PL165443B1 - Material termoplastyczny do Izolacji akustycznych i wibracyjnych PL PL - Google Patents

Abstract

M aterial term oplastyczny do izolacji akustycznych i wibracyjnych przeznaczony do stoso- wania jako taki lub jako skladnik m aterialów lam inow anych i kom pozytów warstwowych, zwlaszcza w przemysle m otoryzacyjnym , kolejnictwie, lotnictwie, budownictwie, urzadzeniach gospo darstw a dom owego i maszynach przemyslowych, zawierajacy polietylen chlorowany, wypelniacz plastyfikator i ewentualnie inne znane dodatki, zwlaszcza srodki zmniejszajace wydzielanie sie substancji lotnych z m aterialu, znamienny tym, ze zawiera 0,6-50% polietylenu chlorowanego 20-95% wypelniacza i 4-60% plastyfikatora wybranego z grupy obejmujacej oleje arom atyczne pochodzace z ekstrakcji rozpuszczalnikowej rafinowanych frakcji olejów sm aro- wych i majace gestosc 0,98-1,00 w 15°C, lepkosc 180-260°E w 50°C, tem perature zaplonu w naczyniu otwartym m inim um 270°C, tem perature krzepniecia m aksimum 15°C, punkt anili- nowy m aksimum 75°C i zawartosc wody m aksim um 0,1% objetosciowych oraz oleje pólarom a- tyczne otrzymywane droga doboru frakcji rafinowanych olejów smarowych o podwyzszonej zawartosci Weglowodorów parafinow ych i majace gestosc 0,92-0,94 w 15°C, lepkosc 65-80°E w 50°C, tem perature zaplonu w naczyniu otw artym m inim um 300°C, tem perature krzepniecia m aksimum -9°C, punkt anilinowy m aksimum 102°C i zawartosc wody m aksim um 0,1% objetosciowych. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest materiał termoplastyczny do izolacji akustycznych i wibracyjnych, przeznaczony do stosowania jako taki lub jako składnik materiałów laminowanych i kompozytów warstwowych, zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym, kolejnictwie, lotnictwie, budownictwie, urządzeniach gospodarstwa domowego i maszynach przemysłowych.

Z hiszpańskiego opisu patentowego nr 554 644 znany jest sposób wytwarzania materiału termoplastycznego zawierającego polietylen chlorowany zmieszany z olejem, który można zastąpić plastyfikatorem, i napełniacze.

Materiał termoplastyczny i otrzymane z niego wyroby laminowane i warstwowe, nadające się do wspomnianych poprzednio zastosowań, a zwłaszcza do oddzielania silnika od wnętrza pojazdu mechanicznego, muszą odznaczać się doskonałymi właściwościami akustycznymi (stanowić barierę akustyczną i przeciwwibracyjną), dobrą wartością parametru określanego terminem „mgławienie (co oznacza wydzielanie lotnych substancji osadzających się na zimnych powierzchniach, zwłaszcza szklanych, takich jak okna wewnątrz pojazdu i przesłaniających widoczność), dużą giętkością, zdolnością do łatwego mocowania do innych części i do ścianek wnętrza lub kabiny pojazdu, dużą trwałością i odpornością na ekstremalne wartości temperatury. Powinien również odznaczać się optymalnymi wartościami modułu Younga, to jest modułem elastyczności przy ściskaniu i współczynnikiem strat mechanicznych (zwanym kątem „Delta i będącym miarą zdolności materiału do rozpraszania energii), dobrymi właściwościami przeciwstarzeniowymi i adhezyjnymi, zdolnością do łatwego laminowania, przetwórstwa i manipulowania oraz możliwością ekonomicznego ich wytwarzania.

Badając materiał opisany w hiszpańskim opisie patentowym nr 554 644 i otrzymane z niego produkty stwierdzono nieoczekiwanie, że wymienione wyżej właściwości można uzyskać, zastępując w tym materiale olej lub plastyfikator innym materiałem o pełnej kompatybilności z polietylenem chlorowanym, przy czym kompatybilność tę określa temperatura odprężania, która mierzona według ASTM T-611, Metoda B, musi być niższa niż 100°C, a korzystnie niższa niż 70°C.

