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的環(huán)境問題,從而電動車及混動車型將成為新的發(fā)展方向。因此,電動車所用的電機及電控等發(fā)聲部件部件對整車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類樹脂作為基材,通過加入單一片狀的填料和普通無機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車產(chǎn)生的低頻或超高頻噪聲對隔音材料的要求?,F(xiàn)有主要通過在聲音的傳播途徑中阻礙聲能的傳播以達到降低噪音的效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本申請主要通過在隔音基材eva中同時添加片狀的云母粉和塊狀的白云石,以增加隔音材料的損耗因子,限制隔音材料內(nèi)部分子的運動,增加隔音材料內(nèi)部應(yīng)變、應(yīng)力的相對滯后性,同時,該種方案還能同時增加隔音材料內(nèi)部的摩擦,因此增加了隔音材料整體的能量損耗;同時,本申請通過在隔音基材中同時添加片狀的云母粉和塊狀的白云石,還能夠限制隔音材料內(nèi)部大分子長鏈之間的運動,進一步增加能量損耗,以達到吸振、隔音的效果。
本發(fā)明針對上述技術(shù)問題,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eva、10-300重量份的云母粉、10-300重量份的白云石、10-50重量份的熱塑性樹脂、10-100重量份的增韌劑、3-60重量份的相容劑、30-300重量份的阻燃劑、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、擠出壓片得到。
本申請的發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗發(fā)現(xiàn),將片狀的云母粉和塊狀的白云石共同填充eva基材,制備得到的隔音片材具有良好的吸振、隔音效果;發(fā)明人猜測可能是因為片狀的云母粉和塊狀的白云石混合填充eva基材,能夠限制隔音材料內(nèi)部分子的運動,增加隔音材料的損耗因子以及材料內(nèi)部應(yīng)變、應(yīng)力的相對滯后性和增加隔音材料內(nèi)部的摩擦,因此增加了因此較大程度地增大了隔音材料整體的能量損耗,從而使得采用該隔音材料組合物制備得到的隔音片材具有良好的隔音效果;本申請的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn),通過將eva、片狀的云母粉、塊狀的白云石、熱塑性樹脂、增韌劑、相容劑、阻燃劑、及增塑劑和硫酸鋇采用本申請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、吸聲吸振效果明顯,且該隔音片材還具有良好的機械強度和力學性能,同時阻燃性好、低煙、安全無氣味,成本低。
具體實施方式
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eva、10-300重量份的云母粉、10-300重量份的白云石、10-50重量份的熱塑性樹脂、10-100重量份的增韌劑、3-60重量份的相容劑、30-300重量份的阻燃劑、10-80重量份的增塑劑、100-500重量份的硫酸鋇。
本申請的發(fā)明人在偶然中發(fā)現(xiàn),通過將片狀的云母粉和塊狀的白云石混合填充eva基材制備隔音材料,不僅隔音效果好,同時片狀的云母粉和塊狀的白云石與eva之間相容性好;熱塑性樹脂與增韌劑的存在使得隔音材料組合物制備得到的隔音材料具有較高的拉伸強度和較好的柔韌性;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80-1250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80-1250目;
將云母粉的平均粒徑限定在80-1250目以及白云石的平均粒徑限定在80-1250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,得到的隔音材料同時具有較優(yōu)的阻尼性能和吸音吸振效果。
