本发明专利技术涉及复合材料元件，所述元件包含开孔的硬质异氰酸酯基泡沫层和至少一个另外的异氰酸酯基泡沫层，并涉及其用于声音吸收的用途。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及包含开孔的硬质异氰酸酯基泡沫层和至少一个另外的异氰酸酯基泡沫层的复合材料元件及其用于声音吸收的用途。
技术介绍
为了减小室内区域的环境噪音，如今通常使用吸音壁。目前用于此目的的是常常为多层构造的纤维无纺布或软质泡沫，其常常不是自支撑的且通过内部或外部框架固定。Silence Solut1ns公司提供了这种类型的吸音隔离壁(DE-A 102007000568)。 框架也会导致相当大的重量。在质弹系统中，质轻软质的层片(也称作层)与更重更硬和无孔的层片结合，同样地形成相应的沉重的构造。 可选地，也有基于脲和甲醛的已知的开孔质轻硬质泡沫，但是生产它们昂贵而复杂，因为需要使散发进入室内空气中的甲醛降到最低。例如当使用聚氨酯时实现低的甲醛放出要容易得多。 机动车辆在其车顶内衬里中常常含有由玻璃纤维/聚脲复合材料支撑的具有不同密度和硬度的聚氨酯泡沫。 另外已知不同材料的组合用于制备声学活性的复合材料。 JP-A 2010184655描述了两层复合材料。在这些复合材料中，一层是基于聚酯多兀醇的开孔的硬质或软质的聚氨酯泡沫，在500-1000HZ范围内具有JIS A 1405-1最大吸收。第二层是基于聚苯乙烯树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂和/或三聚氰胺甲醛树脂的泡沫，具有100 ml/cm2/s的透气度。 JP-A 2005193612描述了三层构造形式的硬质整体泡沫，所述泡沫由两个100-300kg/m3的重质层和密度为10-70kg/m3的硬质聚氨酯泡沫芯组成。重质的外层之一必须随后用额外的工作和花费进行穿孔以便获得有效的声学吸收。 JP-A 2009226675描述了一种两层吸音器，包含泡沫和直接在上面发泡的(foamed-on)纤维无纺布。纤维无纺布在上面发泡从技术角度来说是要求非常多的操作。 JP-A 2005352036描述了一种由三种泡沫构成的三层吸音器，其中第一种泡沫具有60-130kg/m3的密度、L 5-3.5 15 N/m2的杨氏模量和1000-8000 Ns/m3的气流阻力，第二种具有45-80 kg/m3的密度和1-10 15 N/m2的杨氏模量，以及第三种具有100-200 kg/m3的密度和800-6000 Ns/m3的气流阻力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供吸音和特别是硬质的复合材料，使用此复合材料可以减少室内区域的环境噪音，从而使与噪音有关的对健康和良好体格(well-being)的有害效应最小化。 已经令人惊讶地发现:用包含基于异氰酸酯的具有不同硬度的至少两个泡沫层的复合材料元件实现了此目的。 本专利技术提供了复合材料元件，其具有至少两个不同的异氰酸酯基泡沫层，所述泡沫各自的DIN 53420密度为≤130 kg/m3，优选≤100 kg/m3且在10%的压缩率下各自的DIN EN 826压缩强度为5-200 kPa，所述至少两层的密度和压缩强度不同，其中所述至少两层中的至少一层的DIN 53430断裂伸长率大于30%，并且根据DIN ISO 4590-86各自具有平均75-98%的开孔，并且所述复合材料元件在所述至少两层之间任选地具有粘合剂粘合层，其中A)所述至少两个泡沫层中的至少一层为至少5_厚和由不可逆地可热成形的硬质异氰酸酯基泡沫组成，所述泡沫的DIN 53420密度为10-45 kg/m3，优选15_30kg/m3和在10%压缩率下DIN EN 826压缩强度为30-200 kPa，所述泡沫层A)可从由如下组成的各组分的反应获得i)由以下物质组成的多元醇组分a.基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，15-60重量％的如下聚醚多元醇，其具有10-50重量％环氧乙烷部分，所述聚醚多元醇的数均当量重量(number-average equivalent weight)为 500-2500 g/mol 和官能度为 2-8,优选 2-6,b.基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，30-70重量％的聚醚多元醇，其数均当量重量为50-480 g/mol和官能度为2_8，优选2_6，c.任选地扩链剂和/或交联剂，d.基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，1-15重量％的水和任选地另外的发泡剂， e.基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，0.3-5重量％的催化剂， f.任选地助剂(auxiliaries)和/或辅助剂(adjuvants),ii)和异氰酸酯组分，其包含g.基于所述异氰酸酯组分ii)计，55-100重量％，优选60-80重量％的二官能二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，其4，4 ‘-MDI与2，4 ‘-MDI的异构体重量比为1:1_7: 1，优选为2:1-3:1,h.基于所述异氰酸酯组分ii)计，0-45重量％，优选20-40重量％的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的更高级同系物，B)所述至少两个泡沫层在Icm的层厚度下根据ISO 10543在315-6350 Hz范围内各自具有至少20%的平均吸音率。 特别优选所述至少两层都具有至少5mm的厚度。 