本發(fā)明屬于汽車零部件領(lǐng)域，尤其涉及一種隔音材料組合物和車用隔音片材。

背景技術(shù)：

目前由于化石能源資源有限及汽車尾氣帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，從而電動(dòng)車及混動(dòng)車型將成為新的發(fā)展方向。因此，電動(dòng)車所用的電機(jī)及電控等發(fā)聲部件部件對(duì)整車nvh性能的提升提出了更高的要求。特別是高頻部分噪聲較為突出，因此對(duì)降噪材料也提出了較高的要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，車用隔音片材普遍采用pvc、eva類樹(shù)脂作為基材，通過(guò)加入單一片狀的填料和普通無(wú)機(jī)填料混合制備車用隔音片材，該類材料隔音效果不能滿足目前電動(dòng)車產(chǎn)生的低頻或超高頻噪聲對(duì)隔音材料的要求。現(xiàn)有主要通過(guò)在聲音的傳播途徑中阻礙聲能的傳播以達(dá)到降低噪音的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)主要通過(guò)在隔音基材epdm橡膠中同時(shí)添加片狀的云母粉和塊狀的白云石，一方面，由于片狀的云母粉和塊狀的白云石與epdm橡膠具有不同的彈性模量，因此會(huì)在在材料內(nèi)部產(chǎn)生不同的應(yīng)變從而產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)變，能夠在隔音材料內(nèi)部產(chǎn)生附加的能量損耗；另一方面，片狀的云母粉和塊狀的白云石的存在，能夠在材料內(nèi)部產(chǎn)生氣孔，氣孔的存在能夠進(jìn)一步提高隔音材料的吸聲、隔聲效果；與此同時(shí)，epdm橡膠本身具有較好的阻尼性能，與片狀的云母粉和塊狀的白云石相混合，能夠進(jìn)一步提高隔音片材的阻尼性能、隔音效果以及耐寒性。

本發(fā)明提出了一種隔音材料組合物，其特征在于，包括50-300重量份的epdm橡膠、10-300重量份的云母粉、10-300重量份的白云石、2-15重量份的硫化劑、3-60重量份的相容劑、30-300重量份的阻燃劑、0.2-3重量份的交聯(lián)劑、10-80重量份的增塑劑、100-500重量份的硫酸鋇。

本發(fā)明還提出了一種車用隔音片材，所述的車用隔音片材由本發(fā)明提出的隔音材料組合物經(jīng)密煉、擠出壓片、硫化得到。

本申請(qǐng)的發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將片狀的云母粉和塊狀的白云石共同填充epdm橡膠基材，制備得到的隔音片材具有良好的吸振、隔音效果；發(fā)明人猜測(cè)可能是因?yàn)槠瑺畹脑颇阜酆蛪K狀的白云石與epdm橡膠基材具有不同的彈性模量，因此會(huì)在在材料內(nèi)部產(chǎn)生不同的應(yīng)變從而產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)變，能夠在隔音材料內(nèi)部產(chǎn)生附加的能量損耗，從而提高隔音效果；發(fā)明人在試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，將片狀的云母粉和塊狀的白云石混合填充epdm橡膠基材，片狀的云母粉和塊狀的白云石的存在，能夠在材料內(nèi)部產(chǎn)生氣孔，氣孔的存在能夠進(jìn)一步提高隔音材料的吸聲、隔聲效果；與此同時(shí)，epdm橡膠本身具有較好的阻尼性能，與片狀的云母粉和塊狀的白云石相混合，能夠進(jìn)一步提高隔音片材的阻尼性能、隔音效果以及耐寒性。；本申請(qǐng)的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將epdm橡膠、片狀的云母粉、塊狀的白云石、硫化劑、相容劑、阻燃劑、交聯(lián)劑及增塑劑采用本申請(qǐng)所述的配比混合作為隔音材料組合物，制備得到的隔音片材不僅阻尼效果好、隔聲效果明顯，且該隔音片材還具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和硬度，且具有良好的耐寒性及阻燃性。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出了一種隔音材料組合物，包括50-300重量份的epdm橡膠、10-300重量份的云母粉、10-300重量份的白云石、2-15重量份的硫化劑、3-60重量份的相容劑、30-300重量份的阻燃劑、0.2-3重量份的交聯(lián)劑、10-80重量份的增塑劑、100-500重量份的硫酸鋇。

