CN117004106A - 一种柔性橡塑开孔吸音板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种柔性橡塑开孔吸音板及其制备方法，属于高分子橡塑发泡技术领域。本发明的柔性橡塑开孔吸音板包括1号胶料、2号胶料、3号胶料和4号胶料，制备的吸音材料可连续生产，不需要二次加工，就能得到开孔率较高的橡塑发泡材料，吸音率高，同时材料既能满足建筑吸音要求，也能起到阻燃、防火等作用。
Description
技术领域
本发明涉及高分子橡塑发泡技术领域，尤其涉及一种柔性橡塑开孔吸音板及其制备方法。
背景技术
吸音材料又叫吸声材料，原理是通过纤维震动或多孔结构内声音多次反射等方式吸收声波，减少空间内声音反射。吸音材料往往表面多孔，质量也比较轻，正因为吸音材料的多孔结构，声音很容易吸收，所以吸音材料不仅能改善空间的声环境，而且能够防止声音传到隔壁房间，影响他人。传统的橡塑吸音材料吸音率低，而且不能连续生产，并且不能一次成型，同时生产过程复杂，具有生产效率低，生产成本高，生产不稳定等缺点。
申请号为201520419315.X的专利公布了一种开孔吸音板，其生产原理是将橡塑发泡材料粉碎成小颗粒，然后使用胶粘剂粘合模压定型得到具有开孔结构的吸音板，其生产过程复杂，需要二次加工，工业化生产效率低，成本高。
现有技术中，开孔吸音板是先生产出闭孔橡塑保温制品，然后将闭孔橡塑保温制品放入开炼机上轧，通过开炼机的两辊将闭孔压破，形成开孔橡塑吸音板。其生产效率低，开孔率低，回弹性能差，吸音效果不好。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种柔性橡塑开孔吸音板，包括1号胶料、2号胶料、3号胶料和4号胶料；
所述1号胶料包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶：6.5-7.5份
乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)：3-4份
开孔发泡剂：13-15份
氢氧化铝：43-50份
增塑剂：3.75-4.75份
炭黑：1-2份
石蜡：1.4-1.8份
硬脂酸：0.1-0.4份
硬脂酸钙：0.2-0.6份
聚乙二醇：0.3-0.9份
抗氧剂：0.2-0.4份
三氧化二锑：2.8-4.3份
分散剂：0.5-1.2份
防老剂：0.1-0.3份
N-环已基硫代邻苯二甲酞亚胺：0.2-0.7份；
所述2号胶料包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶：2-2.5份
增塑剂：1.25-1.6份
硫磺：0.2-0.5份
苯亚磺酸锌(ZBS)：0.2-0.7份
ZnO：0.05-0.15份；
所述3号胶料包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶：2-2.5份
增塑剂：1.25-1.6份
二硫化四甲基秋兰姆(TT)：0.55-1.4份；
所述4号胶料包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶：2-2.5份
增塑剂：1.25-1.6份
N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)：0.55-1.4份。
上述原料中丁腈橡胶、EVA为骨料，氢氧化铝为填料，炭黑为补强剂，三氧化二锑为阻燃剂，石蜡、硬脂酸和聚乙二醇为润滑剂，氧化锌为活化剂，硫磺为硫化剂，N-环已基硫代邻苯二甲酞亚胺为防焦剂。
EVA由于在分子链中引入醋酸乙烯单体，因此降低了高结晶度，提高了韧性。因此给气孔形成支撑，使开孔橡塑具有非常好的回弹性。
3号胶料中的TT和4号胶料中的NOBS均为促进剂，NOBS为次磺酰胺类促进剂，是因为它在硫化开始的低温阶段没有促进效果，而待到高温时便迅速发生分解成硫基苯丙噻唑和胺化合物。噻唑在碱性胺的活化下发挥极大的促进效能，使硫化很快完成，并且其焦烧时间长，加工性能安全。TT为秋兰姆类促进剂，焦烧时间长，硫化温度不易过高一般不超过125-135℃。其两种促进剂结合，使硫化晚于发泡，此时胶料的门尼粘度不高，发泡剂分解冲破泡孔形成开孔。
优选的，所述开孔发泡剂由偶氮二甲酰胺(AC发泡剂)、尿素和硬脂酸按照质量比为20：1：0.5混合而成，同时AC发泡剂的粒径在4-4.5微米。此开孔发泡剂开孔率高，发泡速度易控制。偶氮二甲酰胺，分解温度200℃，分解温度高。AC发泡剂尿素和硬脂酸复合，尿素与硬脂酸通过酸碱反应促进AC发泡剂的迅速分解，降低发泡剂的分解温度到120-130℃，此时胶料的门尼粘度低，孔内的压力高，将闭孔撑破后形成开孔。
优选的，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(264抗氧剂)。
优选的，所述增塑剂为异丙苯基磷酸酯。其为阻燃型增塑剂，具有增塑效果的同时跟填料氢氧化铝协同阻燃，并起到抑烟的作用。
优选的，所述分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺。提高填料在胶料中的分散性，增加填料的添加量，提高表面平整度降低成本。
