高阻燃性轻质PVC基隔音材料及其制备方法技术

技术编号:15318906 阅读:93 留言:0更新日期:2017-05-16 01:33
一种高阻燃性轻质PVC基隔音材料及其制备方法,该材料包含多层叠加复合结构,其是指由PVC隔音层与PVC发泡层经交替叠合而成的多层结构,其制备包括以下步骤:采用主要由两台挤出机、分配器、层倍增器和出口模构成的共挤装置来进行制备;先制备PVC隔音层物料颗粒和PVC发泡层物料颗粒,然后投入共挤装置的两台挤出机中,熔融塑化后,使两股熔体在分配器中叠合,经n个层倍增器的切割和叠合后,从出口模流出,其中出口模温度设置为发泡剂的发泡温度,PVC发泡层物料颗粒熔体出模后发泡,再经过三辊压延机的压制和牵引机的牵引,得到由PVC隔音层和PVC发泡层交替叠合的高阻燃性轻质PVC基隔音材料。本发明专利技术的产品具有轻量化、阻燃性能好、生产成本低、隔音性能优异等显著优势。

High flame retardant lightweight PVC based sound insulating material and preparation method thereof

A high flame retardant PVC based lightweight insulation material and a preparation method thereof. The material comprises a multi-layer composite structure, which refers to the multilayer structure by PVC and PVC insulation layer foam layer by alternately laminated and its preparation method includes the following steps: the device is mainly composed of two sets of extrusion machine, distributor, layer coextrusion the multiplier and export to form the first preparation; preparation of PVC insulation layer material particles and PVC foam layer material particles, and then into two extruding device, melting, the two shares of the melt in the dispenser superimposed by n a layer multiplier cut and folded, outflow from the export model, which exports mold temperature is set to the foaming temperature and foaming agent, PVC foaming layer material particles melt mold after foaming, after pressing three roll calender and the tractor traction, obtained by PVC and PVC foam insulation layer Laminated flame retardant lightweight PVC based sound insulation material. The products of the invention have the advantages of light weight, good flame retardance, low production cost, excellent sound insulation performance, etc..

