一種低氣味、低散發(fā)隔聲材料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及隔聲新材料領(lǐng)域。具體涉及一種低氣味、低散發(fā)隔聲材料，還涉及一種 低氣味、低散發(fā)隔聲材料的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隔聲材料廣泛應(yīng)用于建筑裝飾、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，隨著汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，消費(fèi) 者對(duì)汽車產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，尤其是車內(nèi)噪聲感知質(zhì)量，已成為消費(fèi)者購(gòu)車特別關(guān)注點(diǎn)。 為達(dá)到車內(nèi)良好的噪音水平，中高檔汽車上大量使用隔聲材料，這些隔聲材料作為隔聲零 件的一部分，能起到較好隔音效果。
[0003]隔聲材料被大量應(yīng)用于汽車內(nèi)部的隔音零件，傳統(tǒng)隔聲材料已不能滿足國(guó)內(nèi)日益 嚴(yán)苛的汽車法規(guī)和消費(fèi)者需求，特別是車內(nèi)環(huán)保要求，為了滿足顧客日益增長(zhǎng)的需求，對(duì)低 氣味、低散發(fā)車內(nèi)材料的研發(fā)越來(lái)越受到各材料廠重視。
[0004] 但目前，國(guó)內(nèi)外隔聲材料的研究重點(diǎn)集中于力學(xué)性能，抗熱老化，隔聲性能等使用 性能的解決上，對(duì)于低氣味，低散發(fā)的的相關(guān)研究沒(méi)有進(jìn)行展開(kāi)。同時(shí)，在高礦物填充下擠 出厚度低于1_的產(chǎn)品也有較大的困難，目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品厚度大多在1. 2~4. 5_。檢測(cè) 結(jié)果顯示，在高溫下，刺激性味道較大，氣味強(qiáng)度較高，苯系物，尤其是甲醛，乙醛等含量較 高，難以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明是針對(duì)目前存在的上述問(wèn)題，在保持隔聲材料其他功能的情況下，通過(guò)配 方改進(jìn)和生產(chǎn)工藝控制，提供一種低氣味、低散發(fā)隔聲材料，還提供一種低氣味、低散發(fā)隔 聲材料的制造方法。能夠滿足氣味等級(jí)小于2. 7級(jí)，氣味性質(zhì)溫和，有機(jī)揮發(fā)物含量符合汽 車座艙內(nèi)材料的揮發(fā)性有機(jī)化合物（voc)標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)擁有良好的擠出成型性，即使在 大比例礦物填充下，也能夠擠出厚度為0. 8mm的極薄型產(chǎn)品。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種低氣味低散發(fā)隔聲材料，由以下質(zhì)量百分比的材 料組成：
[0007] 聚烯烴彈性體 10-30 三元乙炳橡膠 5-30 聚乙烯 0-25 礦物填料 30 65
[0008] 顏料 （X5-3 偶聯(lián)劑 0.1-0.6 杭氧劑 0.1-0,6 阻燃劑 S-S: 增塑劑 2-10 〇
[0009] 本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)解決方案是：一種低氣味低散發(fā)隔聲材料，由以下質(zhì)量百分比 的材料組成：