优选的，所述防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍(NBC)。
本发明的另一目的是提供一种柔性橡塑开孔吸音板的制备方法，包括以下步骤：
a)按比例称取1号胶料的原料，首先将丁腈橡胶投入密炼机中，炼胶一分钟后将其余的料投入密炼机中，6分钟排气，140℃放料，将料放入开炼机中压3分钟出条，得到1号胶料；
b)按比例称取2号胶料的原料，分别加入密炼机中，当胶料升温至100℃放料，开炼压片冷却后得到2号胶料；
c)按比例称取3号胶料的原料，分别加入密炼机中，胶料温度升温到95℃放料，经开炼压片冷却后得到3号胶料；
d)按比例称取4号胶料的原料，分别加入密炼机中，胶料温度升温到95℃放料，经开炼压片冷却后得到4号胶料；
e)将1号胶料、2号胶料、3号胶料、4号胶料依次放入开炼机中，摆料270s后出条；将胶料喂入挤出机中通过模具挤出板材进入发泡炉进行发泡，得到所述柔性橡塑开孔吸音板。
优选的，步骤e)所述挤出机参数如下：
挤出机螺杆温度为15-20℃，喂料段温度为35～45℃，塑化段温度为45～55℃；机头段温度为30～40℃。
优选的，步骤e)所述发泡是将成型的产品置于发泡炉中，依次经过6个发泡区进行发泡处理，其中一区的传输速度为0.5-1m/min，二区的传输速度为0.65-1.14m/min，三区的传输速度为1.3-1.65m/min，四区的传输速度为1.9-2.4m/min，五区的传输速度为2.8-3.8m/min，六区的传输速度为3.5-4.5m/min。
优选的，所述发泡炉6个发泡区温度分别为：一区105-110℃，二区110-120℃，三区120-130℃，四区125-135℃，五区140-150℃，六区140-150℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种柔性橡塑开孔吸音板及其制备方法，提供的吸音材料，可连续生产，不需要二次加工，就能得到开孔率较高的橡塑发泡材料，吸音率高，同时材料既能满足建筑吸音要求，也能起到阻燃、防火等作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种柔性橡塑开孔吸音板，原料组成的重量份如表1。
所述柔性橡塑开孔吸音板的制备方法，步骤如下：
a)按比例称取1号胶料的原料，首先将丁腈橡胶投入密炼机中，炼胶一分钟后将其余的料投入密炼机中，6分钟排气，140℃放料，将料放入开炼机中压3分钟出条，得到1号胶料；
b)按比例称取2号胶料的原料，分别加入密炼机中，当胶料升温至100℃放料，开炼压片冷却后得到2号胶料；
c)按比例称取3号胶料的原料，分别加入密炼机中，胶料温度升温到95℃放料，经开炼压片冷却后得到3号胶料；
d)按比例称取4号胶料的原料，分别加入密炼机中，胶料温度升温到95℃放料，经开炼压片冷却后得到4号胶料；
e)将1号胶料、2号胶料、3号胶料、4号胶料依次放入开炼机中，摆料270s后出条；将胶料喂入挤出机中通过模具挤出板材进入发泡炉进行发泡，得到所述柔性橡塑开孔吸音板；
所述挤出机螺杆温度为15℃，喂料段温度为40℃，塑化段温度为45℃；机头段温度为35℃；
将挤出成型胶片置于发泡炉中，依次经过6个发泡区进行发泡处理，其中一区的传输速度为0.55m/min，二区的传输速度为0.7m/min，三区的传输速度为1.35m/min，四区的传输速度为1.95m/min，五区的传输速度为2.9m/min，六区的传输速度为3.6m/min，所述发泡炉的入炉温度105℃，出口温度142℃。
泡炉按温度分成6区控制，发泡炉各区温度分别为：一区105℃，二区110℃，三区120℃，四区128℃，五区142℃，六区142℃。
实施例2
一种柔性橡塑开孔吸音板，原料组成的重量份如表1。
所述柔性橡塑开孔吸音板的制备方法，步骤如实施例1，区别在于实施例2中：
挤出机螺杆温度为18℃，喂料段温度为38℃，塑化段温度为50℃；机头段温度为38℃；
将挤出成型胶片置于发泡炉中，依次经过6个发泡区进行发泡处理，其中一区的传输速度为0.65m/min，二区的传输速度为1m/min，三区的传输速度为1.45m/min，四区的传输速度为2.2m/min，五区的传输速度为3.1m/min，六区的传输速度为3.9m/min，所述发泡炉的入炉温度108℃，出口温度145℃。
泡炉按温度分成6区控制，发泡炉各区温度分别为：一区108℃，二区115℃，三区128℃，四区130℃，五区145℃，六区145℃。
实施例3
一种柔性橡塑开孔吸音板，原料组成的重量份如表1。
所述柔性橡塑开孔吸音板的制备方法，步骤如实施例1，区别在于实施例3中：
挤出机螺杆温度为20℃，喂料段温度为45℃，塑化段温度为55℃；机头段温度为40℃；
将挤出成型胶片置于发泡炉中，依次经过6个发泡区进行发泡处理，其中一区的传输速度为0.95m/min，二区的传输速度为1.1m/min，三区的传输速度为1.6m/min，四区的传输速度为2.3m/min，五区的传输速度为3.5m/min，六区的传输速度为4.2m/min，所述发泡炉的入炉温度110℃，出口温度148℃。
