阅读说明：本技术 一种吸音隔音材料及其制备方法 (Sound-absorbing and sound-insulating material and preparation method thereof ) 是由 王宝靓 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种吸音隔音材料,按重量份数计,包括以下组分制得：橡胶10-15份、PVC10-15份、发泡剂10-15份、填充剂18-24份、炭黑3-7份、石蜡17-22份、氯化聚乙烯2-5份、板蜡1-5份、大豆油1-4份、表面活性剂0.5-3份、硬脂酸钙0.5-4份。通过添加包括PVC、橡胶、发泡剂的混合材料,通过优化各组分的用量,可以有效达到制得产品具有大大小小的孔洞,有效保证吸音材料整体的吸音性能。(The invention provides a sound-absorbing and sound-insulating material which is prepared from the following components in parts by weight: 10-15 parts of rubber, 10-15 parts of PVC, 10-15 parts of foaming agent, 18-24 parts of filler, 3-7 parts of carbon black, 17-22 parts of paraffin, 2-5 parts of chlorinated polyethylene, 1-5 parts of wax, 1-4 parts of soybean oil, 0.5-3 parts of surfactant and 0.5-4 parts of calcium stearate. By adding the mixed material comprising PVC, rubber and foaming agent and optimizing the using amount of each component, the prepared product can be effectively provided with large and small holes, and the integral sound absorption performance of the sound absorption material is effectively ensured.)

一种吸音隔音材料及其制备方法

技术领域

本发明属于降噪材料技术领域，尤其涉及一种吸音隔音材料以及制备该吸音隔音材料的方法。

技术背景

当今社会，各种高速的交通工具、工业设备、建筑机械以及家用电器和音响设备等被广泛运用，导致我们的生活环境噪声污染日益严重，它不单会影响人们的正常工作、学习和生活，有害人们的身心健康，而且还会影响一些精密仪器及设备的正常工作以及使用寿命，因此噪声污染是我们急需解决的四大公害之一。

众所周知，声音是由物体的振动所引起的。从物理学的角度讲，噪声是指物体做一系列没有周期性的、无规则的振动而产生的声音。从心理学的角度来说，凡使人心情低落的、厌烦的、不开心的和不是自己所想要的声音都统称为噪声。从环保的角度看，噪声是指对人类的身心健康造成伤害的，滋扰人类学习和生活的声音。

噪声污染是一种人们眼睛看不到的污染，容易被大家忽视，但它的危害是多方面的，主要表现在：

(1)噪声对听力的影响。人们如果长期的生活在噪声较强的环境中，会对人耳的听力造成影响。研究发现，人们经常处在80dB～85dB的噪声环境中，就会造成轻度的听力损伤；当噪声强度达到85dB～90dB时，就会有一部分人出现噪声性耳聋；当噪声强度高于90dB后，耳聋患者的人数将会急剧上升。据统计，目前社会上有不少耳聋患者是由于受到噪声的伤害而导致的耳聋。同时有专家研究指出，造成小孩耳聋的一个主要原因就是家庭室内噪声伤害。

(2)噪声除了对人们的听力造成影响之外，还会影响人们的心血管、消化、神经、内分泌、视觉、智力等。在心血管方面，强噪声会影响人的脉搏和心率的变化，使人血压升高，心率不齐，传导受阻等。英国曾有项研究指出，当人们生活在噪声污染严重的区域时，心脏病的发病率约提高了20％。中国也有相关调查显示：高血压患者的发病率伴随环境噪声的升高而升高。在消化系统方面，强噪声会造成胃肠功能紊乱、消化不良、食欲下降、恶心呕吐、胃液分泌较少等现象，继而造成胃炎和消化性溃疡的发病率提高。噪声还会作用于人的中枢神经系统，使脑血管张力受到损伤，造成头晕、耳鸣、心慌、脑胀、失眠等症状。噪声还会影响胎儿的智力和听力的发育，甚至会造成胎儿畸形。噪声还会影响我们的视力，使人对光的敏感度降低，视力减弱。