[0010] 聚烯烴彈性體 15-25 三元乙炳橡膠 5-20 聚乙烯 5-15 礦物填料 30-漏 顏料 1-2 偶聯(lián)劑 0.2:-認(rèn)5 抗氧劑 0.2-0.5 阻燃劑 2-5 增塑劑
[0011] 本發(fā)明中，為保證最終產(chǎn)品的氣味性合格，均預(yù)先對(duì)原材料進(jìn)行了氣味篩選測(cè)試， 對(duì)所有具有異常氣味的原料，220°C左右溫度下，容易分解和降解的材料，以及雜質(zhì)含量較 多，不易提純的各類化學(xué)助劑，均做了替代和進(jìn)一步處理。常用的聚醋酸乙烯酯（EVA)，聚氯 乙烯（PVC)等為高溫下易分解樹(shù)脂，在后加工和進(jìn)行表面電擊極化處理時(shí)，容易分解產(chǎn)生 乙醛，因此被排除在本發(fā)明配方體系外。
[0012] 聚烯烴彈性體（P0E)，選用乙烯-辛烯彈性體，不含有不飽和雙鍵，具有高彈性，高 伸長(zhǎng)率，耐熱老化，流動(dòng)性和相容性好，能提高材料的可流動(dòng)性，拉伸延展性，提高填料填充 量。乙烯-辛烯彈性體密度：0. 85~0. 95kg/m3,熔點(diǎn)：65~80°C，硬度（SHOREA) :65~ 85,熔融指數(shù)（g/10min) :5~30;斷裂伸長(zhǎng)率（％ ) :600~1000。用于替代傳統(tǒng)使用的聚 醋酸乙烯酯（EVA)物質(zhì)?？蛇x用的材料牌號(hào)為三井化學(xué)DF950,美國(guó)陶氏8402;美國(guó)陶氏 8480 ;美國(guó)陶氏8540等。
[0013] 三元乙炳橡膠（EPDM)，為乙烯、丙烯以及非共輒二烯烴的三元共聚物，在配方中起 到增加耐老化性能，提高材料拉伸性和高溫成型性。可選用牌號(hào)為美國(guó)陶氏3722P;陶氏 4725P;陶氏 4770R等。
[0014] 聚乙烯，可選用高密度聚乙烯（HDPE)，低密度聚乙烯（LDPE)或者線性低密度聚乙 烯（LLDPE)，優(yōu)先選用茂金屬催化型線型低密度聚乙烯，能夠增加填料的延展性，特別適用 于極薄型擠出片材的生產(chǎn)，同時(shí)在低氣味上表現(xiàn)優(yōu)異，用于替代傳統(tǒng)配方中的氯化聚乙烯 (PVC)?？蛇x用牌號(hào)有埃克森美孚1018CA、燕山石化LD607、蘭州石化1810D等。
[0015] 礦物填料包括主料和輔料，礦物填充主料為天然硫酸鋇微細(xì)粉（BaS04)或碳酸鈣 超細(xì)粉（CaC03)或硅灰石超細(xì)粉或上述物質(zhì)的混合物，用于增加片材的單位面積質(zhì)量，提高 材料密度從而增強(qiáng)片材的隔聲能力，降低成本；礦物填充輔料為多孔天然礦物及多孔合成 分子篩，如硅藻土、蒙脫土或其混合物，利用其吸附性捕收殘留以及分解出的甲醛，乙醛等 小分子有機(jī)氣體，并同時(shí)改善高礦物填充條件下的拉伸斷裂強(qiáng)度。礦物填充主輔料的粒度： 200~1200目，主料及輔料按照質(zhì)量份配比為（60~95) : (40~5)。本配方中優(yōu)先使用如 下的主輔料組合：主料選用密度為4. 2~4. 7g/m3的硫酸鋇微細(xì)粉輔料選用硅藻土。
[0016] 偶聯(lián)劑，用于礦物填料的改性，改善礦物填料在基體樹(shù)脂中的分散性以及分散穩(wěn) 定性，避免微粉的團(tuán)聚導(dǎo)致的材料性能不均勻，并同時(shí)起到增強(qiáng)作用。可選用硅烷類偶聯(lián) 劑，鈦酸酯偶聯(lián)劑或者鋁酸酯型偶聯(lián)劑，優(yōu)選帶天然脂環(huán)結(jié)構(gòu)的耐高溫型硅烷偶聯(lián)劑。可選 用道康寧Z-6172Silane,日本信越KBM-903。
