【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及减振吸声材料领域，具体公开了一种减振吸声板材及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着各行业的蓬勃发展，噪声污染也逐步进入人们视线，从建筑噪音，到车辆振动噪音，甚至于军事航空噪音都对人们的生产生活带来不同程度的影响。目前对于噪声污染的控制方法主要为主动降噪法和被动降噪法，主动降噪法为通过特殊的降噪系统产生与外界噪声相等的反向声波，将噪声中和，达到降噪的目的。但主动降噪可操控性复杂，不能大规模使用，且经研究发现，噪声与振动息息相关，振动激发结构噪声，噪声也与结构耦合产生振动，单一的声波处理无法完全解决振动问题，因而更多的是采用被动降噪法。被动降噪法主要是采用吸声或隔声材料对声音进行吸收和隔离，从而实现降噪的效果。因此，设计吸声效果好的材料成为当下解决噪声污染的主要课题。
2、现有技术中，所用吸声材料通过将振动机械能转化为热能或其他可以耗散的能量，实现振动吸声的目的。其中。橡胶基吸声材料由于在产生应力-应变时，分子链间摩擦生热较多，损耗因子模量更大，阻尼效果更好而得到越来越多的关注。如硅橡胶橡胶吸声材料、nbr橡胶吸声材料和sbr橡胶吸声材料都是当下使用较多的吸声材料，但是，单一的调控现有的橡胶吸声材料的结构对于橡胶的吸声效果提升十分有限，服役寿命较短，且难以实现在不同介质下的吸声调节，因此，研发一种吸声效果好、服役寿命长且可在不同介质下适应的吸声材料对于减振吸声领域具有重大推动意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中，所用橡胶吸声材料的吸声效果差，服役寿命短以
2、为达到上述专利技术目的，本专利技术提供了如下的技术方案：
3、本专利技术第一方面提供了一种减振吸声板材，所述减振吸声板材由上至下依次包括穿孔橡胶上面板、吸声芯体和橡胶下面板。
4、其中，所述穿孔橡胶上面板为碳纳米管改性羧基丁腈橡胶板，所述吸声芯体由若干蜂窝状空腔单元堆叠而成，每个蜂窝状空腔单元由外向内依次包括发泡橡胶层和复合多孔纤维层，所述橡胶下面板为废旧橡塑重制板材。
5、相比于现有技术，本专利技术提供了一种减振吸声板材，利用碳纳米管改性羧基丁腈橡胶板为穿孔橡胶上面板，以外壁为发泡橡胶，中部设复合多空纤维层的蜂窝状空腔单元为吸声芯体，可根据不同的介质和使用要求将所述蜂窝状空腔单元进行堆叠，使之在不同介质下也能达到优异的吸声效果。并且，穿孔橡胶上面板的孔径与蜂窝状空腔单元可以形成多个并联的亥姆霍兹结构，当材料吸收声波后，所述声波经碳纳米管改性羧基丁腈橡胶板的孔洞进入蜂窝状空腔单元，与孔洞内壁发生摩擦，由碳纳米管改性羧基丁腈橡胶板吸收部分能量。声波进入蜂窝状空腔单元后，发泡橡胶层和复合多孔纤维层提供了相互连通的多孔体系，进入内部的声波会引发孔洞内空气振动，使空气与孔洞内壁产生振动摩擦，由于空气的粘滞性和热传导效应，将声波产生的振动能转化为热能消散，达到吸声减振的目的。
6、此外，由于发泡橡胶的孔洞小且密集，降低了入射至蜂窝表面的声波在其表面的反射作用，因而可以达到很好的吸声效果。且发泡橡胶的容重小，防潮性能好，即使在潮湿的环境下也可长时间服役，延长了材料的使用寿命。而复合多孔纤维层的使用，可以弥补发泡橡胶层吸声效果上的局限性，增加吸声频段的范围，提高材料在中低声波频段的吸声降噪能力。综上，利用本专利技术所提供的减振吸声板材可有效解决现有技术中橡胶吸声材料吸声效果差，服役寿命短以及难以在多种介质下适应吸声的问题。
7、优选的，所述穿孔橡胶上面板的厚度为1cm-5cm，所述橡胶下面板的厚度为1cm-5cm。
8、优选的，所述蜂窝状空腔单元的边长为15mm-20mm，高度为1cm-3cm，所述发泡橡胶层的厚度为1mm-8mm，所述复合多孔纤维层的厚度为1mm-3mm。
9、优选的，所述发泡橡胶层中发泡橡胶的平均孔径为0.3mm-0.5mm，泡孔密度为25×109-35×109个/cm3，孔隙率为0.75-0.85，开孔率为0.55-0.75。
10、优选的，所述发泡橡胶包括如下质量份数的原料组分：三元乙丙橡胶10-15份、甲基乙烯硅橡胶20-35份、氯化聚乙烯橡胶5-15份、发泡剂3-5份、硫化剂3-5份、防老剂1-3份、活化剂1-3份、硫化助剂1-3份和填料10-20份。
11、优选的，所述复合多孔纤维层包括质量比2-3:1:1的碱性棕榈纤维、活性炭纤维和环氧树脂。
12、进一步优选的，所述发泡橡胶的制备方法包括如下步骤：
13、s1、按照设计配比称取三元乙丙橡胶、甲基乙烯硅橡胶和氯化聚乙烯橡胶，混合均匀，于60℃-90℃密炼5min-10min，得密炼混合物；
14、s2、将所述密炼混合物与剩余组分混合均匀，于80℃-100℃下混炼5min-10min，打三角包，出片，停放24h-36h，于160℃-175℃下在平板硫化机上硫化发泡，得所述发泡橡胶。
15、进一步优选的，所述硫化发泡时间为20min-40min。
16、进一步优选的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺或4,4-氧化双苯磺酰肼中的任意一种。