Tak więc materiał termoplastyczny według wynalazku zawiera polietylen chlorowany, wypełniacz plastyfikator i ewentualnie inne znane dodatki, zwłaszcza środki zmniejszające wydzielanie się substancji lotnych z materiału, a cechą tego materiału jest to, że zawiera 0,6-50% polietylenu,

165 443 chlorowanego 20-95% wypełniacza i 4-60% plastyfikatora wybranego z grupy obejmującej oleje aromatyczne pochodzące z ekstrakcji rozpuszczalnikowej rafinowanych frakcji olejów smarowych i mające gęstość 0,98-1,00 w 15°C, lepkość 180-260°E w 50°C, temperaturę zapłonu w naczyniu otwartym minimum 270°C, temperaturę krzepnięcia maksimum 15°C, punkt anilinowy maksimum 75°C i zawartość wody maksimum 0,1% objętościowych oraz oleje półaromatyczne otrzymywane drogą doboru frakcji rafinowanych olejów smarowych o podwyższonej zawartości węglowodorów prafinowych i mające gęstość 0,92-0,94 w 15°C, lepkość 65-80°E w 50°C, temperaturę zapłonu w naczyniu otwartym minimum 300°C, temperaturę krzepnięcia maksimum -9°C, punkt anilinowy maksimum 102°C i zawartość wody maksimum 0,1% objętościowych.

Taki materiał termoplastyczny laminuje się, sam lub wraz z materiałem absorbującym umieszczonym w dowolnym miejscu i/lub w jednej lub większej liczbie warstw, otrzymując wyrób laminowany lub warstwowy.

Materiał termoplastyczny można także laminować sam, a następnie przesyłać go w tym stanie do innej fabryki, gdzie łączy się go z materiałami absorbującymi, takimi jak porowaty filc, syntetyczne pianki, drewno, korek i podobne materiały, w celu uzyskania warstwowych kompozytów.

Takie laminaty i kompozyty warstwowe znajdują zastosowanie, zwłaszcza w przegrodach oddzielających silnik pojazdu mechanicznego od jego wnętrza, np. w samochodach osobowych o nadwoziu zamkniętym, a także w innych miejscach w samochodach, pociągach, samolotach i podobnych pojazdach, oraz w podłogach, ścianach, sufitach i okładzinach metalowych w budynkach, a także w urządzeniach domowych i maszynach przemysłowych (w tych dwóch ostatnich przypadkach ze względu na właściwość tłumienia drgań).

Dla każdego przypadku należy dobierać odpowiedni zmiękczacz, ale temperatura odprężania musi być zawsze niższa niż 100°C.

Mgławienie, to jest wydzielanie przez materiał substancji lotnych i ich kondensacja na zimnych powierzchniach, zwłaszcza na powierzchniach szklanych, a w szczególności na szybach pojazdu, wyrażane ilością tych substancji lotnych osadzanych na powierzchniach, musi być jak najmniejsze. Ponadto osady utworzone przez te substancje lotne muszą mieć bardzo małą siłę krycia tak, aby nie utrudniały widoczności poprzez szkło, a zwłaszcza przez przednią szybę pojazdu. Właściwość tę oznacza się według normy DIN 75 301, choć można też stosować metodę oznaczania Saab Scania STD 1082 lub Ford Laboratory Test Method EUBN 1-1.

Giętkość materiału oznacza się jako statyczne ugięcie, określane jako ugięcie występujące w badanej próbce pod wpływem jej własnego ciężaru gdy leży ona częściowo na stole a częściowo z niego zwisa. Stwierdzono doświadczalnie, że płyty wykonane z materiałów bardzo giętkich stanowią lepsze bariery dźwięku niż płyty wytworzone z materiałów sztywnych.

Zachowanie się w niskich temperaturach jest wyrażane kruchością otrzymanych materiałów. Oznacza się ją, pozwalając stalowej kulce o masie 500 g spadać z wysokości 30 cm i obserwując, czy w niskiej temperaturze prowadzenia próby, w materiale pojawią się pęknięcia.

Odporność na wysoką temperaturę i trwałość w wysokiej temperaturze oznacza się, umieszczając materiał na spadku o pochyleniu 75° na okres 5 godzin w temperaturze 85°C, i następnie obserwując, czy materiał płynie czy nie.

Stwierdzono, że produkty według wynalazku nie ulegają w tych warunkach żadnym zmianom ani modyfikacjom.

Moduł Younga, to jest moduł elastyczności przy ściskaniu oznaczano na przyrządzie Metravib przy przemieszczeniu + 50μπι. Tangens Delta, lub tg δ, przedstawia współczynnik strat mechanicznych i wyraża właściwości rozpraszające materiału. Oznacza się go w powiązaniu z oznaczaniem modułu Younga. Im niższa jest wartość modułu E' (to znaczy rzeczywista część modułu Younga) tym większa jest elastyczność materiału, a im większa jest wartość tg 6, tym materiał jest bardziej rozpraszający.