本申請(qǐng)的發(fā)明人在偶然中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將片狀的云母粉和塊狀的白云石混合填充epdm橡膠基材制備隔音材料，不僅隔音效果好，同時(shí)片狀的云母粉和塊狀的白云石與epdm橡膠之間相容性好；硫化劑、交聯(lián)劑的存在能夠使得epdm橡膠形成完整的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而保證隔音材料的機(jī)械強(qiáng)度、硬度以及低溫下的耐寒性；相容劑的存在使得epdm橡膠與云母粉、白云石之間能夠更好的混合。

根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物，優(yōu)選地，所述云母粉的平均粒徑為100~800目；根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物，優(yōu)選地，所述白云石的平均粒徑為100~800目；

將云母粉的平均粒徑限定在100-800目以及白云石的平均粒徑限定在100-800目，不僅能夠保證云母粉及白云石與eva基材之間具有更好的相容性，而且云母粉、白云石與eva之間的相互作用更明顯，隔音材料具有更大的能量損耗，得到的隔音片材具有更高的隔音效果。

根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物，優(yōu)選地，所述云母粉與白云石的重量比為：1:9-9:1；將片狀的云母粉與塊狀的白云石的用量控制在此比值，云母粉、白云石與eva之間能夠更好的相互作用，得到的隔音材料具有較優(yōu)的阻尼性能和隔音效果。

根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物，優(yōu)選地，所述增塑劑為石蠟油；進(jìn)一步改善隔音材料的加工性能及提高隔音片材的硬度。根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物，優(yōu)選地，所述隔音材料組合物還包括5-20重量份的炭黑；此時(shí)炭黑作為顏料，不僅無(wú)氣味安全無(wú)污染，且成本低。

根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物，優(yōu)選地，所述相容劑可以選用epdm接枝物中的一種或多種；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝epdm；以進(jìn)一步提高無(wú)機(jī)填料與基體的相容性以及提高填料在基體中均勻分散。

根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物，優(yōu)選地，所述硫化劑選自過(guò)氧化二異丙苯、雙叔丁基過(guò)氧化二異丙基苯、2、5-二甲基2、5-雙（叔丁基過(guò)氧基）己烷中的一種或多種；所述交聯(lián)劑選自三聚氰酸三丙烯酯、三烯丙基異氰脲酸酯中的一種或兩種。采用此種硫化劑，不僅安全無(wú)味道，且epdm橡膠在經(jīng)硫化后能形成完整的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，制備得到的隔音片材具有更優(yōu)的耐寒性及力學(xué)強(qiáng)度，所選的助交聯(lián)劑不僅能提高交聯(lián)密度提高高填充片材的力學(xué)性能還能有效的降低硫化膠的氣味。

根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物，優(yōu)選地，所述阻燃劑為無(wú)鹵阻燃劑；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述無(wú)鹵阻燃劑選自硼酸鋅、氫氧化鎂、氫氧化鋁、紅磷、抑煙劑中的一種或多種；采用此種阻燃劑，能夠?qū)崿F(xiàn)高阻燃等級(jí)。

根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物，優(yōu)選地，所述隔音材料組合物根據(jù)選擇還可以包括助劑；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述助劑根據(jù)實(shí)際情況可以選自軟化劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑中的一種或多種；所述潤(rùn)滑劑、抗老化劑、軟化劑的種類以及用量在本領(lǐng)域的常規(guī)范圍內(nèi)即可，本發(fā)明沒(méi)有特殊限定，此處不再贅述。

本發(fā)明還提出了一種車用隔音片材，其特征在于，所述車用隔音片材由本申請(qǐng)?zhí)岢龅母粢舨牧辖M合物經(jīng)密煉、擠出壓片后經(jīng)硫化得到；此過(guò)程中，密煉密煉過(guò)程中，完成無(wú)機(jī)填料、助劑以及epdm橡膠基體之間的充分接觸混合、分散；擠出壓片過(guò)程中能夠得到厚度均一的片材；添加的硫化劑不僅安全無(wú)味道，且epdm橡膠在經(jīng)硫化劑硫化后能形成完整的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，制備得到的隔音片材具有更優(yōu)的耐寒性及力學(xué)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)片材的高密度、耐寒、力學(xué)性能好；優(yōu)選地，在密煉之前包括對(duì)白云石進(jìn)行表面預(yù)處理；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述對(duì)白云石進(jìn)行表面預(yù)處理的方法是將白云石、硫酸鋇、硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑在電加熱高速混合機(jī)中混合處理，混合處理溫度為100-120℃，混合處理時(shí)間為0.5-1.0h。

