一種新型車用吸聲材料與結(jié)構(gòu)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于吸聲材料及其制備、車輛應(yīng)用工程領(lǐng)域，特別涉及一種新型車用吸聲材料與結(jié)構(gòu)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境的要求也越來越高，對(duì)周邊的噪聲也越來越重視。但在現(xiàn)有的降噪吸聲材料中，應(yīng)用頻率范圍比較單一，比如要在中高頻段有較好的吸聲效果則在中低頻段吸聲效果較差，或者反之亦然。且現(xiàn)有材料中對(duì)于中高頻段容易取得較好吸聲效果的較多，而要在中低頻取得較好的吸聲效果則往往需要采取較為復(fù)雜的措施或制造技術(shù)方可實(shí)現(xiàn)。而且為了取得中低頻較好的吸聲效果，材料也往往很厚、結(jié)構(gòu)復(fù)雜或是制取工藝較難掌握。為此提供一種制取簡便、結(jié)構(gòu)簡單且可以實(shí)現(xiàn)在中高頻有較好吸聲效果同時(shí)改變用法又可以在中低頻具有較好吸聲效果的車輛用輕薄化吸聲材料與結(jié)構(gòu)顯得十分有益與必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型車用吸聲材料與結(jié)構(gòu)及其制取方法，該材料在較輕薄下能根據(jù)實(shí)際需要通過使用方法改變實(shí)現(xiàn)在多個(gè)不同頻段的具有較好的吸聲效果，當(dāng)HXNBR/中空滌綸短纖復(fù)合材料一面作為聲波入射層時(shí)，材料在中低頻具有較好的吸聲效果。當(dāng)針刺非織造材料一面作為入射層時(shí)，材料在中高頻具有較好的吸聲效果。從而實(shí)現(xiàn)了一種材料能根據(jù)實(shí)際需要在安裝時(shí)采取不同入射面而滿足不同頻段吸聲的需求，且材料制取方法和結(jié)構(gòu)簡單，所制材料厚度和性能可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0004]本發(fā)明的一種新型車用吸聲材料與結(jié)構(gòu)由兩層組成，一層為針刺非織造材料；一層為氫化羧基丁腈橡膠(HXNBR)與中空滌綸短纖復(fù)合材料。
[0005]所述的HXNBR/中空滌綸短纖復(fù)合材料按照質(zhì)量比，HXNBR占比在90%~50%，中空滌綸短纖占比在10°/『50%，中空滌綸短纖可采用單孔、四孔、七孔中的任一種，材料厚度可根據(jù)需要在l~3mm。
[0006]所述的針刺非織造材料其所用中空短纖為木棉纖維、中空滌綸短纖，所用加工方法為針刺法，非織造材料厚度可根據(jù)需要在1~20_。
[0007]所述的針刺非織造材料可以是中空滌綸短纖單獨(dú)使用也可以是木棉纖維與中空滌綸短纖混合使用，采取木棉纖維與中空滌綸短纖混合使用時(shí)，按照質(zhì)量比，木棉纖維占比在10%~90%，中空滌綸短纖占比在90%~10%。
[0008]所述針刺非織造材料中所用中空滌綸短纖為單孔中空滌綸短纖。
[0009]一種新型車用吸聲材料與結(jié)構(gòu)，其制備方法包括:
⑴按照質(zhì)量比加入90%~50%的HXNBR作為基體先在雙輥開煉機(jī)上輥溫為30±5°C下混煉5~10分鐘形成一塊厚薄較均勻的薄膜； ⑵分多批次將10°/『50%的中空滌綸短纖加入到薄膜上，鋪放均勻，隨后把薄膜折疊將纖維包裹于內(nèi)，再予以混煉3~5分鐘，重復(fù)這一過程，直至將稱量好的中空滌綸短纖完全加入并混煉均勻，得到HXNBR/中空滌綸短纖混合體；
⑶將HXNBR/中空滌綸短纖混合體鋪放入特定的模具中，將模具放置于兩塊30cmX 30cm厚3mm的不銹鋼板之間，且不銹鋼板與模具之間需加入一層防粘耐高溫PET膜，然后將裝好的鋼板放入平板硫化機(jī)，在120~140°C泄壓狀態(tài)下預(yù)熱5~10分鐘，然后調(diào)節(jié)氣壓至10~20MPa，在120~140°C下壓制15~20分鐘成型；
⑷壓制成型取出后，立即將上層不銹鋼板取下，再緩慢揭開取下耐高溫PET膜，將針刺非織造材料放置在HXNBR/中空滌綸短纖復(fù)合材料上，再加上一塊30CmX30Cm厚Imm的不銹鋼平板置于其上輕壓，使兩層材料粘合牢固，待完全冷卻后，去除上壓鋼板以及在材料下方的防粘耐高溫PET膜及鋼板，即得一種新型車用吸聲材料與結(jié)構(gòu)(見附圖1)。