泡炉按温度分成6区控制，发泡炉各区温度分别为：一区110℃，二区120℃，三区130℃，四区135℃，五区148℃，六区148℃。
表1
对比例1
根据实例1中记载的技术方案，去掉尿素和硬脂酸将开孔发泡剂换成AC发泡剂，用量为14.4，其余工艺不变，制得柔性橡塑开孔吸音板。
对比例2
根据实例2中记载的技术方案，去掉乙撑双硬脂酸酰胺，其余工艺不变，制得柔性橡塑开孔吸音板。
对比例3
根据实例3中记载的技术方案，去掉EVA，其余工艺不变，制得柔性橡塑开孔吸音板。
对实施例1-3以及对比例1-3所制备的柔性橡塑开孔吸音板的性能，结果如表2：
表2
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种柔性橡塑开孔吸音板，其特征在于，包括1号胶料、2号胶料、3号胶料和4号胶料；
所述1号胶料包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶：6.5-7.5份
乙烯醋酸乙烯共聚物：3-4份
开孔发泡剂：13-15份
氢氧化铝：43-50份
增塑剂：3.75-4.75份
炭黑：1-2份
石蜡：1.4-1.8份
硬脂酸：0.1-0.4份
硬脂酸钙：0.2-0.6份
聚乙二醇：0.3-0.9份
抗氧剂：0.2-0.4份
三氧化二锑：2.8-4.3份
分散剂：0.5-1.2份
防老剂：0.1-0.3份
N-环已基硫代邻苯二甲酞亚胺：0.2-0.7份；
所述2号胶料包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶：2-2.5份
增塑剂：1.25-1.6份
硫磺：0.2-0.5份
苯亚磺酸锌：0.2-0.7份
ZnO：0.05-0.15份；
所述3号胶料包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶：2-2.5份
增塑剂：1.25-1.6份
二硫化四甲基秋兰姆：0.55-1.4份；
所述4号胶料包括以下重量份的原料：
丁腈橡胶：2-2.5份
增塑剂：1.25-1.6份
N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺：0.55-1.4份。
2.根据权利要求1所述的柔性橡塑开孔吸音板，其特征在于，所述开孔发泡剂由偶氮二甲酰胺、尿素和硬脂酸以20：1：0.5混合而成。
3.根据权利要求1所述的柔性橡塑开孔吸音板，其特征在于，所述抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
4.根据权利要求1所述的柔性橡塑开孔吸音板，其特征在于，所述增塑剂为异丙苯基磷酸酯。
5.根据权利要求1所述的柔性橡塑开孔吸音板，其特征在于，所述分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺。
6.根据权利要求1所述的柔性橡塑开孔吸音板，其特征在于，所述防老剂为二丁基二硫代氨基甲酸镍。
7.根据权利要求1所述的柔性橡塑开孔吸音板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)按比例称取1号胶料的原料，首先将丁腈橡胶投入密炼机中，炼胶一分钟后将其余的料投入密炼机中，6分钟排气，140℃放料，将料放入开炼机中压3分钟出条，得到1号胶料；
b)按比例称取2号胶料的原料，分别加入密炼机中，当胶料升温至100℃放料，开炼压片冷却后得到2号胶料；
c)按比例称取3号胶料的原料，分别加入密炼机中，胶料温度升温到95℃放料，经开炼压片冷却后得到3号胶料；
d)按比例称取4号胶料的原料，分别加入密炼机中，胶料温度升温到95℃放料，经开炼压片冷却后得到4号胶料；
e)将1号胶料、2号胶料、3号胶料、4号胶料依次放入开炼机中，摆料270s后出条；将胶料喂入挤出机中通过模具挤出板材进入发泡炉进行发泡，得到所述柔性橡塑开孔吸音板。
8.根据权利要求7所述的柔性橡塑开孔吸音板的制备方法，其特征在于，步骤e)所述挤出机参数如下：
挤出机螺杆温度为15-20℃，喂料段温度为35～45℃，塑化段温度为45～55℃；机头段温度为30～40℃。
9.根据权利要求7所述的柔性橡塑开孔吸音板的制备方法，其特征在于，步骤e)所述发泡是将成型的产品置于发泡炉中，依次经过6个发泡区进行发泡处理，其中一区的传输速度为0.5-1m/min，二区的传输速度为0.65-1.14m/min，三区的传输速度为1.3-1.65m/min，四区的传输速度为1.9-2.4m/min，五区的传输速度为2.8-3.8m/min，六区的传输速度为3.5-4.5m/min。
10.根据权利要求9所述的柔性橡塑开孔吸音板的制备方法，其特征在于，所述发泡炉6个发泡区温度分别为：一区105-110℃，二区110-120℃，三区120-130℃，四区125-135℃，五区140-150℃，六区140-150℃。
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