实施方式中,所述改性橡胶的邵氏硬度为40~60度。
优选地,所述改性橡胶的邵氏硬度为50度。
在一种实施方式中,所述改性橡胶的密度为1~1.2g/cm3。
优选地,所述改性橡胶的密度为1.05g/cm3。
所述橡胶的种类不作特别限定,本领域技术人员根据需要可作常规选择。
本发明所述橡胶的种类为三元乙丙橡胶和/或氯磺化聚乙烯。
在一种实施方式中,所述改性橡胶的制备方法包括:将橡胶置于密炼机中进行混炼后得到混炼材料,将混炼材料和硫化剂在开炼机中塑炼、出片,之后于烘箱中烘烤半交联,接着在螺杆机中挤出造粒,即得。
本发明中改性橡胶的制备方法中参数本领域技术人员可作常规选择,以得到本发明中扯断伸长率为900~1500%、拉伸强度为1~5MPa、邵氏硬度为40~60、密度为1~1.2g/cm3的改性橡胶。
本申请人意外地发现改性橡胶的加入,特别是改性橡胶的扯断伸长率为900~1500%、拉伸强度为1~5MPa、邵氏硬度为40~60且密度为1~1.2g/cm3时,显著提高了阻尼片的延展性和减震效果,同时降低了阻尼片的损耗因子。本申请人认为可能的原因是该条件的改性橡胶的加入,在一定程度上了降低了体系的粘性,增加了阻尼片的弹性,同时使得体系中各组分充分相容,降低了分子之间的距离,在一定程度上提高了阻尼片的密度,获得优异的减震效果。
增塑剂
在一种实施方式中,所述增塑剂选自对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸辛酯、壬酯、癸酯、十二醇酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中一种或多种。
优选地,所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯。
亚纳米无机填料
在一种实施方式中,所述亚纳米无机填料的粒径为1500~2500目。
优选地,所述亚纳米无机填料的粒径为2000目。
在一种实施方式中,所述亚纳米无机填料选自碳酸钙、二氧化硅、陶瓷、硅酸钙、硫酸钡、硅灰石中一种或多种。
优选地,所述亚纳米无机填料为亚纳米碳酸钙。
本申请人意外地发现当亚纳米无机填料的粒径为1500~2500目时,能够增加体系的酸碱度,耐老化性能,阻尼片的外观整洁、无杂质,具有一定的光泽,本申请人认为可能的原因是粒径为1500~2500目的亚纳米无机填料提高了体系中其他组分之间以及亚纳米无机填料与体系之间的相容性,使得体系中各个组分之间的融合度高,此外,该粒径的亚纳米无机填料在改性橡胶存在的情况下不会出现浮粉,增加阻尼片的耐老化性能。
稳定剂
在一种实施方式中,所述稳定剂为硬脂酸盐。
优选地,所述硬脂酸盐的粒径为300~500目。
本发明所述稳定剂购自天弹士,牌号为CZ5111。
阻燃剂
在一种实施方式中,所述阻燃剂不作特别限定,可以列举的有氢氧化镁、氢氧化铝、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、密胺焦磷酸盐、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷等。
优选地,所述阻燃剂为氢氧化铝。
润滑剂
在一种实施方式中,所述润滑剂选自石蜡、白油、硅油、氯化石蜡、硬脂酸及其对应的盐。
优选地,所述润滑剂为硬脂酸盐;更优选地,所述硬脂酸盐为硬脂酸锌。
色素
本发明所述色素不作特别限制,本领域技术人员根据需要可作常规选择。
本发明所述色素为炭黑,购自广州市力本橡胶原料贸易有限公司,牌号为N550。
本发明第二个方面提供了一种所述阻尼片的制备方法,其包括下面步骤:
(1)将所述阻尼片的制备原料置于密炼机中于150~170℃密炼15~20min得到密炼材料;
(2)密炼材料在挤出机中于120~130℃挤出;
(3)步骤(2)中得到的材料依次经过模口、三辊压延、冷却辊、传输带后分切、裁切,成片或成卷,即得。
在一种实施方式中,所述阻尼片的制备方法,其包括下面步骤:
(1)将所述阻尼片的制备原料置于密炼机中于160℃密炼18min得到密炼材料;
(2)密炼材料在挤出机中于125℃挤出;
(3)步骤(2)中得到的材料依次经过模口、三辊压延、冷却辊、传输带后分切、裁切,成片或成卷,即得。
在一种优选地实施方式中,所述阻尼片的制备方法,其包括下面步骤:
(1)依次将改性橡胶、50wt%亚纳米无机填料、50wt%热塑性树脂、增塑剂、50wt%热塑性树脂、阻燃剂、50wt%亚纳米无机填料、稳定剂、润滑剂、色素置于密炼机中升温密炼,分别在120℃翻料一次,140℃翻料一次,150℃翻料一次,155℃翻料一次,从第一次翻料至第四次翻料完成用时25min,之后在160℃密炼18min得到密炼材料;
(2)密炼材料在挤出机中于125℃挤出;
(3)步骤(2)中得到的材料依次经过模口、三辊压延、冷却辊、传输带后分切、裁切,成片或成卷,即得。
实施例
在下文中,通过实施例对本发明进行更详细地描述,但应理解,这些实施例仅仅是示例的而非限制性的。如果没有其它说明,下面实施例所用原料都是市售的。
实施例1
本发明的实施例1提供了一种阻尼片,按重量份计,其制备原料包括40份热塑性树脂、1份改性橡胶、20份增塑剂、40份亚纳米无机填料、1份稳定剂、15份阻燃剂、1份润滑剂、1份色素。
所述热塑性树脂为聚合度为845~980的聚氯乙烯,购自北京化工有限公司,牌号为SG-5;所述改性橡胶为三元乙丙橡胶,扯断伸长率为1100%,拉伸强度为3MPa,邵氏硬度为50度,密度为1.05g/cm3;所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯;所述亚纳米无机填料为粒径为2000目的碳酸钙,购自天弹士;所述稳定剂为硬脂酸盐,购自天弹士,牌号为CZ5111;所述阻燃剂为氢氧化铝;所述润滑剂为硬脂酸锌;所述色素为炭黑,购自广州市力本橡胶原料贸易有限公司,牌号为N550。
所述阻尼片的制备方法,其包括下面步骤:
(1)依次将改性橡胶、50wt%亚纳米无机填料、50wt%热塑性树脂、增塑剂、50wt%热塑性树脂、阻燃剂、50wt%亚纳米无机填料、稳定剂、润滑剂、色素置于密炼机中升温密炼,分别在120℃翻料一次,140℃翻料一次,150℃翻料一次,155℃翻料一次,从第一次翻料至第四次翻料完成用时25min,之后在160℃密炼18min得到密炼材料;
(2)密炼材料在挤出机中于125℃挤出;
(3)步骤(2)中得到的材料依次经过模口、三辊压延、冷却辊、传输带后分切、裁切,成片,即得。
实施例2
本发明的实施例2提供了一种阻尼片,按重量份计,其制备原料包括60份热塑性树脂、10份改性橡胶、40份增塑剂、60份亚纳米无机填料、5份稳定剂、40份阻燃剂、5份润滑剂、5份色素。
所述热塑性树脂为聚合度为845~980的聚氯乙烯,购自北京化工有限公司,牌号为SG-5;所述改性橡胶为三元乙丙橡胶,扯断伸长率为1100%,拉伸强度为3MPa,邵氏硬度为50度,密度为1.05g/cm3;所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯;所述亚纳米无机填料为粒径为2000目的碳酸钙,购自天弹士;所述稳定剂为硬脂酸盐,购自天弹士,牌号为CZ5111;所述阻燃剂为氢氧化铝;所述润滑剂为硬脂酸锌;所述色素为炭黑,购自广州市力本橡胶原料贸易有限公司,牌号为N550。
本发明所述阻尼片的制备方法其具体实施方式同实施例1。
实施例3
本发明的实施例3提供了一种阻尼片,按重量份计,其制备原料包括50份热塑性树脂、5份改性橡胶、30份增塑剂、50份亚纳米无机填料、3份稳定剂、25份阻燃剂、2份润滑剂、3份色素。
所述热塑性树脂为聚合度为845~980的聚氯乙烯,购自北京化工有限公司,牌号为SG-5;所述改性橡胶为三元乙丙橡胶,扯断伸长率为1100%,拉伸强度为3MPa,邵氏硬度为50度,密度为1.05g/cm3;所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯;所述亚纳米无机填料为粒径为2000目的碳酸钙,购自天弹士;所述稳定剂为硬脂酸盐,购自天弹士,牌号为CZ5111;所述阻燃剂为氢氧化铝;所述润滑剂为硬脂酸锌;所述色素为炭黑,购自广州市力本橡胶原料贸易有限公司,牌号为N550。
本发明所述阻尼片的制备方法其具体实施方式同实施例1。
实施例4
本发明的实施例4提供了一种阻尼片,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述改性橡胶的邵氏硬度为80度。
所述阻尼片的制备方法其具体实施方式同实施例1。
实施例5