(3)噪声对仪器设备的正常使用也会产生影响，它会导致高精度的仪器仪表无法正常工作。例如，噪声会对船舶的观通设备产生干扰，影响声纳的正常工作，使敌舰不易被发现，从而延误战机；还有报道说，卫星事故中约有60％的故障与振动和噪声有关。高噪声还会使机械结构由于声疲劳而断裂造成事故，使建筑物遭受破坏，如墙震裂、瓦震落、玻璃震碎、烟囱及建筑物倒塌等。

现代社会，国民经济飞速发展，科学技术水平不断进步，人们对生活品质的要求越来越高，渴望一个舒适安全的生活环境，因此对降噪技术有着迫切需求。

发明内容

现有技术中有公开了多孔吸音材料的报道，但是市面上的产品在吸音的效果上仍然存在不足，针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种吸音材料，具备隔音、吸音效果好，保护受娱乐场所、工厂等噪音影响的人员等优点，解决了噪音越来越多，影响人的健康状态的问题。

为了实现上述降噪效果，保护人们的身心健康的目的，本发明具体的提供了如下方案：

一种吸音隔音材料，按重量份数计，包括以下组分制得：橡胶10-15份、PVC10-15份、发泡剂10-15份、填充剂18-24份、炭黑3-7份、石蜡17-22份、氯化聚乙烯2-5份、板蜡1-5份、大豆油1-4份、表面活性剂0.5-3份、硬脂酸钙0.5-4份。

本发明一具体实施例中，按重量份数计，包括以下组分制得：橡胶10份、PVC10份、发泡剂10份、填充剂20份、炭黑4份、石蜡20份、氯化聚乙烯3份、板蜡2份、大豆油2份、表面活性剂1份、硬脂酸钙1份。

本发明一具体实施例中，所述橡胶选自包括顺丁橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶中一种或多种。

本发明一具体实施例中，所述填充剂选自包括滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中一种或多种。

本发明一具体实施例中，所述发泡剂选自包括偶氮二甲酰胺、乙二胺、苯磺酰肼、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中一种或多种。

本发明一具体实施例中，所述表面活性剂选自包括聚乙二醇、乙二醇、丁二醇中一种或多种。

本发明还提供一种制备上述吸音隔音材料的方法。

具体的，包括以下内容：

1)取各组分原料备用，将橡胶、PVC投入密炼机中密炼；

2)将步骤1)中经密炼后的橡胶和PVC置于开炼机中，按比例加入填充剂、炭黑、石蜡、氯化聚乙烯、板蜡、大豆油、表面活性剂、硬脂酸钙开炼，摆胶，切片；

3)将步骤2)所得切片放入挤出机中，加入发泡剂，挤出至模具中模压发泡，发泡好后，卸压，取出模具，待冷却后即得。

进一步的，在背面设有不干胶，再在胶面上设置隔离层防止胶面受污染，隔离层可以采用塑料薄膜、油性牛皮纸、铝箔等，或者先经过裁剪得到相应大小的产品后，再设置不干胶和隔离层。具体使用的时候还可以根据需要裁剪得到特殊的形状，撕开隔离层粘贴即可。

本发明一具体实施例中，步骤1)中，密炼机温度为115-125℃，密炼时间为10-15min。

本发明一具体实施例中，步骤2)中，开炼温度为120-125℃，摆胶时间为5-8min。

本发明一具体实施例中，步骤3)中，所述挤出机为双螺杆挤出机，其中双螺杆挤出机的各区温度为：一区125-135℃，二区140-155℃，三区160-170℃，四区170-175℃，五区170-180℃，六区180-185℃，七区185-190℃，机头160-200℃，双螺杆挤出机转速为100-300r/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

一、通过添加包括PVC、橡胶、发泡剂的混合材料，通过优化各组分的用量，可以有效达到制得产品具有大大小小的孔洞，有效保证吸音材料整体的吸音性能。

二、通过添加炭黑、氯化聚乙烯混合而成，可以有效的增加吸音材料整体的韧性和稳定性。

三、本发明通过控制整个密炼、开炼、挤出的工艺条件，前后工艺相互配合，特别是挤出各区的温度以及螺杆转速，能很好使制得发泡材料的发泡均匀性，能有效的提高孔径的均匀性，进而有效保证可该吸音材料整体的吸音效果。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请中，若无特殊申明所选用的原料均可通过市售购买得到。