具體地，密煉的條件包括：密煉溫度為100-120℃，密煉時(shí)間為10-30min；擠出壓片的條件包括：擠出溫度為90-110℃；硫化的條件包括：硫化溫度為150-170℃，硫化時(shí)間為6-10min。

根據(jù)本發(fā)明提出的車用隔音片材，優(yōu)選地，具體可先將白云石、硫酸鋇以及硅烷偶聯(lián)劑在混料機(jī)中混合，混合過(guò)程中完成對(duì)白云石的表面預(yù)處理；然后將增塑劑與云母粉混合均勻后，與經(jīng)過(guò)表面處理后的白云石以及epdm橡膠、相容劑、硫化劑、阻燃劑、交聯(lián)劑、增塑劑一起轉(zhuǎn)入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；然后將密煉后的混合擠出壓片得到片材，將片材通過(guò)烘道進(jìn)行硫化得到本申請(qǐng)所述的車用隔音片材；其中，密煉溫度為100-120℃，密煉時(shí)間為10-30min；擠出壓片的條件包括：擠出溫度為90-110℃；硫化的條件包括：硫化溫度為150-170℃，硫化時(shí)間為6-10min。

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

（1）稱取8kg白云石(白云石平均粒徑為200目)、60kg硫酸鋇、0.5kg硅烷偶聯(lián)劑于110℃在混料機(jī)中混合處理5min；

（2）稱取10kg云母粉(云母粉平均粒徑為325目)、3kg石蠟油在塑料容器中混合均勻；

（3）稱取20kgepdm橡膠、馬來(lái)酸酐接枝epdm1kg、阻燃劑20kg(硼酸鋅6kg、氫氧化鋁12kg、紅磷1.8kg、八鉬酸銨0.2kg)、炭黑1kg、硫化劑(bibp96)1kg、交聯(lián)劑(三聚氰酸三丙烯酯)0.5kg以及3.8kg的硬脂酸、硬脂酸鋅、氧化鋅、氧化鈣、抗老化劑(防老劑4010)的混合，與步驟(1)以及步驟(2)中得到的混料一起置于密煉機(jī)中密煉，設(shè)置密煉機(jī)中的溫度為120℃，密煉時(shí)間為15min；

（4）步驟(3)中經(jīng)過(guò)密煉后的混料自動(dòng)進(jìn)料至雙強(qiáng)制喂料料斗中，于90℃下擠出片材，擠出片材經(jīng)過(guò)壓光機(jī)壓光制備得到厚度為2mm，寬為1.3m的樣品；

（5）將步驟(4)樣品通過(guò)烘道進(jìn)行硫化，硫化溫度為170℃，以一定速度通過(guò)烘道進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間為8min；然后將樣品裁剪成1.3mx10m的尺寸，得到實(shí)施例1的車用隔音片材a1。

實(shí)施例2

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，步驟(1)中采用的白云石的平均粒徑為600目，步驟(2)中，采用的云母粉的平均粒徑為600目；制備得到實(shí)施例2的車用隔音片材a2。

實(shí)施例3

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，步驟(1)中采用的白云石的平均粒徑為200目，步驟(2)中，采用的云母粉的平均粒徑為600目；制備得到實(shí)施例3的車用隔音片材a3。

實(shí)施例4

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，步驟(1)中稱取12kg白云石、40kg硫酸鋇；步驟(2)中稱取6kg云母粉；步驟(3)中稱取25kgepdm橡膠，其他均與實(shí)施例1相同，制備得到實(shí)施例4的車用隔音片材a4。

實(shí)施例5

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，步驟(1)中稱取10kg白云石、40kg硫酸鋇；步驟(2)中稱取6kg云母粉；步驟(3)中稱取20kgepdm橡膠，其他均與實(shí)施例1相同，制備得到實(shí)施例5的車用隔音片材a5。

實(shí)施例6

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，步驟(1)中稱取4kg白云石、48kg硫酸鋇；步驟(2)中稱取8kg云母粉；其他均與實(shí)施例1相同，制備得到實(shí)施例6的車用隔音片材a6。

實(shí)施例7

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，步驟(1)中稱取2kg白云石(白云石的的平均粒徑為100目)；步驟(2)中稱取18kg云母粉(云母粉的平均粒徑為800目)；其他均與實(shí)施例1相同，制備得到實(shí)施例7的車用隔音片材a7。