Przykład I-IV. Sporządzono pewną liczbę materiałów termoplastycznych i ponumerowano od I do IV, przy czym materiał z przykładu I odpowiadał typowemu materiałowi sporządzonemu zgodnie z hiszpańskim opisem patentowym nr 554 644, a materiały z przykładów II-IV sporządzono zgodnie z wynalazkiem. Dla materiałów tych wymienionymi poprzednio metodami badań oznaczono temperaturę odrężania, mgławienie i kruchość.

165 443

W tabeli 1 podano skład materiałów używanych w różnych przykładach i wartości oznaczonych wspomnianych poprzednio właściwości.

W tabeli tej symbol (1) oznacza olej aromatyczny Repex E-7, będący produktem firmy Repsol Derivados, a (2) oznacza olej półaromatyczny SMR-60 firmy Repsol Derivados. Jako dodatkowy plastyfikator stosowano w przykładach III-IV ftalan dwuizodecylowy (w skrócie DIDP).

Tabela 1

Przykład	I	Π	III	IV
Ilość nr
składników
(części wagowe)
1	2	3	4	5
Olej aromatyczny (1)		850	425
Olej półaromatyczny (2)	850			425
Plastyfikator DIDP			425	425
Wypełniacz	4500	4000	4500	4500
Polietylen chlorowany	225	200	225	225

Temperatura

odprężania (°C)	102	63	20	60
Mgławienie	niezgodny		96	97
Kruchość (°C)		-5	-25	-30

Dla materiałów według przykładów II-IV i dla próbki produktu znanego na rynku, na bazie asfaltu i polimeru EPDM (skrót dla polimeru etylenowo-propylenowo-dienowego) przeprowadzono pomiary izolacji akustycznej w formie poziomu asonoryzacji, wyrażonego w decybelach, przy różnych częstotliwościach dźwięku. Pomiary prowadzono, stosując budkę składającą się z dwu małych komór oddzielonych metalową płytą. W jednej z komór znajdował się głośnik, a w drugiej mikrofon za pomocą którego mierzono poziom ciśnienia akustycznego.

Najpierw mierzono poziom ciśnienia akustycznego gdy komory oddzielone były płytą stalową o grubości 0,8 mm, a następnie gdy komory były oddzielone kompleksem utworzonym przez płytę stalową, absorbent (porowaty filc o grubości 19 mm) i płytą według wynalazku o gramaturze 7 kg/m. Różnica, wyrażona w decybelach stanowiła miarę izolacji akustycznej kompleksu utworzonego przez materiał absorbentu i badany dźwiękochłonny materiał.

Tabela 2

Częstotli- wość Hz	Próbka materiału znanego	Poziom asonoryzacji w decybelach
Przykład nr
II	III	IV
125	10	12	14	14
250	6	7	8	8
500	14	16	16	16
1000	16	19	19	11
2000	36	37	39	39
4000	37	43	41	42
8000	49	50	52	51

Na podstwie tej tabeli można wyciągnąć wniosek, że poziom· asonoryzacji badanego znanego materiału porównawczego jest niższy niż materiałów według przykładów II-IV.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie pat e n t o w e

   Materiał termoplastyczny do izolacji akustycznych i wibracyjnych przeznaczony do stosowania jako taki lub jako składnik materiałów laminowanych i kompozytów warstwowych, zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym, kolejnictwie, lotnictwie, budownictwie, urządzeniach gospdarstwa domowego i maszynach przemysłowych, zawierający polietylen chlorowany, wypełniacz plastyfikator i ewentualnie inne znane dodatki, zwłaszcza środki zmniejszające wydzielanie się substancji lotnych z materiału, znamienny tym, że zawiera 0,6-50% polietylenu chlorowanego 20-95% wypełniacza i 4-60% plastyfikatora wybranego z grupy obejmującej oleje aromatyczne pochodzące z ekstrakcji rozpuszczalnikowej rafinowanych frakcji olejów smarowych i mające gęstość 0,98-1,00 w 15°C, lepkość 180-260°E w 50°C, temperaturę zapłonu w naczyniu otwartym minimum 270°C, temperaturę krzepnięcia maksimum 15°C, punkt anilinowy maksimum 75°C i zawartość wody maksimum 0,1% objętościowych oraz oleje półaromatyczne otrzymywane drogą doboru frakcji rafinowanych olejów smarowych o podwyższonej zawartości węglowodorów parafinowych i mające gęstość 0,92-0,94 w 15°C, lepkość 65-80°E w 50°C, temperaturę zapłonu w naczyniu otwartym minimum 300°C, temperaturę krzepnięcia maksimum -9°C, punkt anilinowy maksimum 102°C i zawartość wody maksimum 0,1% objętościowych.