一种高弹性汽车吸音棉及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种高弹性汽车吸音棉，包括以下原料：纳米碳纤维、三元乙丙橡胶、炭黑、聚丙烯、助剂和粘结剂，其制备方法包括以下步骤：S1，将炭黑与粘结剂混匀，研磨至碳膜成型，再加入三元乙丙橡胶，再次研磨、剪切，形成复合膜；S2，将纳米碳纤维与助剂混匀，加入聚丙烯和步骤S1得到的复合膜，混匀，搅拌；S3，充分搅拌后加入挤出机，熔融、挤出，得切片；S4，将切片再次熔融后经喷丝孔挤出，牵伸，得到高弹性汽车吸音棉；相比现有的复合聚氨酯纤维吸音棉，本发明专利技术的吸音棉回弹率高，吸声效果好，同时具备较好的阻燃性。好的阻燃性。

【技术实现步骤摘要】
一种高弹性汽车吸音棉及其制备方法


[0001]本专利技术涉及吸声材料
，尤其涉及一种高弹性汽车吸音棉及其制备方法。

技术介绍

[0002]噪音对人们的生活质量以及身心健康均有较直接的影响，长期处于噪音环境，不但损伤人们的听力，甚至可能诱发一些疾病。吸音棉能将生活中的中高频噪音振动转换成内部纤维的动能，进而转变成热能消失，达到吸声降噪功能。现有常见的吸声材料分为两种类型，多孔吸声和共振吸声，多孔材料吸声是吸收高频，而共振材料吸声则是吸收低频；应用于汽车内饰的吸音棉往往结构简单，对噪音吸收能力差，而对外界冲击的弹力缓冲效果不理想，极其不利于使用。
[0003]目前大多数吸音棉材质以玻璃纤维和聚酯纤维为主，玻璃纤维吸声效果不佳，原料中含有害物质；聚酯纤维对人体无害，可力学性能较差，易变形，抗回弹性也较差，限制了该材质的应用。
[0004]公开号为CN105239363A的专利提供了一种纳米碳纤维/聚氨酯/聚丙烯弹性复合吸音棉及其制备方法，虽提高了吸音棉的力学性能和耐高温性能，但抗回弹性并未有明显改善，吸声系数整体不高，同时还具有较差的阻燃性。
[0005]公开号为CN105506856A的专利提供了一种高弹性吸音棉及其制备方法，提升了吸音棉弹性和力学性能，但其复合后的纤维材料阻燃性较差，用于汽车内饰安全性无法保障。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提出了一种高弹性汽车吸音棉及其制备方法，解决了现有汽车吸音棉回弹性差、吸声效果不佳和阻燃性能低的技术问题。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]一方面，本专利技术提供了一种高弹性汽车吸音棉，包括以下原料：纳米碳纤维、三元乙丙橡胶、炭黑、聚丙烯、助剂和粘结剂。
[0009]炭黑存在大量孔隙，为使炭黑与三元乙丙橡胶的包裹形成内部孔隙丰富的复合膜，在此基础上，优选地，所述炭黑粒度为140
‑
220目。
[0010]在此基础上，优选地，所述纳米碳纤维直径为80
‑
160nm。
[0011]为提高三元乙丙橡胶与炭黑制备复合膜的阻燃性能，在此基础上，优选地，所述助剂包括抗氧剂TPM、抗菌剂BCM和聚磷酸铵。
[0012]在此基础上，优选地，抗氧剂TPM、抗菌剂BCM和聚磷酸铵的摩尔比为(2.4
‑
2.8)：1：(1.2
‑
1.5)。
[0013]在此基础上，优选地，所述粘结剂包括聚乙酸乙烯酯或PVDF。
[0014]另一方面，本专利技术还提供了第一方面所述高弹性汽车吸音棉的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1，将炭黑与粘结剂混匀，研磨至碳膜成型，再加入三元乙丙橡胶，再次研磨、剪
切，形成复合膜；
[0016]S2，将纳米碳纤维与助剂混匀，搅拌；然后加入聚丙烯和步骤S1得到的复合膜，混匀，搅拌；
[0017]S3，充分搅拌后加入挤出机，熔融、挤出，得切片；
[0018]S4，将切片再次熔融后经喷丝孔挤出，牵伸，得到高弹性汽车吸音棉。
[0019]在此基础上，进一步优选地，步骤S1中炭黑、粘结剂和三元乙丙橡胶的摩尔比为(7
‑
8.5)：(1
‑
1.5)：1。
[0020]在此基础上，进一步优选地，步骤S2中纳米碳纤维、聚丙烯和复合膜的摩尔比为(3.4
‑
6.2)：(9
‑
10)：1。
[0021]在此基础上，进一步优选地，步骤S2所加入助剂为纳米碳纤维质量的30
‑
40％。
[0022]在此基础上，进一步优选地，步骤S1具体包括以下步骤：
