CN114290766A - 一种汽车发动机减震吸音隔音垫及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车发动机减震吸音隔音垫及其制备方法，吸音隔音垫包括有金属纤维基层，金属纤维基层的两侧设置有弹性板层，弹性板层通过弹性贯穿连接筋贯穿金属纤维基层。本发明汽车发动机减震吸音隔音垫将金属纤维设置为基层，并在其上附着有弹性材料，保证隔音垫的内层弹性，再在基层的外部包裹具有强烈吸音隔音的蜂窝网、无机纤维、废旧纺织纤维、双组分棉等材料进行强烈吸音隔音，保证了隔音垫的使用效果，通过铝箔对隔音垫进行封边包边，并通过散热棒贯穿，能够及时将隔音垫内部的热量导出，避免隔音垫受热变形爆裂，通过多层压合制备得到的隔音垫，吸音隔音效果有较大提升，并提高了其弹性，在使用过程中不出现裂痕，减震抗震效果好。
Description
技术领域
本发明涉及吸音隔音材料制造技术领域，具体涉及一种汽车发动机减震吸音隔音垫及其制备方法。
背景技术
噪声污染是人类生活环境的大公害，它不仅严重损害我们的听觉神经，心血管系统以及神经系统，并且还能加快建筑物、工业机械的老化，影响仪器的精密度和使用年限。随着大家对噪声控制问题的日益重视，各种各样隔音降噪的方法也随之诞生。而传统的隔音材料—玻璃棉因其存在着诸多缺陷，如降噪系数低、使用寿命短、不环保、容易造成二次污染等问题，其运用受到限制，已经淡出市场而为新型吸声材料所替代。纤维类吸声材料可以在较宽的频带内有良好的隔音效果，因此可以替代以离心玻璃棉为代表的传统多孔隔材料等，这种同时具备环保、可重复利用、装饰功能、以及优越声学性能的隔音材料将会越来越多地得到市场的认可。
另一方面，随着生活实用和消防安全要求的日益增加，人们对于隔音棉的阻燃要求也越来越高。目前阻燃技术已进入一个新的发展阶段，未来吸音材料的阻燃技术正朝着高效、经济、环保的方向发展。由于无机阻燃剂具有：毒性低，热稳定性好；不析出，有持久的阻燃效果；不产生腐蚀性气体；价格低廉；较小的发烟量等优点，因此无机阻燃剂在各个方面的应用正逐步取代有机阻燃剂，因此合成无机阻燃剂的研究意义重大；但是由于有机阻燃剂目前仍在大量使用，将无机阻燃剂与有机阻燃剂组合使用不失为一种可取的过渡的方式。
目前，社会对隔音材料的需求量迅猛增长，传统的隔音材料已无法满足人们对环保性、装饰性、阻燃性的更高要求；而且一般的隔音棉的拉伸强度并不好，在拉伸过程中容易断裂，或形成裂纹，影响隔音棉的使用。因此，研究并开发应用新的高拉伸强度的环保隔音阻燃材料已成为努力的新方向。
发明内容
本发明为了解决上述的技术问题，提供一种汽车发动机减震吸音隔音垫及其制备方法，将具有隔音作用的双组分棉纤维和废旧纺织纤维和其他隔音降噪材料进行组合，将多种纤维层进行压合成型得到减震吸音消音的隔音垫，降低生产成本而提高经济效益。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种汽车发动机减震吸音隔音垫，吸音隔音垫包括有金属纤维基层，金属纤维基层的两侧设置有弹性板层，弹性板层通过弹性贯穿连接筋贯穿金属纤维基层，弹性板层的外侧设置有弹性蜂窝网层，弹性蜂窝网层的上侧设置有双组分棉层，下侧设置有无机纤维层，无机纤维层和双组分棉层的外侧均设置有废旧纺织纤维层，吸音隔音垫在废旧纺织纤维层的外侧设置为无纺布层，无纺布层对整个吸音隔音垫形成封边；吸音隔音垫的各层外周侧封边处设置有铝箔封边，铝箔封边内部设置有贯穿散热棒，贯穿散热棒贯穿金属纤维基层、弹性板层、弹性蜂窝网层、无机纤维层、废旧纺织纤维层、双组分棉层、无纺布层和铝箔封边，与金属纤维基层形成热传导散热，并将铝箔封边固定在无纺布层上。
