ВИБРОШУМОПОГЛОЩАЮЩИЙ ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2008 года по МПК C08L95/00 C08K3/26 B60R13/08 

Изобретение относится к виброшумопоглощающим звукоизолирующим материалам, изготавливаемым на основе битумных композиций и предназначенным для применения в автомобилестроении для эффективного снижения вибраций инженерных конструкций и шума двигателя в салоне транспортного средства. Широко применяемые виброшумопоглощающие звукоизолирующие листовые материалы на основе битумных композиций способствуют значительной изоляции салона транспортных средств от вибрации и шума - это, как правило, термошумоизоляция салона (пола и щитка передка), состоящая из ворсового ковра, тяжелого изолирующего слоя (на российских автомобилях - битумный септум) и пористого слоя, например нетканое хлопковое полотно - «порозо».

Известна композиция для изготовления вибропоглощающего материала, включающая битум, асбест, латекс и дополнительно стирольно-инденовую смолу и баритовый концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум 25-27, асбест 13-15, латекс - 1-2, стирольно-инденовая смола - 4-6, баритовый концентрат - 50-57 [Авт. св. СССР 0960052, кл. В32В 11/00, С04В 43/00].

Недостатками данной композиции являются наличие в рецептуре в большом количестве 13-15 мас.% канцерогенного наполнителя - асбеста и труднодоступного, дорогого наполнителя - баритового концентрата.

Известен виброшумопоглощающий листовой материал, предназначенный, например, для применения в автотракторной технике для изоляции салона транспортного средства от вибрации и шума двигателя, выполненный из композиции на основе битума, включающей мас.ч.: битум нефтяной 100, графит 8,0-12,0, каолин 60-80, тальк 40-60 [Патент RU 188214, 2 МПК С08L 95/00, В32В 11/02, В60R 13/08].

Недостатками данного материала являются недостаточная термостойкостью и низкое значение коэффициента потерь.

Известен листовой шумопоглощающий материал, изготавливаемый из битума, резиновой крошки и в качестве наполнителя - графитовой стружки и асбеста, взятых в следующем соотношении, мас.%: битум 53-54, резиновая крошка 34-35, графитовая стружка 2-10, асбест 2-10 [Авт. св. СССР 1060602, МПК С04В 43/04, 43/02].

Недостатками данного материала являются наличие в рецептуре канцерогенного наполнителя - асбеста, низкая прочность материала и способность к звукоизоляции, а также труднодоступность и небольшие объемы другого исходного сырья - графитовой стружки.

В качестве прототипа выбран вибропоглощающий материал, состоящий из каучука, битума, пластификатора, смазки и наполнителя в соотношении, мас.%: битум - 60-70, бутиловый каучук - 10-20, масло индустриальное - 10-20, кислота стеариновая 2-3, углерод технический 34-44, микросферы алюмосиликатные - 17-22 [Патент RU 2235106, 2 МПК C08L 95/00, C08L 23/22, C08L 93/00, C08K 3/04, C08K 7/18].

Недостатком данного материала является недостаточно высокая звукоизолирующая способность.

Задачей изобретения является расширение спектра ассортимента виброшумопоглощения и звукоизоляции, в частности, материалов на основе битума, улучшение вибропоглощающих, звукоизолирующих и прочностных свойств с одновременным снижением массы деталей автомобилей и сохранением высоких термостойких свойств материала.

Это достигается тем, что созданный виброшумопоглощающий звукоизолирующий листовой материал выполнен из композиции на основе битума, включающей, мас.%: битум нефтяной - 17,0-23,0, каучук синтетический бутадиен-стирольный - 8,0-10,0, сополимер этилена с винилацетатом - 1,0-2,0, дибутилфталат - 1,0, мел - 60,0-65,0, некондиционная базальтовая вата - 5,0-10,0.

Отличительными признаками заявленного виброшумопоглощающего листового материала от прототипа являются: использование в качестве наполнителя вместо углерода технического - мела - 60,0-65,0%; вместо бутилового каучука - каучука синтетического бутадиен-стирольного-15 - 8,0-10,0% и сополимер этилена с винилацетатом 1,0-2,0%; вместо микросфер алюмосиликатных - некондиционной базальтовой ваты - 5,0-10,0% от общей массы композиции.

Эффективная толщина листа, изготавливаемого из указанной композиции, составляет 1,5-3,5 мм.