根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物,優(yōu)選地,所述增韌劑為烯烴類熱塑性彈性體;所述烯烴類熱塑性彈性體選自丙烯基類彈性體和/或乙烯基類彈性體;進一步優(yōu)選地,所述增韌劑為丙烯基類彈性體和乙烯基類彈性體;進一步優(yōu)選地,所述丙烯基類彈性體為10-50重量份,所述乙烯基類彈性體為10-50重量份;在隔音材料組合物中添加丙烯基類彈性體和乙烯基類彈性體,且控制丙烯基類彈性體為10-50重量份、乙烯基類彈性體為10-50重量份;通過控制丙烯基類彈性體為10-50重量份、乙烯基類彈性體為10-50重量份,得到的隔音材料組合物具有更優(yōu)異的加工性能,制備得到的隔音片材具有更好的柔韌性及其他力學性能。根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物,優(yōu)選地,所述熱塑性樹脂選自聚乙烯與聚丙烯的共聚物、線性低密度聚乙烯、聚丙烯中的一種或多種;進一步優(yōu)選地,所述熱塑性樹脂選自低密度聚乙烯;選擇低密度聚乙烯能夠改善隔音材料的加工性能,以及隔音片材的硬度及其他力學性能。
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;此時炭黑作為顏料,不僅無氣味安全無污染,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,所述相容劑為eva接枝馬來酸酐和/或eva接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯;進一步優(yōu)選地,所述相容劑為eva接枝馬來酸酐;以進一步提高無機填料與基體的相容性以及提高填料在基體中均勻分散性。
根據(jù)本發(fā)明提出的隔音材料組合物,優(yōu)選地,所述阻燃劑為無鹵阻燃劑;進一步優(yōu)選地,所述無鹵阻燃劑選自硼酸鋅、氫氧化鎂、氫氧化鋁中的一種或多種;采用此種阻燃劑,能夠?qū)崿F(xiàn)低氣味、低煙、高阻燃等級,同時還能進一步改善高填充下隔音材料加工困難、隔音片材力學性能差及隔音量不高的問題。
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;進一步優(yōu)選地,所述助劑根據(jù)實際情況可以選自軟化劑、抗氧劑、潤滑劑中的一種或多種;所述潤滑劑、抗氧劑、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?zhí)岢龅母粢舨牧辖M合物經(jīng)密煉、擠出壓片后得到;密煉過程中,完成無機填料、助劑以及eva基體之間的充分接觸混合、分散;擠出壓片過程中能夠得到厚度均一的片材;優(yōu)選地,在密煉之前包括對白云石進行表面預(yù)處理;進一步優(yōu)選地,所述對白云石進行表面預(yù)處理的方法是將白云石、硫酸鋇、硅烷偶聯(lián)劑在混料機中混合處理,混合處理溫度為100-120℃,混合處理時間為0.5-1h。
具體地,密煉的條件包括:密煉溫度為140-160℃,密煉時間為10-15min;擠出壓片的條件包括:擠出溫度為140-160℃。
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)劑在混料機中混合,混合過程中完成對白云石的表面預(yù)處理;然后將增塑劑與云母粉混合均勻后,與經(jīng)過表面預(yù)處理后的白云石以及eva、相容劑、熱塑性樹脂、阻燃劑、增韌劑一起轉(zhuǎn)入密煉機中進行密煉;然后將密煉后的混合擠出壓片得到片材;其中,密煉溫度為140~160℃,密煉時間為10~15min;擠出壓片的條件包括:擠出溫度為140~160℃。
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實施例1
(1)稱取6kg白云石(白云石平均粒徑為200目)、40kg硫酸鋇、0.5kg硅烷偶聯(lián)劑于110℃在混料機中混合處理5min;
(2)稱取10kg云母粉(云母粉平均粒徑為325mm目)、3kg石蠟油在塑料容器中混合均勻;
(3)稱取10kgeva、丙烯基類彈性體(vistamaxx6102)5kg、乙烯基類彈性體(engage8150)3kg、線性低密度聚乙烯(lldpega574-000)2kg、eva接枝馬來酸酐1kg、阻燃劑(硼酸鋅6kg、氫氧化鎂2kg、氫氧化鋁2kg)10kg、炭黑1kg以及2.3kg的硬脂酸、硬脂酸鋅、氧化鈣、抗老化劑(硫代二丙酸雙月桂酯)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中密煉,設(shè)置密煉機中的溫度為120℃,密煉時間為15min;
(4)步驟(3)中經(jīng)過密煉后的混料自動進料至雙強制喂料料斗中,于90℃下擠出片材,擠出片材經(jīng)過壓光機壓光制備得到厚度為2mm,寬1.5m的樣品;然后將樣品裁剪成1.5mx10m的尺寸,得到實施例1的車用隔音片材a1。
實施例2
采用與實施例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325目,步驟(2)中,采用的云母粉的平均粒徑為600目;制備得到實施例2的車用隔音片材a2。
實施例3