【技术实现步骤摘要】
高阻燃性轻质PVC基隔音材料及其制备方法
本专利技术涉及一种PVC材料及其制备工艺,特别涉及一种高阻燃性PVC基隔音材料及其制备方法。
技术介绍
隔音材料是将空气中传播的噪音隔绝、隔断或分离的一类材料,主要应用于建筑、轨道交通、船舶、航空航天等领域。隔音材料要减弱投射声能,阻挡声音的传播,因此要求该材料要有较高的密度。目前市场上的隔音材料多为聚合物-重质填料复合材料,重质填料的加入赋予其高面密度,因而具有良好的隔音性能;而且该类材料具有低价格、易成型、尺寸稳定性好等优势,因而具有广泛的应用前景。一般来说,在聚合物中添加越多的重质填料,所得到的聚合物-重质填料复合材料的密度就越大,复合材料的隔音性能也就越好。但随着各个领域“轻量化”技术的发展,质量轻的功能材料越来越受到重视。以汽车领域为例,有研究数字显示,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可以提高6%-8%。因此,发展兼顾轻质量以及高隔音性能的隔音材料有着重要意义。目前隔音材料所用基材有PVC、EPDM、EVA、SBS等,除PVC外,其他基材都属于易燃材料。而在隔音材料应用的各个领域,都对材料的阻燃性能有着严格的要求。例如,建筑材料阻燃标准GB8624-2012要求建筑领域使用的隔音材料需要达到难燃级别B1;欧盟轨道交通阻燃标准EN45545对轨道交通用材料的热释放、烟密度、热辐射通量等参数都有着严格的要求,无法满足该标准的材料将被限制使用。由上可见,现有技术一般通过添加大量重质填料来提高材料的隔音性能,这与轻量化发展趋势相违背。此外,聚合物基材料一般易燃,因此还需要添加大量阻燃剂进行阻燃,但即使如此,也很难达到特定领域应用要求的阻燃标准。如何得到一种阻燃性能好、质量轻以及隔音性能更好的高阻燃性轻质隔音材料是本领域人员需要解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷,提供一种密度较低、可满足轻量化需求、阻燃性能好、生产成本低、且隔音性能优异的高阻燃性轻质PVC基隔音材料,还相应提供一种该高阻燃性轻质PVC基隔音材料的制备方法。为解决上述技术问题,本专利技术提出的技术方案为一种高阻燃性轻质PVC基隔音材料,所述高阻燃性轻质PVC基隔音材料包含多层叠加复合结构,所述多层叠加复合结构是指由PVC隔音层与PVC发泡层经交替叠合而成的多层结构。上述技术方案中,该多层结构在保持隔音材料良好的隔音性能的同时,发泡层的存在降低了材料的整体质量,而且发泡层能够在燃烧过程中生成多孔炭层,该多孔炭层相比普通PVC层形成的炭层具有更好的隔热隔氧的作用,因此能有效提高隔音材料的阻燃性能。上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料中,优选的,所述多层叠加复合结构中包含的PVC隔音层与PVC发泡层的层数之和为2n+1层,1≤n≤8;优选2≤n≤5(即所述PVC隔音层与PVC发泡层的层数之和最优选为8层、16层、32层和64层)。层数对本专利技术高阻燃性轻质PVC基隔音材料的性能具有重要影响,因为不同密度的层状周期性结构能够提高层间的声阻抗比,从而提高层状界面对声波的有效反射。但当层数过多时,层状材料的性能又将下降并趋向于普通共混材料的性能。上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料中,优选的,所述PVC隔音层与PVC发泡层的单层厚度比为1︰(0.5~5),更优选1︰(1~2)。当前述厚度比过高时,材料表现出优异的隔音性能,但密度较高;当前述厚度比过低时,材料表现出优异的阻燃性能和较低的密度,但难以达到理想的隔音性能,因此优化二者的厚度比能够使综合性能更为优异。上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料中,优选的,所述PVC隔音层的单层厚度为0.04~0.5mm,更优选0.06~0.25mm;因为专利技术人经大量试验及创造性劳动后意外地发现,当本专利技术所述PVC隔音层的单层厚度在上述范围内时会表现最为优异的隔音性能。上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料中,优选的,所述PVC发泡层的单层厚度为0.05~0.5mm,更优选0.12~0.25mm。因为专利技术人经大量试验及创造性劳动后意外地发现,当本专利技术所述PVC发泡层的厚度在上述范围内时会表现出最为优异的阻燃性能以及隔音性能。上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料中,优选的,所述PVC隔音层主要由以下质量份数的原料混合制备而成:PVC树脂100份;重质填料100-200份;增塑剂20-80份;阻燃剂0-60份;和钙-锌稳定剂2-10份。更优选的,所述PVC隔音层主要由以下质量份数的原料混合制备而成:PVC树脂100份;重质填料100-150份;增塑剂30-40份;阻燃剂20-30份;和钙-锌稳定剂3-5份。上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料中,优选的,所述PVC发泡层主要由以下质量份数的原料混合制备而成:PVC树脂100份;重质填料50-200份;增塑剂20-80份;钙-锌稳定剂2-10份;和发泡剂0.1-2份。更优选的,所述PVC发泡层主要由以下质量份数的原料混合制备而成:PVC树脂100份;重质填料50-100份;增塑剂30-40份;钙-锌稳定剂3-5份;和发泡剂0.1-1份。上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料中,优选的,所述重质填料选自铁粉、碳酸钙、云母粉、硫酸钡、钛酸钡、氧化铈、氧化镧、钢渣中的至少一种,优选碳酸钙和/或硫酸钡;优选的重质填料在提高高阻燃性轻质PVC基隔音材料面密度的同时,还可提升材料的隔音性能。所述PVC隔音层与PVC发泡层建议选用相同的重质填料。上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料中,优选的,所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯、磷酸三甲苯酯、环氧大豆油、环氧脂肪酸丁酯、己二酸二辛酯中的至少一种;优选邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油或环氧脂肪酸丁酯。优选的增塑剂其作用在于更好地改善高阻燃性轻质PVC基隔音材料的加工性能,提高其填充重质填料的能力。所述PVC隔音层与PVC发泡层建议选用相同的增塑剂。上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料中,优选的,所述阻燃剂选自次磷酸铝、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐、红磷、微胶囊包覆红磷、季戊四醇、聚磷酸铵、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、碳纳米管和蒙脱土,优选次磷酸铝、氢氧化铝或聚磷酸铵。上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料中,优选的,所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。优选的发泡剂的作用在于使PVC发泡层形成微孔结构,从而降低PVC基隔音材料的整体密度,而且发泡层能够在燃烧过程中生成具有良好阻隔性能的多孔炭层,能有效提高隔音材料的阻燃性能。本专利技术的上述技术方案提供了一种高阻燃性轻质PVC基隔音材料,其利用微纳多层技术将PVC隔音层和PVC发泡层交替复合,在保持隔音材料良好的隔音性能的同时,PVC发泡层的存在降低了材料的整体质量,而且PVC发泡层能够在燃烧过程中生成多孔炭层,该多孔炭层相比普通PVC层形成的炭层具有更好的隔热隔氧的作用,因此能有效提高隔音材料的阻燃性能。从最终的产品性能效果来看,本专利技术上述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料的密度可达1.5~2.0kg/m3,记权平均隔音量不小于23dB,在2000Hz中心频率处的隔音量不小于28dB,氧指数达30~40,垂直燃烧等级达到V-0。作为一个总的技术构本文档来自技高网
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高阻燃性轻质PVC基隔音材料及其制备方法