本发明的实施例5提供了一种阻尼片,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述改性橡胶的邵氏硬度为30度。
所述阻尼片的制备方法其具体实施方式同实施例1。
实施例6
本发明的实施例6提供了一种阻尼片,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述改性橡胶的扯断伸长率为800%。
所述阻尼片的制备方法其具体实施方式同实施例1。
实施例7
本发明的实施例7提供了一种阻尼片,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述亚纳米无机填料的粒径为1000目,购自东莞市强宇新材料有限公司。
所述阻尼片的制备方法其具体实施方式同实施例1。
实施例8
本发明的实施例8提供了一种阻尼片,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述亚纳米无机填料的粒径为3000目,购自东莞市强宇新材料有限公司。
所述阻尼片的制备方法其具体实施方式同实施例1。
性能评估
1.外观评价:记录实施例1~8得到的阻尼片的表面是否平整、整洁,有无杂质的现象;选取10名在阻尼片领域具有5年工作经验的人员对阻尼片的光泽度进行评价,评价标准分别为:A:具有较好的光泽;B:光泽较差,颜色为暗哑色,最终以评价结果为A的人数计。
2.密度测试:实施例1~8得到的阻尼片的密度采用比重仪法进行测定。
3.耐老化性能:实施例1~8得到的阻尼片置于换气式热空气老化试验箱中48h后,由在阻尼片领域具有5年工作经验人员记录阻尼片是否发脆;换气式热空气老化试验箱的温度为150℃,湿度为100%。
4.拉伸强度:实施例1~3得到的阻尼片的拉伸强度使用微机控制电子式万能试验机进行测试。
5.邵氏硬度:实施例1~3得到的阻尼片的邵氏硬度使用邵氏硬度计进行测试。
6.损耗因子:实施例1~8得到的阻尼片的损耗因子GB/T16406-1996的测试标准进行测试,测试温度为20℃,共振频率为200HZ。
表1
表2
拉伸强度(MPa) | 邵氏硬度 | |
实施例1 | 4.3 | 88 |
实施例2 | 4.5 | 88 |
实施例3 | 4.6 | 90 |
从表1和表2的测试结果中可知本发明提供的阻尼片具有优异的机械强度,表面平整、无杂质,光泽度较好,解决了目前产品中光泽度较差的问题,同时耐老化性能和阻尼效果优异。
前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (10)
1.一种阻尼片,其特征在于,按重量份计,其制备原料包括40~60份聚合度为800~1000的热塑性树脂、1~10份扯断伸长率为900~1500%的改性橡胶、20~40份增塑剂。
2.根据权利要求1所述阻尼片,其特征在于,所述改性橡胶的拉伸强度为1~5MPa。
3.根据权利要求1所述阻尼片,其特征在于,所述改性橡胶的邵氏硬度为40~60度。
4.根据权利要求1所述阻尼片,其特征在于,所述阻尼片的制备原料还包括40~60重量份亚纳米无机填料。
5.根据权利要求4所述阻尼片,其特征在于,所述亚纳米无机填料的粒径为1500~2500目。
6.根据权利要求5所述阻尼片,其特征在于,所述亚纳米无机填料选自碳酸钙、二氧化硅、陶瓷、硅酸钙、硫酸钡、硅灰石中一种或多种。
7.根据权利要求1~6任一项所述阻尼片,其特征在于,所述阻尼片的制备原料还包括1~5重量份稳定剂。
8.根据权利要求7所述阻尼片,其特征在于,所述稳定剂为硬脂酸盐,其粒径为300~500目。
9.根据权利要求1~6任一项所述阻尼片,其特征在于,所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜中一种或多种。
10.一种根据权利要求1~9任一项所述阻尼片的制备方法,其特征在于,其包括下面步骤:
(1)将所述阻尼片的制备原料置于密炼机中于150~170℃密炼15~20min得到密炼材料;
(2)密炼材料在挤出机中于120~130℃挤出;
(3)步骤(2)中得到的材料依次经过模口、三辊压延、冷却辊、传输带后分切、裁切,成片或成卷,即得。
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