采用與實施例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800目;制備得到實施例3的車用隔音片材a3。
實施例4
采用與實施例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、40kg硫酸鋇;步驟(2)中稱取12kg云母粉;步驟(3)中稱取10kgeva、丙烯基類彈性體(vistamaxx6102)8kg、線性低密度聚乙烯(lldpe7144)2kg,其他均與實施例1相同,制備得到實施例4的車用隔音片材a4。
實施例5
采用與實施例1相同的方法制備隔音片材,不同之處在于,步驟(1)中稱取8kg白云石、40kg硫酸鋇;步驟(2)中稱取8kg云母粉;步驟(3)中稱取10kgeva、乙烯基類彈性體(engage8150)8kg、線性低密度聚乙烯(lldpe7144)4kg,其他均與實施例1相同,制備得到實施例5的車用隔音片材a5。
實施例6
采用與實施例1相同的方法制備隔音片材,不同之處在于,步驟(3)中稱取12kgeva、丙烯基類彈性體(vistamaxx6102)6.7kg、線性低密度聚乙烯(lldpe7144)1.7kg,其他均與實施例1相同,制備得到實施例6的車用隔音片材a6。
實施例7
采用與實施例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18kg云母粉(云母粉的平均粒徑為1250目);其他均與實施例1相同,制備得到實施例7的車用隔音片材a7。
實施例8
采用與實施例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1250目);步驟(2)中稱取2kg云母粉(云母粉的平均粒徑為80目);其他均與實施例1相同,制備得到實施例8的車用隔音片材a8。
實施例9
采用與實施例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18kg云母粉(云母粉的平均粒徑為80目);其他均與實施例1相同,制備得到實施例9的車用隔音片材a9。
實施例10
采用與實施例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1500目);步驟(2)中稱取2kg云母粉(云母粉的平均粒徑為1500目);其他均與實施例1相同,制備得到實施例10的車用隔音片材a10。
對比例1
稱取10kgeva、丙烯基類彈性體(vistamaxx6102)5kg、乙烯基類彈性體(engage8150)3kg、線性低密度聚乙烯(lldpe7144)2kg、硫酸鋇40kg、碳酸鈣10kg、氫氧化鎂10kg、石蠟油3kg、炭黑1kg以及2.3kg的硬脂酸、硬脂酸鋅、氧化鈣、抗老化劑(硫代二丙酸雙月桂酯)的混合置于密煉機中密煉,設(shè)置密煉機中的溫度為120℃,密煉時間為15min;將經(jīng)過密煉后的混料自動進料至雙強制喂料料斗中,于90℃下擠出片材,擠出片材經(jīng)過壓光機壓光制備得到厚度為2mm的樣品;將樣品裁剪成1.3mx10m的尺寸,得到對比例1的車用隔音片材da1。
對比例2
采用與實施例1相同的方法制備隔音片材,不同之處在于,不添加白云石,制備得到對比例2的隔音片材da2。
對比例3
采用與實施例1相同的方法制備隔音片材,不同之處在于,不添加云母粉,制備得到對比例3的隔音片材da3。
性能測試
(1)隔音量測試
按照gb/t18696.2-2002公開的方法測試各實施例片材a1-a6和對比例片材的隔聲性能,測試結(jié)果如表1所示。
(2)拉伸強度測試測試
按照gb/t1040-2006公開的方法測試各實施例片材a1-a6和對比例片材的拉伸強度,測試結(jié)果如表2所示。
(3)燃燒性能測試
按照gb/t8410-2006公開的方法測試各實施例片材a1-a6和對比例片材的燃燒性能,測試結(jié)果如表2所示。
(4)氧指數(shù)測試
按照gb/t2406.2-2009中公開的塑料用氧指數(shù)法測定燃燒行為實施例片材a1-a6和對比例片材的燃燒性能,測試結(jié)果如表1所示。
(5)煙密度
按照gb/t8627-2007中公開的建筑材料燃燒或分解的煙密度實驗方法實施例片材a1-a6和對比例片材的燃燒性能,測試結(jié)果如表2所示。
表1
表2
由表1可以看出,本申請通過在隔音材料組合物中同時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比例1-3中沒有同時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,本申請實施例制備的隔音片材的隔音量要遠遠大于對比例中隔音片材的隔音量;
由表2可以看出,本申請實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,仍然能保持良好的阻燃性能及力學性能強度、低煙密度和高氧指數(shù)。