作为优选的，双组分棉层具体包括有以下组成成分：A组分45-55％、B组分45-55％；A组分包括有：石墨烯改性聚丙烯树脂35-50％、改性高分子量丁基纤维素树脂15-35％、改性高韧性防辐射橡胶纤维5-15％、碳基纳米纤维2-5％、改性纳米壳聚糖5-12％、促进剂0.3-1.5％、分散剂0.2-0.5％；B组分包括有：碳纳米管改性聚氨酯树脂40-55％、改性聚甲基丙烯酸甲酯20-35％、改性高分子量丁基纤维素树脂5-10％、碳基纳米纤维2-3％、促进剂0.5-1.0％、分散剂0.3-0.5％；碳基纳米纤维具体包括有以下组成成分：氧化石墨烯40-70％、碳纤维20-40％、碳纳米管10-40％。
作为优选的，金属纤维基层具体包括有以下组成成分：软质铝合金纤维40-70％、软质铜合金纤维10-20％、钢合金纤维10-20％、钛合金纤维10-15％。
作为优选的，弹性板层和弹性蜂窝网层制造材质不同，均为TPEE、TPV、TPU、TPE、POE、EPDM、EVA中的一种。
作为优选的，无机纤维层具体包括有以下组成成分：陶瓷纤维40-60％、特种玻璃纤维20-40％、矿石棉纤维10-20％。
作为优选的，废旧纺织纤维层具体包括有以下组成成分：聚丙烯纤维20-40％、聚酯纤维20-30％、粘胶纤维10-20％、麻纤维5-15％、棉纤维5-10％。
一种汽车发动机减震吸音隔音垫的制备方法，包括有以下步骤：
S1.压合：将金属纤维基层的各组成纤维剪切成1-5cm的短纤维，混合均匀后采用高压成型机进行高压压合成型，将其压合成3-5mm的薄金属纤维层，并在其上开设直径为5-10mm的贯穿圆孔或边长为5-8mm的贯穿方孔，开孔处及周侧进行修剪处理；
S2.成型：将弹性板层的各组成原料熔融形成熔体，先将金属纤维基层竖直置于特定模具中，将熔体降温至半固化时浇筑到模具中，熔体从圆孔或方孔贯穿后形成弹性贯穿连接筋，并迅速冷却使熔体固化而不侵入到金属纤维基层，将弹性板层与金属纤维基层低压压合并修剪处理，弹性板层的厚度设置为2-5mm；
将弹性蜂窝网层的组成原料熔融形成熔体，通过特定蜂窝孔模具浇筑形成具有蜂窝孔的弹性片，将多层弹性片错位堆叠后低压压合，得到2-5mm的弹性蜂窝网层，并将得到的弹性蜂窝网层堆叠在步骤2得到的复合层上再次压合成型；
S3.固定：将无机纤维层的各组成原料剪切成1-2cm的短纤维，混合均匀后压制成型，形成3-8mm的无机纤维层，并在无机纤维层的一侧涂附胶粘剂，将其粘合到步骤2得到的复合层的下侧；
将双组分棉层的组成原料熔融后进行双孔正交静电纺丝熔喷，形成熔喷双组分棉层，趁热将其压合得到厚度为2-5mm的双组分棉层，待其固化成型后，一侧涂附胶粘剂，将双组分棉层粘合到步骤2得到的复合层的上侧；
S4.封边：将废旧纺织纤维层剪切成2-4cm的短纤维，混合均匀后压制成型，形成2-4mm的废旧纺织纤维层，在步骤3得到的复合层的上下两侧依次堆叠废旧纺织纤维层和无纺布层，高压压合成型，并同时进行无纺布热封边，将内层通过无纺布进行包裹；
将裁剪好的铝箔封边叠放在热封边的无纺布层的封边处，并包裹封边，将贯穿散热棒贯穿插入到其中，再次高压压合，使得贯穿散热棒与铝箔封边固定，使得吸音隔音垫内部各层不走位、不变形即可得到吸音隔音垫。
本发明的有益效果：本发明汽车发动机减震吸音隔音垫将金属纤维设置为基层，并在其上附着有弹性材料，保证隔音垫的内层弹性，再在基层的外部包裹具有强烈吸音隔音的蜂窝网、无机纤维、废旧纺织纤维、双组分棉等材料进行强烈吸音隔音，保证了隔音垫的使用效果，通过铝箔对隔音垫进行封边包边，并通过散热棒贯穿，能够及时将隔音垫内部的热量导出，避免隔音垫受热变形爆裂，通过多层压合制备得到的隔音垫，吸音隔音减震效果有较大提升，并提高了其弹性，在使用过程中不出现裂痕，将废旧纤维二次利用，降低了材料耗费与生产成本，大大地提高了经济效益，具有良好的实用性和应用前景及价值。
附图说明
图1为本发明的汽车发动机减震吸音隔音垫的剖面结构示意图1。
