一种减振降噪材料及其制备方法技术

本申请公开了一种减振降噪材料及其制备方法，属于材料技术领域。该减振降噪材料包括以下重量份的原料：氯化丁基橡胶65

【技术实现步骤摘要】
一种减振降噪材料及其制备方法


[0001]本申请涉及一种减振降噪材料及其制备方法，具体涉及一种机场壁板夹层用减振降噪材料及其制备方法，属于材料


技术介绍

[0002]全球化日益深入的今天，大型民机在国际经贸往来中起着重要的作用。目前，波音和空中客车公司在国际民用航空干线上分享大多数市场份额，随着我国国力的增强和国际交流的不断深化，大型民用飞机自主研发也提上了日程。大型民机的高经济性和高安全性要求使得许多相关的空气动力学问题亟待解决，振动和噪声是大型民用飞机研制阶段必须重视的空气动力学问题之一，而飞机内部振动和噪声影响承载人员的舒适乘坐环境，决定了大型民机型号的国际认可程度。
[0003]针对客机机舱的振动和噪声有三个：一个是机舱前部的气动噪声，它引起机舱壁的振动，振动的舱壁向舱内辐射振动和噪声；第二个是机舱后部发动机喷流噪声产生的舱壁振动，同样向舱内辐射振动和噪声；此外，涡轮压缩机和涡轮风扇的转动会产生一个单频振动，也会把振动和噪声传到机舱内。飞机经过长期的研究、设计，已经尽可能地减少了气动噪声、喷流噪声和涡轮的振动，飞机设计人员会将较多的精力放于机舱结构的声学包装之上，如内饰板，通过在机舱壁板夹层中添加减振降噪材料，有效降低机舱舱壁的振动响应和噪声水平，起到隔离发动机振动和噪声传递的作用，识别与分析内饰板的减振降噪能力是一项必要的飞机设计工作。
[0004]传统的金属减振降噪材料因比重较大、成本高和减振降噪性能低等不足无法满足当前航空航天领域的减振降噪需求，高分子减振降噪材料由于密度低、加工方便、性能易于调控和减振降噪性能优异等优点具有更为广泛的应用前景。但是在实际应用中，高分子材料的减振降噪性能受使用温度、振动频率和变形振幅的影响较大，导致该类材料使用温度有限、振动频率范围小和减振降噪性能降低，亟需研发具有优异的耐高低温性能、宽温域下具有高阻尼特性、宽频域下具有高隔声特性的新型高分子减振降噪材料。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，提供了一种减振降噪材料及其制备方法，该减振降噪材料中各个成分的协同配合，能够显著提高了材料的减振降噪性能，并且拓宽了材料的使用频率范围和温度范围，将其用于舱壁夹层部位，可有效降低舱内的振动水平和噪声量级。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种减振降噪材料，该材料包括以下重量份的原料：氯化丁基橡胶65
‑
75份、天然橡胶25
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35份、聚异丁烯35
‑
45份、超支化硅油10
‑
40份、增塑剂10
‑
20份、增重剂20
‑
30份、补强剂5
‑
8份、阻燃剂30
‑
60份、硫化剂1
‑
3份、促进剂2
‑
3份、除味剂3
‑
5份。
[0007]可选地，该材料包括以下重量份的原料：氯化丁基橡胶70份、天然橡胶 30份、聚异丁烯40份、超支化硅油15份、增塑剂14份、增重剂25份、补强剂6份、阻燃剂45份、硫化剂4份、
促进剂2.5份、除味剂4份。
[0008]可选地，所述增塑剂包括硬脂酸、氧化锌、凡士林和环烷油中的任意一种或多种，优选为硬脂酸和/或氧化锌；
[0009]所述增重剂包括硫酸钡和/或碳酸钡；优选为硫酸钡；
[0010]所述补强剂包括白炭黑、炭黑和氧化石墨烯中的任意一种或多种，优选为氧化石墨烯；
[0011]所述阻燃剂包括硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁中的任意一种或多种，优选为硼酸锌和/或氢氧化铝；
[0012]所述硫化剂包括硫磺和过氧化苯甲酰(BPO)；
[0013]所述促进剂包括一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆和二硫化苯丙噻唑中的任意一种或多种，优选为二硫化四甲基秋兰姆。
[0014]可选地，该材料包括以下重量份的原料：氯化丁基橡胶70份、天然橡胶 30份、聚异丁烯40份、超支化硅油15份、硬脂酸2份、氧化锌12份、硫酸钡25份、氧化石墨烯6份、硼酸锌15份、氢氧化铝30份、硫磺2份、过氧化苯甲酰2份、二硫化四甲基秋兰姆2.5份、除味剂4份。
[0015]可选地，硼酸锌和氢氧化铝形成阻燃协效体系，当硼酸锌为15份和氢氧化铝为30份时，阻燃协效功能最佳；
