一种开孔型橡胶吸声板的制备方法技术

本发明专利技术属于声屏障技术领域，具体的讲涉一种开孔型橡胶吸声板的制备方法。其方法包括将三元乙丙橡胶充分薄通后投入密炼机中；在密炼机中依次投入活性剂、填充材料、软化油混炼10～14min，密炼机转速为15～25r/min，排胶温度为130～150℃；冷却至室温投入开炼机上薄通4～6次，加入10～33重量份发泡剂、2.5～5.5重量份硫化剂和2～5.5重量份促进剂，混合得到混炼胶；将混炼胶经硫化25～40min，温度为155℃，压力为2～6Mpa，得到开孔型橡胶吸声板。该全方法制备的吸声板具有耗散声能效率高、抗冲击耐久度好且全频段吸声的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种开孔型橡胶吸声板的制备方法
本专利技术属于声屏障
，具体的讲涉一种开孔型橡胶吸声板的制备方法及应用该吸声板制作的声屏障单元板。
技术介绍
交通运输业是国民经济的支柱产业之一，高速铁路是我国交通运输业中最年轻的核心组成部分，随着我国高铁技术日新月异的发展，列车速度不断攀升，同时铁路振动和噪声带来的环境问题日益加重，铁路两侧的居民深受其扰。改善市民的居住环境已成为当前城镇建设中一项重要任务，在越来越多的铁路两侧都安装了声屏障。传统声屏障的吸声单元板内部结构单一，吸声材料多采用填充岩棉纤维，此种吸声板不能实现全频段吸声要求，并且容易受潮湿、紫外线等环境影响而老化，声屏障的吸声效果会显著降低；针对上述问题，有的声屏障采用金属材料如铝纤维吸声板、铝泡沫吸声板，此种吸声材料在高、中、低频区均具有较好的吸声性能，但是耐久性差，容易被锈蚀，其生产成本较高，特别是针对超过200km/h的高速列车行驶时产生的低频噪音，其产生猛烈的脉动空气压力载荷，对声屏障的结构和内部组件冲击力极强，极易造成声屏障损伤。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种耗散声能效率高、抗冲击耐久度好且全频段吸声的开孔型橡胶吸声板以及该开孔型橡胶吸声板的制备方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种开孔型橡胶吸声板的制备方法，其特征在于：包括步骤一，将100重量份三元乙丙橡胶在开炼机上薄通，将充分薄通后所述三元乙丙橡胶投入密炼机中；步骤二，在所述密炼机中依次投入5～9重量份活性剂、40～100重量份填充材料、25～55重量份软化油混炼10～14min，所述密炼机转速15～25r/min，排胶温度130～150℃；步骤三，所述密炼机停机，将其内部形成的聚合材料冷却至室温投入开炼机上薄通4～6次，并依次加入10～33重量份发泡剂、2.5～5.5重量份硫化剂和2～5.5重量份促进剂，混合均匀后得到混炼胶；步骤四，将所述混炼胶在平板硫化机上硫化25～40min，所述平板硫化机的硫化温度为155℃，硫化压力2～6Mpa，得到发泡和硫化后的开孔型橡胶吸声板。构成上述一种开孔型橡胶吸声板的制备方法的附加技术特征还包括：——在所述步骤一中，所述三元乙丙橡胶在所述开炼机上进行15次薄通工作；——在所述步骤二中，将25～55重量份的软化油加入所述密炼机中后，再加入10～20重量份压电型助剂；——在所述步骤四后增加步骤五，将含有压电型助剂的开孔型橡胶吸声板放置在电场中进行极化，极化电场强度为5～10kV/mm，极化时间为10～30分钟，得到极化后的开孔型橡胶吸声板；——所述的三元乙丙橡胶为低门尼三元乙丙橡胶，门尼粘度为ML1+4100℃15～45，非充油；所述的填充材料为炭黑，用量为45～65重量份；所述的软化油为机油或者石蜡油，用量为25～55重量份；所述的发泡剂为碳酸氢钠和硬脂酸的混合物；碳酸氢钠用量为5～15重量份，硬脂酸用量为5～18重量份；所述的硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯的混合物，硫磺用量为0.5～1.5重量份，过氧化二异丙苯用量为2～4重量份；所述的促进剂为二硫化四甲基秋兰姆和2,2’-二硫代二苯并噻唑的混合物，二硫化四甲基秋兰姆用量为1～2.5重量份，2,2’～二硫代二苯并噻唑用量为1～3重量份；所述的活性剂为氧化锌，用量为4～6重量份；所述的压电型助剂为锆钛酸铅压电陶瓷粉或者钛酸钡压电陶瓷粉，用量为10～20重量份。