[0023]S1，将炭黑与粘结剂混匀，于120
‑
140℃研磨至碳膜成型，研磨转速3.5
‑
4.5r/min，再加入三元乙丙橡胶，于120
‑
140℃研磨、剪切，研磨转速13
‑
16r/min，形成复合膜。
[0024]在此基础上，进一步优选地，步骤S2具体包括以下步骤：
[0025]S2，将纳米碳纤维与助剂于70
‑
80℃混匀，搅拌20
‑
30min；然后加入聚丙烯和步骤S1得到的复合膜，于120
‑
140℃混匀，搅拌20
‑
30min。
[0026]在此基础上，进一步优选地，步骤S3熔融温度为200
‑
220℃。
[0027]在此基础上，进一步优选地，步骤S4的牵伸条件为250
‑
300℃热空气牵伸2
‑
7倍。
[0028]本专利技术的高弹性汽车吸音棉及其制备方法，相对于现有技术，具有以下有益效果：
[0029](1)现有的纳米碳纤维/聚氨酯/聚丙烯复合吸音棉，回弹性不佳，吸声效果也较差；本专利技术的汽车吸音棉，选用了三元乙丙橡胶和炭黑，三元乙丙橡胶在高温研磨和剪切下发生形变，细长的三元乙丙橡胶纤维依附在炭黑表面，被紧紧包裹，形成具有空间骨架结构的纤维复合膜，不但保持多孔结构的基本特征，还能提高多孔材料的弹性；
[0030](2)同时复合膜再与纳米碳纤维、聚丙烯共混，最终得到的复合高弹性汽车吸音棉，具有复合膜的多孔材料在冲击下，薄膜内部空隙被挤压发生塑性形变，吸收动能，起到缓冲作用，进而形成良好的吸声减振效果，得到的汽车吸音棉平均吸声系数更高，优于现有的复合聚氨酯材料；
[0031](3)本专利技术的吸音棉还引入抗氧剂，有效降低了三元乙丙橡胶制备复合膜时的热释放速率与热释放量，并极大地提高了复合材料的阻燃性，最终得到的汽车吸音棉安全性高。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]实施例1
[0034]一种高弹性汽车吸音棉，包括以下原料：纳米碳纤维、三元乙丙橡胶、炭黑、聚丙烯、助剂和聚乙酸乙烯酯。所述炭黑粒度为140目，纳米碳纤维直径为80nm，所述助剂包括抗
氧剂TPM、抗菌剂BCM和聚磷酸铵，抗氧剂TPM、抗菌剂BCM和聚磷酸铵的摩尔比为2.4：1：1.2。
[0035]所述高弹性汽车吸音棉的制备方法，包括以下步骤：
[0036]S1，将炭黑与粘结剂混匀，于120℃研磨至碳膜成型，研磨转速3.5r/min，再加入三元乙丙橡胶，炭黑、粘结剂和三元乙丙橡胶的摩尔比为7：1：1，于120℃研磨、剪切15min，其中研磨转速13r/min，形成复合膜；
[0037]S2，将纳米碳纤维与助剂于70℃混匀，助剂为纳米碳纤维质量的30％，搅拌20min；然后加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高弹性汽车吸音棉，其特征在于，包括以下原料：纳米碳纤维、三元乙丙橡胶、炭黑、聚丙烯、助剂和粘结剂。2.如权利要求1所述的高弹性汽车吸音棉，其特征在于，所述炭黑粒度为140
‑
220目。3.如权利要求1所述的高弹性汽车吸音棉，其特征在于，所述纳米碳纤维直径为80
‑
160nm。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的高弹性汽车吸音棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将炭黑与粘结剂混匀，研磨至碳膜成型，再加入三元乙丙橡胶，再次研磨、剪切，形成复合膜；S2，将纳米碳纤维与助剂混匀，搅拌；然后加入聚丙烯和步骤S1得到的复合膜，混匀，搅拌；S3，充分搅拌后加入挤出机，熔融、挤出，得切片；S4，将切片再次熔融后经喷丝孔挤出，牵伸，得到高弹性汽车吸音棉。5.如权利要求4所述的高弹性汽车吸音棉的制备方法，其特征在于，步骤S1中炭黑、粘结剂和三元乙丙橡胶的摩尔比为(7
‑
8.5)：(1
‑
1.5)：1。6.如权利要求4所述的高弹性汽车吸音棉的制备方法，其特征在于，步骤S2中纳米碳纤维、聚丙烯和复合膜的摩尔比为(3.4
‑
6.2)：(9

【专利技术属性】
技术研发人员：田慧，冯逸轩，
申请(专利权)人：武汉轩楷材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：