CN112457543A - 一种减震降噪材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减震降噪材料及其制备方法，减震降噪材料由以下重量百分比的原料制成：酚醛树脂5～15％、橡胶粒子10～15％、钢纤维15～20％、复合矿物纤维10～15％、氧化镁5～10％、石油焦炭1～5％、硫酸钡10～15％、碳纤维1～5％、蓝晶石1～5％、氢氧化钙5～15％、碳化硅1～5％和泡沫铁粉1～5％。与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明制造工艺简便，生产效率高，原材料成本较低。酚醛树脂是该减震降噪材料的主要粘结剂，橡胶粒子的作用是提高产品抗冲击性能，降低硬度。
Description
技术领域
本发明涉及一种减震降噪材料及其制备方法，该材料主要应用于轨道交通领域。
背景技术
目前，轨道交通是我国主要交通运输方式之一，轨道运输的大部分路段经过城镇，列车运行通过时产生严重的噪声污染，需要对车轮和车架系统进行减振降噪处理。一种主要的降噪方式是在车轮与夹板之间安装减震降噪颗粒，该材料缓解车轮与夹板之间的碰撞冲击，降低震动噪音，要求其能够承受300℃高温，热膨胀系数低，硬度为80HRR～90HRR，材料密度为1.3g/cm3～2.4g/cm3,磨削后材料为粉末。
因此，需要开发出满足上述需求的减震降噪材料。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种减震降噪材料及其制备方法，生产工艺简单，成本低，能够完全满足上述技术要求、有效解决列车车轮与车架系统之间的震动噪音问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种减震降噪材料，由以下重量百分比的原料制成：酚醛树脂5～15％、橡胶粒子10～15％、钢纤维15～20％、复合矿物纤维10～15％、氧化镁5～10％、石油焦炭1～5％、硫酸钡10～15％、碳纤维1～5％、蓝晶石1～5％、氢氧化钙5～15％、碳化硅1～5％和泡沫铁粉1～5％。
本发明还提供了一种减震降噪材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、原材料准备：
将原材料按所需重量百分比称量好放入搅拌机中搅拌均匀；
步骤二、制作减震降噪材料粗坯：
称取8～15g混匀的原材料30份，分别放入到120～150℃模具中，在3～5MPa压力下保温成型20～30min，即得到减震降噪材料粗坯；
步骤三、对减震降噪材料粗坯进行烧结固化：
将减震降噪材料粗坯放入烧结炉中依次进行三个温度阶段的烧结固化处理，即得到减震降噪材料。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
本发明制造工艺简便，生产效率高，原材料成本较低。酚醛树脂是该减震降噪材料的主要粘结剂，橡胶粒子的作用是提高产品抗冲击性能，降低硬度。
具体实施方式
一种减震降噪材料，由以下重量百分比的原料制成：酚醛树脂5～15％、橡胶粒子10～15％、钢纤维15～20％、复合矿物纤维10～15％、氧化镁5～10％、石油焦炭1～5％、硫酸钡10～15％、碳纤维1～5％、蓝晶石1～5％、氢氧化钙5～15％、碳化硅1～5％和泡沫铁粉1～5％。
所述酚醛树脂为腰果壳油改性酚醛树脂、三聚氰胺-腰果壳油改性酚醛树脂或硼改性酚醛树脂。
所述橡胶粒子为丁苯橡胶或丁腈橡胶中至少一种。
所述复合矿物纤维为玄武岩纤维、辉绿岩纤维、铁矿石纤维或白云岩纤维中的至少两种。
所述石油焦炭粒径要求：-35目～+250目为大于90％，即能够通过35目筛网但不能通过250目筛网的颗粒数大于90％。
所述减震降噪材料的制备工艺包括以下步骤：
步骤1：将上述称量好的原材料放入搅拌机中混匀，搅拌速度为2500～4000r/min，搅拌时间为3～5min；
步骤2：称取8～15g混匀的原材料30份，分别放入到120～150℃模具中，在3～5MPa压力下保温成型20～30min，即得到减震降噪材料粗坯。
步骤3：将上述粗坯放入烧结炉中固化处理：
第一阶段：固化温度8～120℃，保温7h；
第二阶段：固化温度130～160℃，保温5h；
第三阶段：固化温度170～190℃，保温4～8h。
以下将结合具体实施例对本发明作更进一步的详细描述：
实施例一
一种减震降噪材料的制备方法包括如下步骤：
原材料准备：按重量百分比腰果壳油改性酚醛树脂8％、橡胶粒子12％、钢纤维15％、复合矿物纤维12％、氧化镁10％、石油焦炭3％、硫酸钡10％、碳纤维2％、蓝晶石5％、氢氧化钙15％、碳化硅3％和泡沫铁粉5％，称取20kg原材料。将上述原材料投入高速搅拌机中搅拌5min，搅拌速度4000r/min。
