CN114573901A - 一种隔音材料组合物及隔音片材 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种隔音材料组合物及隔音片材。该隔音材料组合物包括：15‑25重量份的聚烯烃弹性体，70‑80重量份的无机填料；所述聚烯烃弹性体包括第一聚烯烃弹性体和第二聚烯烃弹性体，所述第一聚烯烃弹性体的熔点高于90℃，所述第二聚烯烃弹性体的熔点低于90℃，所述第二聚烯烃弹性体的熔融指数小于1g/10min，所述第一聚烯烃弹性体和所述第二聚烯烃弹性体的重量比为（2‑3）:1。由隔音材料组合物制成的隔音片材兼顾耐高温性能和耐低温性能，且密度高，满足隔音片材的隔音性能要求，隔音性能好。

Description

一种隔音材料组合物及隔音片材
技术领域
本发明涉及隔音材料领域，具体涉及一种隔音材料组合物及隔音片材。
背景技术
在隔音材料领域，一般要求隔音片材需要进行180-200℃左右的高温烘烤吸塑成型，同时，在90℃时，能够保持产品形状稳定。但现有技术中的隔音材料很难达到耐高温性能和耐低温性能的平衡。另外，高密度的隔音材料需要加入大量的填料来得到较高的密度，而大量填料的存在，其低温性能变差，在-20℃的温度下，隔音材料很容易发生脆裂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种隔音材料组合物及隔音片材，由该隔音材料组合物制成的隔音片材兼顾耐高温性能和耐低温性能，且密度高，满足隔音片材的隔音性能要求，隔音性能好。
本发明的第一方面是提供一种隔音材料组合物，包括：15-25重量份的聚烯烃弹性体，70-80重量份的无机填料；所述聚烯烃弹性体包括第一聚烯烃弹性体和第二聚烯烃弹性体，所述第一聚烯烃弹性体的熔点高于90℃，所述第二聚烯烃弹性体的熔点低于90℃，所述第二聚烯烃弹性体的熔融指数小于1g/10min，所述第一聚烯烃弹性体和所述第二聚烯烃弹性体的重量比为（2-3）:1。
优选地，所述第一聚烯烃弹性体的熔融指数为1-3g/10min。
优选地，所述无机填料包括云母、硫酸钡、氢氧化铝和碳酸钙中的至少一种。
优选地，所述无机填料包括5-10重量份的云母，0-50重量份的硫酸钡，0-30重量份的氢氧化铝，0-40重量份的碳酸钙。
优选地，所述隔音材料组合物还包括增塑剂、偶联剂和润滑剂中的至少一种，其中，所述增塑剂为1-5重量份，所述偶联剂为0.1-2重量份，所述润滑剂为0.1-2重量份。
优选地，所述增塑剂包括石蜡油、环氧化油和液体聚酯中的至少一种。优选地，所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种。
优选地，所述润滑剂包括硬脂酸金属皂类、酰胺类和聚乙烯蜡中的至少一种。
本发明的第二方面是提供一种隔音片材，所述隔音片材由前述的隔音材料组合物经密炼、挤出压片后得到。
优选地，所述密炼的条件包括：密炼温度为130-180℃，密炼时间为15-60min；所述挤出的温度为100-160℃。
本发明的隔音材料组合物通过控制特定重量比的高熔点的第一聚烯烃弹性体和低熔点的第二聚烯烃弹性体间的协同作用，使隔音材料组合物制成的隔音片材兼顾耐高温性能和耐低温性能，且密度高，满足隔音片材的隔音性能要求，隔音性能好。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种隔音材料组合物，包括：15-25重量份的聚烯烃弹性体，70-80重量份的无机填料；所述聚烯烃弹性体包括第一聚烯烃弹性体和第二聚烯烃弹性体，所述第一聚烯烃弹性体的熔点高于90℃，所述第二聚烯烃弹性体的熔点低于90℃，所述第二聚烯烃弹性体的熔融指数小于1g/10min（190℃，2.16kg），所述第一聚烯烃弹性体和所述第二聚烯烃弹性体的重量比为（2-3）:1。
本发明的隔音材料组合物通过控制特定重量比的高熔点的第一聚烯烃弹性体和低熔点的第二聚烯烃弹性体间的协同作用，使隔音材料组合物制成的隔音片材兼顾耐高温性能和耐低温性能，且密度高，满足隔音片材的隔音性能要求，隔音性能好。若所述第一聚烯烃弹性体和所述第二聚烯烃弹性体的重量比不在（2-3）:1范围内，即第一聚烯烃弹性体和所述第二聚烯烃弹性体的重量比超过3:1，则会导致产品的耐低温性能下降；若第一聚烯烃弹性体和第二聚烯烃弹性体的重量比低于2:1，则会导致产品耐高温性能下降。若所述第二聚烯烃弹性体的熔融指数大于1g/10min，则会导致产品的耐低温性能下降。
在一些实施例中，为进一步提高隔音材料组合物的加工性能，优选地，所述第一聚烯烃弹性体的熔融指数为1-3g/10min（190℃，2.16kg）。若第一聚烯烃弹性体的熔融指数小于1g/10min，则会导致隔音材料组合物在密炼机挤出的加工工艺变差；若第一聚烯烃弹性体的熔融指数大于3g/10min，则会导致产品后期深加工性能变差。