如：PVC购自浙江金利达新材料；

橡胶购自中国石油股份有限公司；

炭黑购自山东万化天合新材料有限公司；

石蜡购自成都鼎恒达化工产品有限公司；

硬脂酸钙购自成都鼎恒达化工产品有限公司。

实施例1

一种吸音隔音材料的制备方法，包括以下内容：

1)取各组分原料备用，将橡胶10份、PVC10份投入密炼机中密炼，密炼机温度为115℃，密炼时间为10min；

2)将步骤1)中经密炼后的橡胶和PVC置于开炼机中，按比例加入填充剂18份、炭黑3份、石蜡17份、氯化聚乙烯2份、板蜡1份、大豆油1份、表面活性剂0.5份、硬脂酸钙0.5份开炼，开炼温度为120℃，摆胶时间为5min，切片；

3)将步骤2)所得切片放入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机各区温度：一区125℃，二区140℃，三区160℃，四区170℃，五区170℃，六区180℃，七区185℃，机头160℃，控制双螺杆挤出机转速为100r/min，加入发泡剂10份，挤出至模具中模压发泡，发泡好后，卸压，取出模具，待冷却后即得。

按GB/T6342)1995测试吸音隔音材料的密度为0.15g/cm^-3，按GB/T528)1998测试吸音隔音材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为1.3MPa、230％；按照标准ISO-10534以双通道阻抗管吸隔声测试系统对吸音隔音材料进行吸声系数的测定，得其吸声系数为0.28。经电子万能材料试验机进行测定，材料压缩永久变形率0.7％，200h耐老化实验下无裂纹和变形。

实施例2

一种吸音隔音材料的制备方法，包括以下内容：

1)取各组分原料备用，将橡胶12份、PVC10份投入密炼机中密炼，密炼机温度为118℃，密炼时间为13min；

2)将步骤1)中经密炼后的橡胶和PVC置于开炼机中，按比例加入填充剂20份、炭黑4份、石蜡19份、氯化聚乙烯3份、板蜡2份、大豆油2份、表面活性剂1份、硬脂酸钙1份开炼，开炼温度为120℃，摆胶时间为6min，切片；

3)将步骤2)所得切片放入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机各区温度：一区130℃，二区143℃，三区165℃，四区172℃，五区173℃，六区182℃，七区188℃，机头170℃，控制双螺杆挤出机转速为150r/min，加入发泡剂12份，挤出至模具中模压发泡，发泡好后，卸压，取出模具，待冷却后即得。

按GB/T6342)1995测试吸音隔音材料的密度为0.14g/cm^-3，按GB/T528)1998测试吸音隔音材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为1.35MPa、235％；按照标准ISO-10534以双通道阻抗管吸隔声测试系统对吸音隔音材料进行吸声系数的测定，得其吸声系数为0.31。经电子万能材料试验机进行测定，材料压缩永久变形率0.6％，200h耐老化实验下无裂纹和变形。

实施例3

一种吸音隔音材料的制备方法，包括以下内容：

1)取各组分原料备用，将橡胶15份、PVC15份投入密炼机中密炼，密炼机温度为125℃，密炼时间为15min；

2)将步骤1)中经密炼后的橡胶和PVC置于开炼机中，按比例加入填充剂24份、炭黑7份、石蜡22份、氯化聚乙烯5份、板蜡5份、大豆油4份、表面活性剂3份、硬脂酸钙4份开炼，开炼温度为125℃，摆胶时间为8min，切片；

3)将步骤2)所得切片放入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机各区温度：一区135℃，二区155℃，三区170℃，四区175℃，五区180℃，六区185℃，七区190℃，机头200℃，控制双螺杆挤出机转速为300r/min，加入发泡剂15份，挤出至模具中模压发泡，发泡好后，卸压，取出模具，待冷却后即得。

按GB/T6342)1995测试吸音隔音材料的密度为0.12g/cm^-3，按GB/T528)1998测试吸音隔音材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为1.6MPa、240％；按照标准ISO-10534以双通道阻抗管吸隔声测试系统对吸音隔音材料进行吸声系数的测定，得其吸声系数为0.29。经电子万能材料试验机进行测定，材料压缩永久变形率0.75％，200h耐老化实验下无裂纹和变形。