图2为本发明的汽车发动机减震吸音隔音垫的剖面结构示意图2。
图中：1、金属纤维基层；2、弹性板层；3、弹性蜂窝网层；4、无机纤维层；5、废旧纺织纤维层；6、双组分棉层；7、无纺布层；8、弹性贯穿连接筋；9、铝箔封边；10、贯穿散热棒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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
请参照图1所示，一种汽车发动机减震吸音隔音垫，吸音隔音垫包括有金属纤维基层1，金属纤维基层1的两侧设置有弹性板层2，弹性板层2通过弹性贯穿连接筋8贯穿金属纤维基层1，弹性板层2的外侧设置有弹性蜂窝网层3，弹性蜂窝网层3的上侧设置有双组分棉层6，下侧设置有无机纤维层4，无机纤维层4和双组分棉层6的外侧均设置有废旧纺织纤维层5，吸音隔音垫在废旧纺织纤维层5的外侧设置为无纺布层7，无纺布层7对整个吸音隔音垫形成封边。
请参照图1、2所示，一种汽车发动机减震吸音隔音垫，吸音隔音垫的各层外周侧封边处设置有铝箔封边9，铝箔封边9内部设置有贯穿散热棒10，贯穿散热棒10贯穿金属纤维基层1、弹性板层2、弹性蜂窝网层3、无机纤维层4、废旧纺织纤维层5、双组分棉层6、无纺布层7和铝箔封边9，与金属纤维基层1形成热传导散热，并将铝箔封边9固定在无纺布层7上。
进一步地，双组分棉层6具体包括有以下组成成分：A组分55％、B组分45％；
A组分包括有：石墨烯改性聚丙烯树脂50％、改性高分子量丁基纤维素树脂20％、改性高韧性防辐射橡胶纤维15％、碳基纳米纤维3％、改性纳米壳聚糖10％、促进剂1.5％、分散剂0.5％；
B组分包括有：碳纳米管改性聚氨酯树脂50.5％、改性聚甲基丙烯酸甲酯35％、改性高分子量丁基纤维素树脂10％、碳基纳米纤维3％、促进剂1.0％、分散剂0.5％；
更进一步地，碳基纳米纤维具体包括有以下组成成分：氧化石墨烯70％、碳纤维20％、碳纳米管10％。
进一步地，金属纤维基层1具体包括有以下组成成分：软质铝合金纤维70％、软质铜合金纤维10％、钢合金纤维10％、钛合金纤维10％。
进一步地，弹性板层2的制造材质为TPEE，弹性蜂窝网层3的制造为POE。
进一步地，无机纤维层4具体包括有以下组成成分：陶瓷纤维60％、特种玻璃纤维30％、矿石棉纤维10％。
进一步地，废旧纺织纤维层5具体包括有以下组成成分：聚丙烯纤维40％、聚酯纤维20％、粘胶纤维15％、麻纤维15％、棉纤维10％。
一种如上实施例所述的汽车发动机减震吸音隔音垫的制备方法，包括有以下步骤：
S1.压合：将金属纤维基层1的各组成纤维剪切成1-5cm的短纤维，混合均匀后采用高压成型机进行高压压合成型，将其压合成3-5mm的薄金属纤维层，并在其上开设直径为5-10mm的贯穿圆孔或边长为5-8mm的贯穿方孔，开孔处及周侧进行修剪处理；
S2.成型：将弹性板层2的各组成原料熔融形成熔体，先将金属纤维基层1竖直置于特定模具中，将熔体降温至半固化时浇筑到模具中，熔体从圆孔或方孔贯穿后形成弹性贯穿连接筋8，并迅速冷却使熔体固化而不侵入到金属纤维基层1，将弹性板层2与金属纤维基层1低压压合并修剪处理，弹性板层2的厚度设置为2-5mm；
将弹性蜂窝网层3的组成原料熔融形成熔体，通过特定蜂窝孔模具浇筑形成具有蜂窝孔的弹性片，将多层弹性片错位堆叠后低压压合，得到2-5mm的弹性蜂窝网层3，并将得到的弹性蜂窝网层3堆叠在步骤2得到的复合层上再次压合成型；
S3.固定：将无机纤维层4的各组成原料剪切成1-2cm的短纤维，混合均匀后压制成型，形成3-8mm的无机纤维层4，并在无机纤维层4的一侧涂附胶粘剂，将其粘合到步骤2得到的复合层的下侧；
将双组分棉层6的组成原料熔融后进行双孔正交静电纺丝熔喷，形成熔喷双组分棉层6，趁热将其压合得到厚度为2-5mm的双组分棉层6，待其固化成型后，一侧涂附胶粘剂，将双组分棉层6粘合到步骤2得到的复合层的上侧；