[0010]由于HXNBR/中空滌綸短纖復(fù)合材料是一種薄膜材料形式，因此將其與針刺非織造材料層粘合，起到了一種共振的效果，促使本發(fā)明所述的一種兩用吸聲材料與結(jié)構(gòu)，在采用HXNBR/中空滌綸短纖復(fù)合材料一面作為聲波入射層時(shí)，材料在中低頻具有較好的吸聲效果。而當(dāng)中空短纖非織造材料一面作為入射層時(shí)，基于針刺非織造材料為多孔性材料在中高頻具有較好的吸聲效果，加上一層在中高頻已具有較好吸聲效果的HXNBR/中空滌綸短纖復(fù)合材料，使得本發(fā)明的一種兩新型車吸聲材料與結(jié)構(gòu)在中高頻具有更優(yōu)的吸聲效果。實(shí)現(xiàn)了一種材料能根據(jù)實(shí)際需要在安裝時(shí)采取不同入射面而滿足不同頻段吸聲的需求，且材料制取方法和結(jié)構(gòu)簡單，所制材料厚度和性能可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
⑴發(fā)明的吸聲材料能根據(jù)需要在安裝使用時(shí)采取不同入射面，使材料既能作為在中低頻具有較好吸聲效果的材料被使用，也可以作為在中高頻具有較好吸聲效果的材料而使用，實(shí)現(xiàn)一材多用，且材料輕薄、制備方法與結(jié)構(gòu)簡單；
⑵本發(fā)明的吸聲材料其在中低頻、中高頻的吸聲性能可根據(jù)HXNBR/中空滌綸短纖復(fù)合材料的厚度、HXNBR與中空滌綸短纖的比例、所用中空滌綸短纖的品種和針刺非織造材料厚度及其所用中空短纖品種的比例來實(shí)現(xiàn)調(diào)整，從而制取滿足不同頻率范圍需要的吸聲材料；
⑶本發(fā)明制備方法操作簡單，材料結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，環(huán)境污染小，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，且一材多用，具有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0013]實(shí)施例1:HXNBR與四孔中空滌綸短纖按照質(zhì)量比80/20稱取，先將HXNBR在雙輥開煉機(jī)上30±5°C下開煉5分鐘，形成一塊厚薄較均勻的薄膜。再加入一定量的四孔中空滌綸短纖到薄膜上，鋪放均勻，隨后把薄膜折疊將纖維包裹于內(nèi)，再予以混煉3~5分鐘，重復(fù)這一過程，直至將稱量好的四孔中空滌綸短纖完全加入并混煉均勻，得到HXNBR/四孔中空滌綸短纖混合體；將HXNBR/四孔中空滌綸短纖混合體放入Imm厚的模具中，模具上下以30cmX 30cm厚3mm的不銹鋼板夾持，且在模具與鋼板之間放有一層防粘耐高溫PET膜，然后將裝好的鋼板放入平板硫化機(jī)，在130°C泄壓狀態(tài)下預(yù)熱5分鐘，然后調(diào)節(jié)氣壓至lOMPa，在130°C下壓制15分鐘成型；壓制成型取出后，立即將上層不銹鋼板取下，再緩慢揭開取下耐高溫PET膜，將一層采用針刺法制取的木棉纖維與單孔中空滌綸短纖按照質(zhì)量比70/30混合厚度為1mm的非織造材料放置在HXNBR/四孔中空滌綸短纖復(fù)合材料上，再加上一塊30cmX 30cm厚Imm的不銹鋼平板置于其上輕壓，使兩層材料粘合牢固，待完全冷卻后，去除上壓鋼板以及在材料下方的防粘耐高溫PET膜及鋼板，即得一種如附圖1所示一種新型車用用吸聲材料與結(jié)構(gòu)，厚度為11mm。
[0014]根據(jù)實(shí)際應(yīng)用當(dāng)采取不同面作為聲波入射層時(shí)，材料的吸聲性能如附圖2所示。在采用HXNBR/四孔中空滌綸短纖復(fù)合材料一面作為聲波入射層時(shí)，材料在中低頻具有很好的吸聲性能，160~660Hz范圍吸聲系數(shù)均在0.2以上，其中在330Hz處達(dá)最大值吸聲系數(shù)為0.845。在采用木棉與單孔中空滌綸短纖按70/30混合制取非織造材料一面作為聲波入射層時(shí)，材料在中高頻具有很好的吸聲性能，280~2500Hz范圍內(nèi)