[0016]可选的组合为，硫磺为2份、过氧化苯甲酰为2份、二硫化四甲基秋兰姆为2.5份配合使用时，硫化性能最优；
[0017]可选地，因机舱内饰部位对材料厚度的限制，所述减振降噪材料的厚度为 0.3
‑
3mm，优选为3mm；
[0018]所述减振降噪材料的厚度为3mm时，在100Hz～5000Hz范围计权隔声量 R
W
不小于20dB，优选的，所述Rw不小于22dB。
[0019]可选地，所述减振降噪材料在10Hz～5000Hz的频域范围内材料损耗因子大于0.7。
[0020]可选地，所述减振降噪材料的使用温度为
‑
40℃～120℃，优选的使用温度为
‑
35℃
‑
80℃，极限使用温度可达150℃。
[0021]可选地，所述聚异丁烯的分子量为3000
‑
40万，优选为20万
‑
40万。
[0022]所述超支化硅油硅油是具有多个枝化结构的聚硅氧烷，其结构示意如下：
[0023][0024]所述超支化硅油中硅原子和有机基团的数量比为1﹕(2.05
‑
2.95)，优选为1:(2.2
‑
2.4)，其中有机基团是指甲基、苯基、乙烯基或三氟丙基中的任意一种或多种；所述超支化硅油优选为甲基乙烯基苯基硅油，所述甲基乙烯基苯基硅油为由二甲基硅氧烷链节、甲基苯基硅氧烷链节、二苯基硅氧烷链节和甲基乙烯基硅氧烷链节组成的共聚物，其中乙烯基含量为0.01％
‑
1％，优选为 0.5％
‑
1％，苯基含量为20％
‑
35％。
[0025]根据本申请的又一个方面，提供了上述任一种减振降噪材料的制备方法，该方法包括下述步骤：
[0026]S1：按上述份数称量，将所述氯化丁基橡胶、天然橡胶、聚异丁烯和超支化硅油进行混炼，随后加入增塑剂、增重剂、补强剂和除味剂，完全吃料后再分多次加入所述阻燃剂，混炼后出片下料，得到初混胶片，晾置2h以上；
[0027]S2：将S2制得的初混胶片薄通3
‑
5遍，加入所述硫化剂和促进剂，待所述硫化剂和促进剂完全混入混炼胶中，薄通6
‑
8遍下片；
[0028]S3：将S2下片后的混炼胶置于双辊炼胶机上返炼至胶片柔软且表面光滑平整，随后置于橡胶四辊压延机中压延成型得到混炼胶片，将所述混炼胶片与隔离布贴合放在滚轴上卷取；
[0029]S4：将S3制得的混炼胶片去除所述隔离布后，铺放在平带鼓式硫化机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减振降噪材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：氯化丁基橡胶65
‑
75份、天然橡胶25
‑
35份、聚异丁烯35
‑
45份、超支化硅油10
‑
40份、增塑剂10
‑
20份、增重剂20
‑
30份、补强剂5
‑
8份、阻燃剂30
‑
60份、硫化剂2
‑
4份、促进剂2
‑
3份、除味剂3
‑
5份。2.根据权利要求1所述的减振降噪材料，包括以下重量份的原料：氯化丁基橡胶70份、天然橡胶30份、聚异丁烯40份、超支化硅油15份、增塑剂14份、增重剂25份、补强剂6份、阻燃剂45份、硫化剂4份、促进剂2.5份、除味剂4份。3.根据权利要求1所述的减振降噪材料，所述超支化硅油硅油是具有多个枝化结构的聚硅氧烷，其结构示意图如下：所述超支化硅油为甲基乙烯基苯基硅油，所述甲基乙烯基苯基硅油为由二甲基硅氧烷链节、甲基苯基硅氧烷链节、二苯基硅氧烷链节和甲基乙烯基硅氧烷链节组成的共聚物；其中所述超支化硅油的乙烯基含量为0.01％
‑
1％，苯基含量为20％
‑
35％，硅原子和有机基团的数量比为1﹕(2.05
‑
2.95)，优选为1﹕(2.2
‑
2.4)，其中有机基团是指甲基、苯基、乙烯基或三氟丙基中的任意一种或多种。4.根据权利要求1所述的减振降噪材料，其特征在于，所述增塑剂包括硬脂酸、氧化锌、凡士林和环烷油中的任意一种或多种，优选为硬脂酸和/或氧化锌；所述增重剂包括硫酸钡和/或碳酸钙；优选为硫酸钡；所述补强剂包括白炭黑、炭黑和氧化石墨烯中的任意一种或多种，优选为氧化石墨烯；所述阻燃剂包括硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁中的任意一种或多种，优选为硼酸锌和/或氢氧化铝；所述硫化剂包括硫磺和过氧化苯甲酰；所述促进剂包括一硫化四甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝敏，周传健，
申请(专利权)人：山东大学威海工业技术研究院山东省工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：