【具体实施方式】 在一个优选的实施方案中，将作为一个层的在10%压缩率下具有30_200kPa的压缩硬度(DIN EN 826)的硬质泡沫A)与作为第二层的在40%压缩率下具有0.5_50kPa的压缩硬度(IS03386-1-98)的软质泡沫相结合。在所述复合材料中的上述两层的每一层都具有5_的厚度情况下，所述复合材料已具有足够的声学效率。 在一个特别优选的实施方案中，所述两层都是异氰酸酯基泡沫，所述泡沫的DIN53420密度为10-45kg/m3，优选15_24kg/m3，其中一层在10%压缩率下具有60_200kPa的DIN EN 826压缩强度，并且密度相对于泡沫层A)相差3_20kg/m3。 本专利技术的复合材料元件优选这样制造使得一个或两个或更多个泡沫层A)固定在模具壁上。接着将多元醇组分和异氰酸酯组分的混合物引入开放或闭合的模具中。如果适当的话闭合模具，所述混合物在模具内固化形成泡沫层。 本专利技术的复合材料元件更特别用于制造不需要用于稳定的外部框架的吸音板。特别在重量敏感的移动应用的情况下例如在车辆中这是相当重要的。 用作组分a的是当量重量为500-2500 g/mol的2_8官能的含环氧乙烷聚氧化烯多元醇，其优选通过环氧乙烷和/或环氧丙烷与2-8官能的起始分子反应可获得，所述2-8官能的起始分子例如甘油、三羟甲基丙烷、乙二醇、水、1，2-丙二醇、新戊二醇、双酚A、双酚F、四溴代双酚A、山梨糖醇蔗糖和其它起始剂。 用作组分b的是当量重量为50-480 g/mol的2_8官能的，优选2_6官能的，更优选2-3官能的聚氧化烯多元醇，其优选通过环氧乙烷和/或环氧丙烷与起始剂反应可获得，所述起始剂例如甘油、三羟甲基丙烷、丙二醇类、乙二醇、三乙醇胺、乙二胺、烷基化的二氨基苯、糖和/或山梨糖醇与二醇的混合物、邻苯二甲酸与二醇的单酯等。 用作组分c的可以是本身由聚氨酯化学已知的化合物，例如甘油、丁二醇、乙二醇、二甘醇、异山梨糖醇、三乙醇胺和二乙醇胺。 作为组分d的另外的发泡剂特别可以使用物理发本文档来自技高网...
【技术保护点】
复合材料元件，其具有至少两个不同的异氰酸酯基泡沫层，每层具有至少5mm的厚度，所述泡沫各自具有≤130 kg/m³的DIN 53420密度且在10%的压缩率下各自具有5‑200kPa的DIN EN 826压缩强度，所述至少两层的密度和压缩强度不同，其中所述至少两层中的至少一层的DIN 53430断裂伸长率大于30%，和根据DIN ISO 4590‑86各自具有平均75‑98%的开孔，并且所述复合材料元件在所述至少两层之间任选地具有粘合剂粘合层，其中A) 所述至少两个泡沫层中的至少一层由不可逆地可热成形的硬质异氰酸酯基泡沫组成，所述泡沫具有10‑45 kg/m³的DIN 53420密度和在10%压缩率下30‑200 kPa的DIN EN 826压缩强度，所述泡沫层A)可从由如下组成的各组分的反应获得 i) 由以下物质组成的多元醇组分 a. 基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，15‑60重量%的如下聚醚多元醇，其具有10‑50重量%环氧乙烷部分，该聚醚多元醇的数均当量重量为500‑2500g/mol和官能度为2‑8， b. 基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，30‑70重量%的如下聚醚多元醇，其数均当量重量为50‑480 g/mol和官能度为2‑8， c. 任选地扩链剂和/或交联剂， d. 基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，1‑15重量%的水和任选地另外的发泡剂， e. 基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，0.3‑5重量%的催化剂， f) 任选地助剂和/或辅助剂， ii) 和异氰酸酯组分，其包含 g) 基于所述异氰酸酯组分ii)计，55‑100重量%的二官能二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，其4,4‘‑MDI与2,4‘‑MDI的异构体重量比为1:1‑7:1， h) 基于所述异氰酸酯组分ii)计，0‑45重量%的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的更高级同系物，B) 所述至少两个泡沫层在1cm的层厚度下根据ISO 10543 (Kund管)在315‑6350 Hz范围内各自至少具有20%的平均吸音率。...
【技术特征摘要】
2013.03.25 EP 13160923.21.复合材料元件，其具有至少两个不同的异氰酸酯基泡沫层，每层具有至少5mm的厚度，所述泡沫各自具有< 130 kg/m3的DIN 53420密度且在10%的压缩率下各自具有5-200kPa的DIN EN 826压缩强度，所述至少两层的密度和压缩强度不同，其中所述至少两层中的至少一层的DIN 53430断裂伸长率大于30%，和根据DIN ISO 4590-86各自具有平均75-98%的开孔，并且所述复合材料元件在所述至少两层之间任选地具有粘合剂粘合层，其中 A)所述至少两个泡沫层中的至少一层由不可逆地可热成形的硬质异氰酸酯基泡沫组成,所述泡沫具有10-45 kg/m3的DIN 53420密度和在10%压缩率下30-200 kPa的DIN EN826压缩强度，所述泡沫层A)可从由如下组成的各组分的反应获得 i)由以下物质组成的多元醇组分 a.基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，15-60重量％的如下聚醚多元醇，其具有10-50重量％环氧乙烷部分...
【专利技术属性】
技术研发人员：R阿尔巴赫，J博让，
申请(专利权)人：拜耳材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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