【技术保护点】
一种高阻燃性轻质PVC基隔音材料,其特征在于,所述高阻燃性轻质PVC基隔音材料包含多层叠加复合结构,所述多层叠加复合结构是指由PVC隔音层与PVC发泡层经交替叠合而成的多层结构。

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃性轻质PVC基隔音材料,其特征在于,所述高阻燃性轻质PVC基隔音材料包含多层叠加复合结构,所述多层叠加复合结构是指由PVC隔音层与PVC发泡层经交替叠合而成的多层结构。2.根据权利要求1所述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料,其特征在于,所述多层叠加复合结构中包含的PVC隔音层与PVC发泡层的层数之和为2n+1层,1≤n≤8;优选2≤n≤5。3.根据权利要求1所述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料,其特征在于,所述PVC隔音层与PVC发泡层的单层厚度比为1︰(0.5~5),优选1︰(1~2)。4.根据权利要求1所述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料,其特征在于,所述PVC隔音层的单层厚度为0.04~0.5mm,优选0.06~0.25mm;所述PVC发泡层的单层厚度为0.05~0.5mm,优选0.12~0.25mm。5.根据权利要求1~4中任意一项所述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料,其特征在于,所述PVC隔音层主要由以下质量份数的原料混合制备而成:PVC树脂100份;重质填料100-200份;增塑剂20-80份;阻燃剂0-60份;和钙-锌稳定剂2-10份。6.根据权利要求5所述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料,其特征在于,所述PVC隔音层主要由以下质量份数的原料混合制备而成:PVC树脂100份;重质填料100-150份;增塑剂30-40份;阻燃剂20-30份;和钙-锌稳定剂3-5份。7.根据权利要求1~4中任意一项所述的高阻燃性轻质PVC基隔音材料,其特征在于,所述PVC发泡层主要由以下质量份数的原料混合制备而成:PVC树脂100份;重质填料50-200份;增塑剂20-80份;钙-锌稳定剂2-10份;和发泡剂0.1-2份。8...

【专利技术属性】
技术研发人员:颜渊巍王梦晨黄自华姜其斌熊昌义胡钊秦伟丁行武
申请(专利权)人:株洲时代新材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

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