17、进一步优选的，所述硫化剂为过氧化二异苯丙或过氧化二苯甲酰中的任意一种或两种。
18、进一步优选的，所述活化剂为硬脂酸或氧化锌中的任意一种或两种。
19、进一步优选的，所述填料为质量比1:2-3的轻质碳酸钙和白炭黑。
20、进一步优选的，所述防老剂为防老剂445。
21、进一步优选的，所述硫化助剂为n-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
22、进一步优选的，所述碱性棕榈纤维的制备方法包括如下步骤：将棕榈纤维浸渍于碱溶液中，于80℃-110℃下处理1h-2h，水洗，干燥，得所述碱性棕榈纤维；其中，所述碱溶液为浓度1mol/l-2mol/l的氢氧化钠溶液。
23、进一步优选的，所述棕榈纤维和碱溶液的质量体积比为1g:5ml-10ml。
24、进一步优选的，所述干燥的温度为80℃-100℃，干燥的时间为3h-5h。
25、优选的，所述穿孔橡胶上面板的穿孔孔径为1mm-3mm，所述穿孔孔洞与所述蜂窝状空腔单元的空腔中心连通。
26、优选的，所述废旧橡塑重制板材所用的废旧橡塑的密度为35kg/m³-45kg/m³。
27、优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种减振吸声板材，其特征在于：所述减振吸声板材由上至下依次包括穿孔橡胶上面板、吸声芯体和橡胶下面板；
2.如权利要求1所述的减振吸声板材，其特征在于：所述蜂窝状空腔单元的边长为15mm-20mm，高度为1cm-3cm，所述发泡橡胶层的厚度为1mm-8mm，所述复合多孔纤维层的厚度为1mm-3mm；和/或
3.如权利要求1所述的减振吸声板材，其特征在于：所述发泡橡胶包括如下质量份数的原料组分：三元乙丙橡胶10-15份、甲基乙烯硅橡胶20-35份、氯化聚乙烯橡胶5-15份、发泡剂3-5份、硫化剂3-5份、防老剂1-3份、活化剂1-3份、硫化助剂1-3份和填料10-20份；和/或
4.如权利要求3所述的减振吸声板材，其特征在于：所述发泡橡胶的制备方法包括如下步骤：
5.如权利要求3所述的减振吸声板材，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺或4,4-氧化双苯磺酰肼中的任意一种；和/或
6.如权利要求3所述的减振吸声板材，其特征在于：所述碱性棕榈纤维的制备方法包括如下步骤：将棕榈纤维浸渍于碱溶液中，于80℃-110℃下处理1h-
7.如权利要求1所述的减振吸声板材，其特征在于：所述穿孔橡胶上面板的穿孔孔径为1mm-3mm，所述穿孔孔洞与所述蜂窝状空腔单元的空腔中心连通。
8.如权利要求1所述的减振吸声板材，其特征在于：所述碳纳米管改性羧基丁腈橡胶板的制备方法包括如下步骤：将经混酸和有机醇处理的碳纳米管与羧基丁腈橡胶混合均匀，造粒，压板，得所述碳纳米管改性羧基丁腈橡胶板。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的减振吸声板材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：按照橡胶下面板、吸声芯体和穿孔橡胶上面板的顺序依次由下至上堆叠，所述橡胶下面板和所述吸声芯体采用热熔纤维粘合，所述吸声芯体与穿孔橡胶上面板采用胶水粘合。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的减振吸声板材或利用权利要求9所述的减振吸声板材的制备方法制得的减振吸声板材在减振吸声材料领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种减振吸声板材，其特征在于：所述减振吸声板材由上至下依次包括穿孔橡胶上面板、吸声芯体和橡胶下面板；
2.如权利要求1所述的减振吸声板材，其特征在于：所述蜂窝状空腔单元的边长为15mm-20mm，高度为1cm-3cm，所述发泡橡胶层的厚度为1mm-8mm，所述复合多孔纤维层的厚度为1mm-3mm；和/或
3.如权利要求1所述的减振吸声板材，其特征在于：所述发泡橡胶包括如下质量份数的原料组分：三元乙丙橡胶10-15份、甲基乙烯硅橡胶20-35份、氯化聚乙烯橡胶5-15份、发泡剂3-5份、硫化剂3-5份、防老剂1-3份、活化剂1-3份、硫化助剂1-3份和填料10-20份；和/或
4.如权利要求3所述的减振吸声板材，其特征在于：所述发泡橡胶的制备方法包括如下步骤：
5.如权利要求3所述的减振吸声板材，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺或4,4-氧化双苯磺酰肼中的任意一种；和/或
6.如权利要求3所述的减振吸声板材，其特征在于：所述碱性棕榈纤维的制备方法包括如下步骤：...
【专利技术属性】
技术研发人员：高景岐，高景升，
申请(专利权)人：神州节能科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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