实施例4

一种吸音隔音材料的制备方法，包括以下内容：

1)取各组分原料备用，将橡胶橡胶10份、PVC10份份投入密炼机中密炼，密炼机温度为120℃，密炼时间为15min；

2)将步骤1)中经密炼后的橡胶和PVC置于开炼机中，按比例加入填充剂20份、炭黑4份、石蜡20份、氯化聚乙烯3份、板蜡2份、大豆油2份、表面活性剂1份、硬脂酸钙1份开炼，开炼温度为120-125℃，摆胶时间为5-8min，切片；

3)将步骤2)所得切片放入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机各区温度：一区125℃，二区140℃，三区170℃，四区173℃，五区175℃，六区180℃，七区188℃，机头180℃，控制双螺杆挤出机转速为260r/min，加入发泡剂10份，挤出至模具中模压发泡，发泡好后，卸压，取出模具，待冷却后即得。

按GB/T6342)1995测试吸音隔音材料的密度为0.13g/cm^-3，按GB/T528)1998测试吸音隔音材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为1.95MPa、243％；按照标准ISO-10534以双通道阻抗管吸隔声测试系统对吸音隔音材料进行吸声系数的测定，得其吸声系数为0.33。经电子万能材料试验机进行测定，材料压缩永久变形率0.55％，200h耐老化实验下无裂纹和变形。

以上实施例中各工艺参数如温度、转速等可在上下浮动0.5％。

对比例1

与实施例4区别在于，不采用氯化聚乙烯作为原料，具体如下：

1)取各组分原料备用，将橡胶橡胶10份、PVC10份份投入密炼机中密炼，密炼机温度为120℃，密炼时间为15min；

2)将步骤1)中经密炼后的橡胶和PVC置于开炼机中，按比例加入填充剂20份、炭黑4份、石蜡20份、板蜡2份、大豆油2份、表面活性剂1份、硬脂酸钙1份开炼，开炼温度为120-125℃，摆胶时间为5-8min，切片；

3)将步骤2)所得切片放入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机各区温度：一区125℃，二区140℃，三区170℃，四区173℃，五区175℃，六区180℃，七区188℃，机头180℃，控制双螺杆挤出机转速为260r/min，加入发泡剂10份，挤出至模具中模压发泡，发泡好后，卸压，取出模具，待冷却后即得。

按GB/T6342)1995测试吸音隔音材料的密度为0.125g/cm^-3，按GB/T528)1998测试吸音隔音材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为1.75MPa、203％；按照标准ISO-10534以双通道阻抗管吸隔声测试系统对吸音隔音材料进行吸声系数的测定，得其吸声系数为0.27。经电子万能材料试验机进行测定，材料压缩永久变形率1.0％，200h耐老化实验下无裂纹和变形。

对比例2

与实施例4区别在于，不采用氯化聚乙烯和炭黑作为原料，结果如下：

按GB/T6342)1995测试吸音隔音材料的密度为0.118g/cm^-3，按GB/T528)1998测试吸音隔音材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为1.42MPa、190％；按照标准ISO-10534以双通道阻抗管吸隔声测试系统对吸音隔音材料进行吸声系数的测定，得其吸声系数为0.26。经电子万能材料试验机进行测定，材料压缩永久变形率1.9％，200h耐老化实验下有小裂纹和变形。

对比例3

与实施例4区别在于，挤出机各区温度下调5℃，结果如下：

按GB/T6342)1995测试吸音隔音材料的密度为0.22g/cm^-3，按GB/T528)1998测试吸音隔音材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为1.13MPa、185％；按照标准ISO-10534以双通道阻抗管吸隔声测试系统对吸音隔音材料进行吸声系数的测定，得其吸声系数为0.20。经电子万能材料试验机进行测定，材料压缩永久变形率0.9％，200h耐老化实验下无裂纹和变形。

对比例4

与实施例4区别在于，挤出机各区温度上调5℃，结果如下：

按GB/T6342)1995测试吸音隔音材料的密度为0.21g/cm^-3，按GB/T528)1998测试吸音隔音材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为1.24MPa、190％；按照标准ISO-10534以双通道阻抗管吸隔声测试系统对吸音隔音材料进行吸声系数的测定，得其吸声系数为0.21。经电子万能材料试验机进行测定，材料压缩永久变形率1.2％，200h耐老化实验下无裂纹和变形。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。