在一些实施例中，所述无机填料包括云母、硫酸钡、氢氧化铝和碳酸钙中的至少一种。所述无机填料能增强由所述隔音材料组合物制得的隔音片材的力学性能。优选地，所述无机填料包括5-10重量份的云母，0-50重量份的硫酸钡，0-30重量份的氢氧化铝，0-40重量份的碳酸钙。为了进一步提高由所述隔音材料组合物制得的隔音片材的隔音效果和阻燃性，优选地，所述无机填料包括5-10重量份的云母，10-40重量份的硫酸钡，10-20重量份的氢氧化铝，10-30重量份的碳酸钙。
在一些实施例中，所述隔音材料组合物还包括增塑剂、偶联剂和润滑剂中的至少一种。所述增塑剂、偶联剂和润滑剂可以改善隔音材料组合物的加工性能，增塑剂、偶联剂和润滑剂的种类和用量在本领域常规范围内即可。优选地，所述增塑剂包括石蜡油、环氧化油和液体聚酯中的至少一种，增塑剂的用量为1-5重量份；偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种，偶联剂的用量为0.1-2重量份；所述润滑剂包括硬脂酸金属皂类、酰胺类和聚乙烯蜡中的至少一种，例如，硬脂酸金属皂类可以是硬脂酸酸锌、硬脂酸酸镁等，酰胺类可以是脂肪酸酰胺；所述润滑剂的用量为0.1-2重量份。
本发明还提供了一种隔音片材，所述隔音片材由前述的隔音材料组合物经密炼、挤出压片后得到。所述隔音片材兼顾耐高温性能和耐低温性能，且密度高，满足隔音片材的隔音性能要求，隔音性能好。
在一些实施例中，所述密炼的条件包括：密炼温度为130-180℃，密炼时间为15-60min；所述挤出的温度为100-160℃。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明并不仅限于下述实施例。
实施例1
（1）参见表1，称取12kg的第一聚烯烃弹性体（LG化学LC100，熔点为96℃，熔融指数为1.2 g/10min）、6kg的第二聚烯烃弹性体（陶氏化学8150，熔点为56℃，熔融指数为0.5 g/10min）、40kg的硫酸钡、13kg的碳酸钙、5kg的云母、20kg的氢氧化铝、2kg的石蜡油和1kg的硬脂酸锌、1kg的铝酸酯偶联剂，一起置于密炼机中密炼，密炼的温度为150℃，密炼时间为30min；
（2）将步骤（1）中密炼后的混料置于挤出机中，挤出压片，其中，挤出的温度为150℃，挤出压片后得到隔音片材A1的厚度为2mm。
实施例2
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第一聚烯烃弹性体（LG化学LC100，熔点为96℃，熔融指数为1.2 g/10min）的用量为13.5 kg，第二聚烯烃弹性体（陶氏化学8150，熔点为56℃，熔融指数为0.5 g/10min）的用量为4.5kg；制备得到实施例2的隔音片材A2，A2的厚度为2mm。
实施例3
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第一聚烯烃弹性体（LG化学LC100，熔点为96℃，熔融指数为1.2 g/10min）的用量为10 kg，第二聚烯烃弹性体（陶氏化学8150，熔点为56℃，熔融指数为0.5 g/10min）的用量为5kg，碳酸钙的用量为16kg；制备得到实施例3的隔音片材A3，A3的厚度为2mm。
实施例4
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第一聚烯烃弹性体（LG化学LC100，熔点为96℃，熔融指数为1.2 g/10min）的用量为16 kg，第二聚烯烃弹性体（陶氏化学8150，熔点为56℃，熔融指数为0.5 g/10min）的用量为8kg，云母的用量为8kg，硫酸钡的用量为34kg，碳酸钙的用量为10kg；制备得到实施例4的隔音片材A4，A4的厚度为2mm。
实施例5
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第一聚烯烃弹性体为：KF271，熔点为98℃，熔融指数为2.4g/10min；制备得到实施例5的隔音片材A5，A5的厚度为2mm。
实施例6
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第一聚烯烃弹性体为：LF300，熔点为101℃，熔融指数为3.0g/10min；制备得到实施例6的隔音片材A6，A6的厚度为2mm。
实施例7
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第一聚烯烃弹性体为：LF090，熔点为95℃，熔融指数为0.8g/10min；制备得到实施例7的隔音片材A7，A7的厚度为2mm。
实施例8
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第一聚烯烃弹性体为：LF600，熔点为99℃，熔融指数为6g/10min；制备得到实施例8的隔音片材A8，A8的厚度为2mm。
对比例1
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第一聚烯烃弹性体（LG化学LC100，熔点为96℃，熔融指数为1.2 g/10min）的用量为14.4 kg，第二聚烯烃弹性体（陶氏化学8150，熔点为56℃，熔融指数为0.5 g/10min）的用量为3.6kg；制备得到对比例1的隔音片材D1，D1的厚度为2mm。