S4.封边：将废旧纺织纤维层5剪切成2-4cm的短纤维，混合均匀后压制成型，形成2-4mm的废旧纺织纤维层5，在步骤3得到的复合层的上下两侧依次堆叠废旧纺织纤维层5和无纺布层7，高压压合成型，并同时进行无纺布热封边，将内层通过无纺布进行包裹；
将裁剪好的铝箔封边9叠放在热封边的无纺布层7的封边处，并包裹封边，将贯穿散热棒10贯穿插入到其中，再次高压压合，使得贯穿散热棒10与铝箔封边9固定，使得吸音隔音垫内部各层不走位、不变形即可得到吸音隔音垫。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：
双组分棉层6具体包括有以下组成成分：A组分50％、B组分50％；
A组分包括有：石墨烯改性聚丙烯树脂40％、改性高分子量丁基纤维素树脂35％、改性高韧性防辐射橡胶纤维15％、碳基纳米纤维3％、改性纳米壳聚糖5％、促进剂1.5％、分散剂0.5％；
B组分包括有：碳纳米管改性聚氨酯树脂51％、改性聚甲基丙烯酸甲酯35％、改性高分子量丁基纤维素树脂10％、碳基纳米纤维3％、促进剂0.5％、分散剂0.5％；
碳基纳米纤维具体包括有以下组成成分：氧化石墨烯50％、碳纤维40％、碳纳米管10％。
金属纤维基层1具体包括有以下组成成分：软质铝合金纤维45％、软质铜合金纤维20％、钢合金纤维20％、钛合金纤维15％。
弹性板层2和弹性蜂窝网层3制造材质相同，均为TPEE、TPV、TPU、TPE、POE、EPDM、EVA中的一种。
无机纤维层4具体包括有以下组成成分：陶瓷纤维40％、特种玻璃纤维40％、矿石棉纤维20％。
废旧纺织纤维层5具体包括有以下组成成分：聚丙烯纤维35％、聚酯纤维20％、粘胶纤维20％、麻纤维15％、棉纤维10％。
本发明汽车发动机减震吸音隔音垫将金属纤维设置为基层，并在其上附着有弹性材料，保证隔音垫的内层弹性，再在基层的外部包裹具有强烈吸音隔音的蜂窝网、无机纤维、废旧纺织纤维、双组分棉等材料进行强烈吸音隔音，保证了隔音垫的使用效果，通过铝箔对隔音垫进行封边包边，并通过散热棒贯穿，能够及时将隔音垫内部的热量导出，避免隔音垫受热变形爆裂，通过多层压合制备得到的隔音垫，吸音隔音减震效果有较大提升，并提高了其弹性，在使用过程中不出现裂痕，将废旧纤维二次利用，降低了材料耗费与生产成本，大大地提高了经济效益，具有良好的实用性和应用前景及价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种汽车发动机减震吸音隔音垫，其特征在于，所述吸音隔音垫包括有金属纤维基层(1)，金属纤维基层(1)的两侧设置有弹性板层(2)，弹性板层(2)通过弹性贯穿连接筋(8)贯穿金属纤维基层(1)，所述弹性板层(2)的外侧设置有弹性蜂窝网层(3)，弹性蜂窝网层(3)的上侧设置有双组分棉层(6)，下侧设置有无机纤维层(4)，无机纤维层(4)和双组分棉层(6)的外侧均设置有废旧纺织纤维层(5)，所述吸音隔音垫在废旧纺织纤维层(5)的外侧设置为无纺布层(7)，无纺布层(7)对整个吸音隔音垫形成封边；
所述吸音隔音垫的各层外周侧封边处设置有铝箔封边(9)，所述铝箔封边(9)内部设置有贯穿散热棒(10)，贯穿散热棒(10)贯穿金属纤维基层(1)、弹性板层(2)、弹性蜂窝网层(3)、无机纤维层(4)、废旧纺织纤维层(5)、双组分棉层(6)、无纺布层(7)和铝箔封边(9)，与金属纤维基层(1)形成热传导散热，并将铝箔封边(9)固定在无纺布层(7)上；
所述双组分棉层(6)具体包括有以下组成成分：A组分45-55％、B组分45-55％；
A组分包括有：石墨烯改性聚丙烯树脂35-50％、改性高分子量丁基纤维素树脂15-35％、改性高韧性防辐射橡胶纤维5-15％、碳基纳米纤维2-5％、改性纳米壳聚糖5-12％、促进剂0.3-1.5％、分散剂0.2-0.5％；