本专利技术还提供了一种由上述方法制备的新型声屏障的单元板，其技术方案为：所述单元板主要由结构框架，分别设置于所述结构框架内、外两个侧面的冲孔面板2和压筋背板、设置于所述冲孔面板和压筋背板之间的吸声板构成，其中，所述吸声板为由权利要求5所述的制备方法生产的开孔型橡胶吸声板；构成上述一种新型声屏障的单元板的附加技术特征还包括：——所述冲孔面板和压筋背板均由铝合金制成，所述冲孔面板的吸声孔直径在25mm至45mm之间，冲孔密度为80个/平方米至120个/平方米，孔隙率为35%至55%；——所述结构框架由铝合金制成，所述结构框架的左右两侧具有便于单元板承插对接的条状矩形缺角，所述结构框架的内外两侧边缘设置向所述条状矩形缺角内部弯曲的封头片；——所述结构框架上下两端设置顶盖和底板，所述顶盖和底板具有卡槽，用于与所述结构框架的内外两侧卡合固定；本专利技术还提供了一种由上述吸声单元板组装的新型声屏障，其技术方案为：相邻所述结构框架间通过截面为工字型的支撑龙骨连接，所述支撑龙骨的左右两侧形成用于固定所述结构框架的槽体，所述槽体的槽臂插入所述条状矩形缺角内，且被所述封头片咬合，所述支撑龙骨与所述结构框架、顶盖、底板的接触部位以及所述顶盖、底板与所述结构框架的接触部位均用铆钉固定。本专利技术所提供的一种开孔型橡胶吸声板的制备方法与现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该制备方法在100重量份三元乙丙橡胶经过充分薄通后投入密炼工序，并且依次加入5～9重量份活性剂、40～100重量份填充材料、25～55重量份软化油，经混炼后在平板硫化机上发泡硫化，形成的橡胶吸声板中富含大量开孔型孔隙，其对于声波产生良好的反射、折射和干涉现象，起到吸声降噪作用，同时橡胶板内部形成橡胶大分子链，能够在声波作用下产生振动和形变，继而摩擦生热而消耗声能；其二，在密炼机内，混炼材料中依次加入25～55重量份软化油加后，再加入10～20重量份压电型助剂，可通过压电阻尼效应，使得分子链在振动和形变的同时，将振动能转化为电能，此电能再由导电粒子（比如炭黑）将其转换成热能耗散，做到了气孔形变共振、阻尼摩擦生热、压电阻尼电能转化等多种方式耗散声能，对高中低频声波均具备良好的吸收能力；其三，由该制备方法生产的开孔型橡胶吸声板，结构强度高，能够做到全频段吸声降噪，尤其是抗低频噪声产生的脉动空气压力载荷的冲击，橡胶材质耐候性能强，不怕风吹雨淋、耐热、耐溶冻、防火且不会污染环境；其四，由该开孔型橡胶吸声版组装而成的新型声屏障，生产简便，安装快捷、施工周期短，使用寿命长，在高速铁路两侧使用时，其吸声降噪效果特别突出。附图说明图1为本专利技术提供的利用开孔型橡胶吸声板的制备方法生产的声屏障单元板的横截面结构俯视示意图；图2为该单元板的承插连接结构示意图；图3为该单元板组装成的新型声屏障的纵截面结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术所提供的一种开孔型橡胶吸声板的制备方法的作进一步的详细说明。