實(shí)施例8

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，步驟(1)中稱取18kg白云石(白云石的的平均粒徑為800目)；步驟(2)中稱取2kg云母粉(云母粉的平均粒徑為100目)；其他均與實(shí)施例1相同，制備得到實(shí)施例8的車用隔音片材a8。

實(shí)施例9

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，步驟(1)中稱取2kg白云石(白云石的的平均粒徑為80目)；步驟(2)中稱取20kg云母粉(云母粉的平均粒徑為80目)；其他均與實(shí)施例1相同，制備得到實(shí)施例9的車用隔音片材a9。

實(shí)施例10

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，步驟(1)中稱取20kg白云石(白云石的的平均粒徑為900目)；步驟(2)中稱取2kg云母粉(云母粉的平均粒徑為900目)；其他均與實(shí)施例1相同，制備得到實(shí)施例10的車用隔音片材a10。

對(duì)比例1

稱取20kgepdm橡膠、硫酸鋇60kg、碳酸鈣10kg、氫氧化鎂20kg、石蠟油3kg、炭黑1kg、硫化劑(bibp96)1kg、交聯(lián)劑(三聚氰酸三丙烯酯)0.5kg以及3.8kg的硬脂酸、硬脂酸鋅、氧化鋅、氧化鈣、抗老化劑(防老劑4010)的混合置于密煉機(jī)中密煉，設(shè)置密煉機(jī)中的溫度為120℃，密煉時(shí)間為15min；將經(jīng)過(guò)密煉后的混料自動(dòng)進(jìn)料至雙強(qiáng)制喂料料斗中，于90℃下擠出片材，擠出片材經(jīng)過(guò)壓光機(jī)壓光制備得到厚度為2mm，寬為1.3m的樣品；的樣品；將該樣品通過(guò)烘道進(jìn)行硫化，硫化溫度為170℃，硫化時(shí)間；然后將樣品裁剪成1.3mx10m的尺寸，得到對(duì)比例1的車用隔音片材da1。

對(duì)比例2

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，不添加白云石，制備得到對(duì)比例2的隔音片材da2。

對(duì)比例3

采用與實(shí)施例1相同的方法制備隔音片材，不同之處在于，不添加云母粉，制備得到對(duì)比例3的隔音片材da3。

性能測(cè)試

(1)隔音量測(cè)試

按照gb/t18696.2-2002中公開(kāi)的傳遞函數(shù)法測(cè)試各實(shí)施例片材a1-a6和對(duì)比例片材的隔聲性能，測(cè)試結(jié)果如表1所示。

(2)拉伸強(qiáng)度測(cè)試測(cè)試

按照gb/t1040-2006公開(kāi)的方法測(cè)試各實(shí)施例片材a1-a6和對(duì)比例片材的拉伸強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果如表2所示。

(3)燃燒性能測(cè)試

按照gb/t8410-2006公開(kāi)的方法及gb/t2408.2-2008中公開(kāi)的塑料用燃燒性能的測(cè)定的測(cè)定：垂直燃燒法測(cè)試各實(shí)施例片材a1-a6和對(duì)比例片材的燃燒性能，測(cè)試結(jié)果如表2所示。

(4)氧指數(shù)測(cè)試

按照gb/t2406.2-2009中公開(kāi)的塑料用氧指數(shù)法測(cè)定燃燒行為實(shí)施例片材a1-a6和對(duì)比例片材的燃燒性能，測(cè)試結(jié)果如表1所示。

(5)煙密度

按照gb/t8627-2007中公開(kāi)的建筑材料燃燒或分解的煙密度實(shí)驗(yàn)方法實(shí)施例片材a1-a6和對(duì)比例片材的燃燒性能，測(cè)試結(jié)果如表2所示。

表1

表2

由表1可以看出，本申請(qǐng)通過(guò)在隔音材料組合物中同時(shí)加入云母粉和白云石，用該隔音材料組合物制備得到的隔音片材較對(duì)比例1-3中沒(méi)有同時(shí)添加白云石和云母粉的隔音材料組合物制備得到的隔音片材，隔音效果要好，尤其是在高頻率段區(qū)域，本申請(qǐng)實(shí)施例制備的隔音片材的隔音量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)比例中隔音片材的隔音量；

由表2可以看出，本申請(qǐng)實(shí)施例中的隔音材料制備得到的隔音片材，在保證較好的隔音效果的同時(shí)，仍然能保持良好的阻燃性能、力學(xué)性能強(qiáng)度以及低煙、高氧指數(shù)。