[0017] 顏料一般選用炭黑或鈦白粉或氧化鐵紅或氧化鐵黃等礦物色母及其混合物等無(wú) 機(jī)顏料，在對(duì)產(chǎn)品顏色無(wú)特別要求下，優(yōu)選多孔炭黑，利用其優(yōu)異的吸附性，來(lái)進(jìn)一步改善 V0C性能。粒度：200~1200目。
[0018] 抗氧劑選用氣味較小的磷酸酯類抗氧劑如三（壬基化苯基）亞磷酸酯（TNP)，或者 主抗氧劑選用受阻酚類抗氧劑和硫代酯類抗氧劑，如1010, 3114的一種或者幾種，輔助抗 氧劑選用亞磷酸鹽抗氧劑或硫代酯類抗氧劑，利用主輔抗氧劑的協(xié)同效應(yīng)，能以更少的加 入量獲得更好的抗氧化性。本發(fā)明選用巴斯夫公司（BASF)的IrganoxB215，rganoxB245 系列復(fù)合型抗氧化劑。
[0019] 阻燃劑優(yōu)先選用無(wú)機(jī)類阻燃劑以及氣味小的磷酸類阻燃劑，如三氧化二銻，磷酸 三甲苯酯（TPP)或者其混合物。具體可選用青島聯(lián)美化工的LM-K1001。
[0020] 增塑劑使用精制的環(huán)保型石蠟基白油或者生物基提純油，具有很好的樹(shù)脂相容性 和耐析出性，能夠減少高溫下的析出物，防止霧化性能超標(biāo)。用于替代氣味較大的鄰苯二 甲酸二辛酯（D0P)、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP)等通用增塑劑，可選用牌號(hào)為道達(dá)爾公司的 PLAXENE5100、PLAXENE6110、PLAXENE25110 等。
[0021] 一種低氣味、低散發(fā)隔聲材料的制造方法，包括以下步驟：
[0022] 步驟1、按以下質(zhì)量配比稱取原料：
[0023] 聚烯烴彈性體 10-30 三元乙炳橡膠 5-30 聚乙烯 0-25 礦物填料 30 65 顏料 0 5-3 偶聯(lián)劑 0.1-0J 抗氧劑 0.】-0.6 阻燃劑 2-8 增塑劑 2-10
[0024] 步驟2、將礦物填料，顏料，偶聯(lián)劑預(yù)先投料入高速混合機(jī)中進(jìn)行加熱活化，預(yù)混溫 度70~110°C，預(yù)混時(shí)間2~8mins，轉(zhuǎn)速400~600轉(zhuǎn)/min;
[0025] 步驟3、將聚烯烴彈性體、三元乙炳橡膠、聚乙烯、抗氧劑、阻燃劑、增塑劑倒入高速 混合機(jī)中，進(jìn)一步加熱預(yù)混均勻，預(yù)混溫度80~120°C，預(yù)混時(shí)間2~8mins，轉(zhuǎn)速：200~ 400轉(zhuǎn)/min;
[0026] 步驟4、將步驟3的原材料在高速混合機(jī)中進(jìn)一步負(fù)壓預(yù)混，負(fù)壓預(yù)混的溫度維持 80~120°C，負(fù)壓預(yù)混的維持時(shí)間2~8mins，負(fù)壓預(yù)混的真空度-0. 02MPa~-0. 04MPa，轉(zhuǎn) 速200~400轉(zhuǎn)/min，預(yù)混結(jié)束后解除負(fù)壓，
[0027] 步驟5、將步驟4處理后的原料通過(guò)錐雙喂料機(jī)強(qiáng)制喂料到擠出機(jī)中進(jìn)行連續(xù)擠 出成片，擠出機(jī)的擠出螺桿的投料區(qū)的溫度130~170°C，擠出機(jī)的擠出螺桿的塑化段的溫 度180~220°C，擠出機(jī)的擠出螺桿的均化區(qū)的溫度160~200°C，擠出機(jī)的擠出螺桿的轉(zhuǎn) 速：150~300轉(zhuǎn)/min，原料在擠出機(jī)的擠出螺桿中的停留時(shí)間小于200s。
[0028] 如上所述的擠出機(jī)中的擠出螺桿為單擠出螺桿或者雙擠出螺桿。
[0029] 本發(fā)明一種低氣味低散發(fā)隔聲材料，選用氣味性低的原材料以及加入具有吸附性 的多孔礦物輔助填料，在擠出前采用了負(fù)壓預(yù)混工