构成该开孔型橡胶吸声板的制备方法的步骤包括步骤一，将100重量份三元乙丙橡胶在开炼机上薄通，将充分薄通后三元乙丙橡胶投入密炼机中；步骤二，在密炼机中依次投入5～9重量份活性剂、40～100重量份填充材料、25～55重量份软化油混炼10～14min，密炼机转速为15～25r/min，排胶温度为130～150℃；步骤三，密炼机停机，将其内部形成的聚合材料冷却至室温投入开炼机上薄通4～6次，并依次加入10～33重量份发泡剂、2.5～5.5重量份硫化剂和2～5.5重量份促进剂，混合均匀后得到混炼胶；步骤四，将混炼胶在平板硫化机上硫化25～40min，平板硫化机的硫化温度为155℃，硫化压力2～6Mpa，得到发泡和硫化后的开孔型橡胶吸声板。其工作原理为：在100重量份三元乙丙橡胶经过充分薄通后投入密炼工序，并且依次加入5～9重量份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开孔型橡胶吸声板的制备方法，其特征在于：包括步骤一，将100重量份三元乙丙橡胶在开炼机上薄通，将充分薄通后所述三元乙丙橡胶投入密炼机中；步骤二，在所述密炼机中依次投入5～9重量份活性剂、40～100重量份填充材料、25～55重量份软化油混炼10～14min，所述密炼机转速为15～25r/min，排胶温度为130～150℃；步骤三，所述密炼机停机，将其内部形成的聚合材料冷却至室温投入开炼机上薄通4～6次，并依次加入10～33重量份发泡剂、2. 5～5.5重量份硫化剂和2～5.5重量份促进剂，混合均匀后得到混炼胶；步骤四，将所述混炼胶在平板硫化机上硫化25～40min，所述平板硫化机的硫化温度为155℃，硫化压力为2～6Mpa，得到发泡和硫化后的开孔型橡胶吸声板。

【技术特征摘要】
1.一种开孔型橡胶吸声板的制备方法，其特征在于：包括步骤一，将100重量份三元乙丙橡胶在开炼机上薄通，将充分薄通后所述三元乙丙橡胶投入密炼机中；步骤二，在所述密炼机中依次投入5～9重量份活性剂、40～100重量份填充材料、25～55重量份软化油混炼10～14min，所述密炼机转速为15～25r/min，排胶温度为130～150℃；步骤三，所述密炼机停机，将其内部形成的聚合材料冷却至室温投入开炼机上薄通4～6次，并依次加入10～33重量份发泡剂、2.5～5.5重量份硫化剂和2～5.5重量份促进剂，混合均匀后得到混炼胶；步骤四，将所述混炼胶在平板硫化机上硫化25～40min，所述平板硫化机的硫化温度为155℃，硫化压力为2～6Mpa，得到发泡和硫化后的开孔型橡胶吸声板。2.根据权利要求1所述的一种开孔型橡胶吸声板的制备方法，其特征在于：在所述步骤一中，所述三元乙丙橡胶在所述开炼机上进行15次薄通工作。3.根据权利要求1所述的一种开孔型橡胶吸声板的制备方法，其特征在于：在所述步骤二中，在将25～55重量份的软化油加入所述密炼机中后，再加入10～20重量份压电型助剂。4.根据权利要求3所述的一种开孔型橡胶吸声板的制备方法，其特征在于：在所述步骤四增加步骤五，将含有压电型助剂的开孔型橡胶吸声板放置在电场中进行极化，极化电场强度为5～10kV/mm，极化时间为10～30分钟，得到极化后的开孔型橡胶吸声板。5.根据权利要求4所述的一种开孔型橡胶吸声板的制备方法，其特征在于：所述的三元乙丙橡胶为低门尼三元乙丙橡胶，门尼粘度为ML1+4100℃15～45，非充油；所述的填充材料为炭黑，用量为45～65重量份；所述的软化油为机油或者石蜡油，用量为25～55重量份；所述的发泡剂为碳酸氢钠和硬脂酸的混合物；碳酸氢钠用量为5～15重量份，硬脂酸用量为5～18...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少静，金家康，张恒，季文涛，徐骞，刘欢，赵国猛，贾雷雷，张庆国，刘学斌，栾旭猛，
申请(专利权)人：衡水中铁建环保工程有限公司，河北省同创交通工程配套产品产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：河北,13