B组分包括有：碳纳米管改性聚氨酯树脂40-55％、改性聚甲基丙烯酸甲酯20-35％、改性高分子量丁基纤维素树脂5-10％、碳基纳米纤维2-3％、促进剂0.5-1.0％、分散剂0.3-0.5％；
所述碳基纳米纤维具体包括有以下组成成分：氧化石墨烯40-70％、碳纤维20-40％、碳纳米管10-40％。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机减震吸音隔音垫，其特征在于，所述金属纤维基层(1)具体包括有以下组成成分：软质铝合金纤维40-70％、软质铜合金纤维10-20％、钢合金纤维10-20％、钛合金纤维10-15％。
3.根据权利要求1所述的汽车发动机减震吸音隔音垫，其特征在于，所述弹性板层(2)和弹性蜂窝网层(3)制造材质不同，均为TPEE、TPV、TPU、TPE、POE、EPDM、EVA中的一种。
4.根据权利要求1所述的汽车发动机减震吸音隔音垫，其特征在于，所述无机纤维层(4)具体包括有以下组成成分：陶瓷纤维40-60％、特种玻璃纤维20-40％、矿石棉纤维10-20％。
5.根据权利要求1所述的汽车发动机减震吸音隔音垫，其特征在于，所述废旧纺织纤维层(5)具体包括有以下组成成分：聚丙烯纤维20-40％、聚酯纤维20-30％、粘胶纤维10-20％、麻纤维5-15％、棉纤维5-10％。
6.一种如权利要求1所述的汽车发动机减震吸音隔音垫的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括有以下步骤：
S1.压合：将金属纤维基层(1)的各组成纤维剪切成1-5cm的短纤维，混合均匀后采用高压成型机进行高压压合成型，将其压合成3-5mm的薄金属纤维层，并在其上开设直径为5-10mm的贯穿圆孔或边长为5-8mm的贯穿方孔，开孔处及周侧进行修剪处理；
S2.成型：将弹性板层(2)的各组成原料熔融形成熔体，先将金属纤维基层(1)竖直置于特定模具中，将熔体降温至半固化时浇筑到模具中，熔体从圆孔或方孔贯穿后形成弹性贯穿连接筋(8)，并迅速冷却使熔体固化而不侵入到金属纤维基层(1)，将弹性板层(2)与金属纤维基层(1)低压压合并修剪处理，弹性板层(2)的厚度设置为2-5mm；
将弹性蜂窝网层(3)的组成原料熔融形成熔体，通过特定蜂窝孔模具浇筑形成具有蜂窝孔的弹性片，将多层弹性片错位堆叠后低压压合，得到2-5mm的弹性蜂窝网层(3)，并将得到的弹性蜂窝网层(3)堆叠在步骤2得到的复合层上再次压合成型；
S3.固定：将无机纤维层(4)的各组成原料剪切成1-2cm的短纤维，混合均匀后压制成型，形成3-8mm的无机纤维层(4)，并在无机纤维层(4)的一侧涂附胶粘剂，将其粘合到步骤2得到的复合层的下侧；
将双组分棉层(6)的组成原料熔融后进行双孔正交静电纺丝熔喷，形成熔喷双组分棉层(6)，趁热将其压合得到厚度为2-5mm的双组分棉层(6)，待其固化成型后，一侧涂附胶粘剂，将双组分棉层(6)粘合到步骤2得到的复合层的上侧；
S4.封边：将废旧纺织纤维层(5)剪切成2-4cm的短纤维，混合均匀后压制成型，形成2-4mm的废旧纺织纤维层(5)，在步骤3得到的复合层的上下两侧依次堆叠废旧纺织纤维层(5)和无纺布层(7)，高压压合成型，并同时进行无纺布热封边，将内层通过无纺布进行包裹；
将裁剪好的铝箔封边(9)叠放在热封边的无纺布层(7)的封边处，并包裹封边，将贯穿散热棒(10)贯穿插入到其中，再次高压压合，使得贯穿散热棒(10)与铝箔封边(9)固定，使得吸音隔音垫内部各层不走位、不变形即可得到吸音隔音垫。
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