对比例2
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第一聚烯烃弹性体（LG化学LC100，熔点为96℃，熔融指数为1.2 g/10min）的用量为9 kg，第二聚烯烃弹性体（陶氏化学8150，熔点为56℃，熔融指数为0.5 g/10min）的用量为9kg；制备得到对比例2的隔音片材D2，D2的厚度为2mm。
对比例3
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第一聚烯烃弹性体（LG化学LC100，熔点为96℃，熔融指数为1.2 g/10min）的用量为18 kg，不添加第二聚烯烃弹性体；制备得到对比例3的隔音片材D3，D3的厚度为2mm。
对比例4
采用与实施例1相同的方法制备隔音片材，不同之处在于，步骤（1）中，第二聚烯烃弹性体为：LC670，熔点为58℃，熔融指数为5.0g/10min；制备得到对比例4的隔音片材D4，D4的厚度为2mm。
表1
Figure 828496DEST_PATH_IMAGE001
性能测试
加工工艺性能：产品挤出成型的难易程度，其中，优表示挤出过程无异常断料，片材平整；良表示挤出过程基本顺利，边缘出现不稳定锯齿；差表示挤出过程中出现片材断裂。
密度：根据样品在空气中重量w1和水中的质量w2，利用公式密度ρ=w1*ρ水/(w1-w2)。
高温加工性能：180℃，烘烤4min，观察产品是否融化，或拉扯时发生断裂；产品没有融化和断裂，则OK；产品融化或者断裂，则NG。
低温耐弯折：-20℃，保持2h并在该温度下进行180°弯折，观察产品是否发生脆裂；产品没有发生脆裂，则OK；产品发生脆裂，则NG。
耐高温性能：90℃，200h，观察产品是否有明显变形或软化；产品没有变形或软化，则OK；产品发生变形或软化，则NG。
DMA损耗模量峰值：DMA Q800，-100℃-100℃，双悬臂梁模式，需要说明的是，DMA损耗模量峰值显示的温度越低，则该产品耐低温性能越好。
表2
Figure 161389DEST_PATH_IMAGE002
通过表2的实施例与对比例的结果可以看出，本发明提供的隔音材料组合物制成的隔音片材，兼顾耐高温性能和耐低温性能，且密度高，满足隔音片材的隔音性能要求，隔音性能好；由实施例1与实施例7-8的结果可知，通过进一步控制第一聚烯烃弹性体的熔融指数，能进一步提高隔音材料组合物在制成隔音片材过程中的加工性能，以及提高隔音片材的高温加工性能。与实施例相比，对比例1-3的第一聚烯烃弹性体和第二聚烯烃弹性体的重量比不在本申请范围内，其不能同时兼顾耐高温性能和耐低温性能，对比例4的第二熔融指数不在本申请范围内，其耐低温性能差，不能同时兼顾耐高温性能和耐低温性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种隔音材料组合物，其特征在于，包括：15-25重量份的聚烯烃弹性体，70-80重量份的无机填料；所述聚烯烃弹性体包括第一聚烯烃弹性体和第二聚烯烃弹性体，所述第一聚烯烃弹性体的熔点高于90℃，所述第二聚烯烃弹性体的熔点低于90℃，所述第二聚烯烃弹性体的熔融指数小于1g/10min，所述第一聚烯烃弹性体和所述第二聚烯烃弹性体的重量比为（2-3）:1。
2.根据权利要求1所述的隔音材料组合物，其特征在于，所述第一聚烯烃弹性体的熔融指数为1-3g/10min。
3.根据权利要求1所述的隔音材料组合物，其特征在于，所述无机填料包括云母、硫酸钡、氢氧化铝和碳酸钙中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的隔音材料组合物，其特征在于，所述无机填料包括5-10重量份的云母，0-50重量份的硫酸钡，0-30重量份的氢氧化铝，0-40重量份的碳酸钙。
5.根据权利要求1所述的隔音材料组合物，其特征在于，所述隔音材料组合物还包括增塑剂、偶联剂和润滑剂中的至少一种，其中，所述增塑剂为1-5重量份，所述偶联剂为0.1-2重量份，所述润滑剂为0.1-2重量份。
6.根据权利要求5所述的隔音材料组合物，其特征在于，所述增塑剂包括石蜡油、环氧化油和液体聚酯中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的隔音材料组合物，其特征在于，所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种。
8.根据权利要求5所述的隔音材料组合物，其特征在于，所述润滑剂包括硬脂酸金属皂类、酰胺类和聚乙烯蜡中的至少一种。
9.一种隔音片材，其特征在于，所述隔音片材由权利要求1-8任意一项所述的隔音材料组合物经密炼、挤出压片后得到。
10.根据权利要求9所述的隔音片材，其特征在于，所述密炼的条件包括：密炼温度为130-180℃，密炼时间为15-60min；所述挤出的温度为100-160℃。
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