压制成型：称取30份，每份10g原材料分别放入140℃模具中，压制压力4Mpa，保温时间30min，即得到减震降噪材料粗坯。
烧结固化：将上述粗坯放入烧结炉中固化处理，所述固化温度为90℃，保温7h；固化温度为130℃，保温5h；固化温度为170℃，保温4h，即得到减震降噪材料。
实施例二
一种减震降噪材料的制备方法包括如下步骤：
原材料准备：按重量百分比腰果壳油改性酚醛树脂8％、橡胶粒子12％、钢纤维15％、复合矿物纤维12％、氧化镁10％、石油焦炭3％、硫酸钡10％、碳纤维2％、蓝晶石5％、氢氧化钙15％、碳化硅3％和泡沫铁粉5％，称取20kg原材料。将上述原材料投入高速搅拌机中搅拌5min，搅拌速度4000r/min。
压制成型：称取30份，每份10g原材料分别放入140℃模具中，压制压力4MPa，保温2min后上模具回程卸去压力放气，重复该操作三次后继续保温20min，即得到减震降噪材料粗坯。
烧结固化：将上述粗坯放入烧结炉中固化处理，所述固化温度为90℃，保温7h；固化温度为130℃，保温5h；固化温度为170℃，保温4h，即得到减震降噪材料。与实施例一相比，该方法得到的产品表面无鼓包、起泡、表面疏松缺陷，产品合格率更高。
实施例三
一种减震降噪材料的制备方法包括如下步骤：
原材料制备：按重量百分比腰果壳油改性酚醛树脂8％、橡胶粒子12％、钢纤维15％、复合矿物纤维12％、氧化镁10％、石油焦炭3％、硫酸钡10％、碳纤维2％、蓝晶石5％、氢氧化钙15％、碳化硅3％和泡沫铁粉5％，称取20kg原材料。将上述原材料投入高速搅拌机中搅拌5min，搅拌速度4000r/min。
压制成型：称取30份，每份10g原材料分别放入140℃模具中，压制压力4Mpa，保温30min，即得到减震降噪材料粗坯。
烧结固化：将上述粗坯放入烧结炉中固化处理，所述固化温度为90℃，保温7h；固化温度为130℃，保温5h；固化温度为190℃，保温8h，即得到减震降噪材料。与实施例一相比，该方法在烧结过程中温度提高，烧结时间延长，得到的产品耐热性能更好，减震降噪效果更显著。
Claims (10)
1.一种减震降噪材料，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：酚醛树脂5～15％、橡胶粒子10～15％、钢纤维15～20％、复合矿物纤维10～15％、氧化镁5～10％、石油焦炭1～5％、硫酸钡10～15％、碳纤维1～5％、蓝晶石1～5％、氢氧化钙5～15％、碳化硅1～5％和泡沫铁粉1～5％。
2.根据权利要求1所述的一种减震降噪材料，其特征在于：所述酚醛树脂为腰果壳油改性酚醛树脂、三聚氰胺-腰果壳油改性酚醛树脂或硼改性酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述的一种减震降噪材料，其特征在于：所述橡胶粒子为丁苯橡胶或丁腈橡胶中至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种减震降噪材料，其特征在于：所述复合矿物纤维为玄武岩纤维、辉绿岩纤维、铁矿石纤维或白云岩纤维中的至少两种。
5.根据权利要求1所述的一种减震降噪材料，其特征在于：所述石油焦炭粒径要求：-35目～+250目为大于90％。
6.一种减震降噪材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、原材料准备：
将原材料按所需重量百分比称量好放入搅拌机中搅拌均匀；
步骤二、制作减震降噪材料粗坯：
称取8～15g混匀的原材料30份，分别放入到120～150℃模具中，在3～5MPa压力下保温成型20～30min，即得到减震降噪材料粗坯；
步骤三、对减震降噪材料粗坯进行烧结固化：
将减震降噪材料粗坯放入烧结炉中依次进行三个温度阶段的烧结固化处理，即得到减震降噪材料。
7.根据权利要求6所述的一种减震降噪材料的制备方法，其特征在于：所述三个温度阶段包括：
第一阶段：固化温度8～120℃，保温7h；
第二阶段：固化温度130～160℃，保温5h；
第三阶段：固化温度170～190℃，保温4～8h。
8.根据权利要求7所述的一种减震降噪材料的制备方法，其特征在于：第三阶段的固化温度为190℃，保温时长为8小时。
9.根据权利要求6所述的一种减震降噪材料的制备方法，其特征在于：步骤二所述制作减震降噪材料粗坯时，保温保压2min后令上模具回程卸去压力放气，重复操作三次后继续保温保压20min。
10.根据权利要求6所述的一种减震降噪材料的制备方法，其特征在于：所述搅拌机的搅拌速度为2500～4000r/min，搅拌时间为3～5min。
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