Способ получения предлагаемого вибропоглощающего звукоизолирующего листового материала включает приготовление битумной композиции в смесителе, куда в разогретый до 150-170°С битум вводят частями остальные инградиенты, перемешивание в течение 30 минут и калибрование на вальцах в лист.

Для изготовления листового виброшумопоглощающего звукоизолирующего материала использовали сырье и материалы, приведенные в табл.1

Некондиционная базальтовая вата - это отходы теплоизоляции реакторов азотно-кислородных станций ОАО «Саратоворгсинтез». Некондиционная и кондиционная базальтовая вата м. БСТВ (производитель ОАО «ИВОТСТЕКЛО» г.Ивот Брянская обл., ТУ 21-23-247-88) упоминается Степановой Е.В. в диссертации на соискание ученой степени кандитата технических наук по спец. 05.11.06 «Технология и переработка полимерных композиций», тема которой «Структура и свойства базальтопластиков, армированных базальтовыми нитями разных производителей, и модификация их физическими и химическими методами» (22.11.2006 г.).

Примеры выполнения листового виброшумопоглощающего материала и результаты его испытаний приведены в табл.2.

Предложенный вибропоглощающий листовой материал может использоваться самостоятельно и являться слоем звукоизолирующей звукопоглощающей сэндвичевой панели, включающей дополнительно слой пористого материала на основе хлопчато-бумажных и синтетических волокон, пенополиуретана, полипропилена, базальтовых и других волокон. На поверхности пористого материала может быть нанесен слой декоративного материала.

Способность образцов материалов к звукоизоляции определялась в соответствии с методикой И 3173.37.101.011-99 «Определение способности материала к звукоизоляции». При определении способности к звукоизоляции использовалась стендовая установка «Башня Пиза» (изготовитель фирма «Ритер» Италия). Суть используемого метода заключается в определении разницы (в дБ) между уровнями звукового давления в измерительной камере стенда при установке стальной подложки толщиной 1 мм без исследуемого звукоизолирующего образца материала и установке стальной подложки с исследуемым звукоизолирующим образцом материала.

Источники информации

1. А.С. 0960052; заявл. 01.11.2000; опубл. 27.08.2002.

2. Патент RU 2235106, 2 МПК С08L 95/00, C08L 23/22, C08L 93/00, C08K 3/04, C08K 7/18.

3. Степанова Е.В. Диссертация на соискание ученой степени кандитата технических наук «Структура и свойства базальтопластиков, армированных базальтовыми нитями разных производителей, и модификация их физическими и химическими методами» (22.11.2006).

Таблица 1№ п/пНаименование инградиентаОбозначение НТД1Битум нефтяной марки «Пластбит - II»ТУ 38 101580-752Каучук синтетический бутадиен-стирольный СКС-30АРКМ-15ГОСТ 11138-783.Диоктифталат ДБФГОСТ 8728-884.Мел МТД-БТУ 5743-114-00149289-20005.Сополимер этилена с винилацетатом «Сэвилен»ТУ 6-05-1636-976.Некондиционная базальтовая вата 

Таблица 2Наименование компонентаНТД123456Битум (марка «Пластбит 2») 17,019,020,020,021,023,0Сэвилен м. 11306-075 1,01,01,01,02,01,0Дибутилфталат 1,01,01,01,01,01,0Мел (марка МТД-Б) 65,064,063,065,063,062,0Бутадиен-стирольный каучук 8,08,010,08,08,08,0Отходы базальтовой ваты 8,07,05,05,05,05,0Физико-механические показателиТУ 38.105.161 9-87      Условная прочность при растяжении, кгс/см², не менее       - в продольном направлении3,03,653,622,82,52,32,2- в поперечном направлении2,02,72,61,61,41,331,3Относительное удлинение при разрыве, %, не менее       - в прод. направл.60,070,075,089,092,080,082,0- в поперечном направлении65,076,082,091,097,083,083,0Плотность, кг/м³, не менее15501406148915501580,01548,01536,0Способность к звукоизоляции, Дб, не менее, при частоте Гц       40058,28,49,69,79,26,6500612,412,513,313,212,812,16301017,817,918,518,617,215,48001223,023,123,523,621,319,410001624,524,324,224,822,220,312501829,329,329,429,623,620,916002236,735,834,934,331,229,420003043,842,942,943,138,633,625002936,736,834,134,236,931,431502934,233,633,733,229,828,540003541,541,341,442,334,529,650004043,543,441,942,134,629,963004846,646,648,445,236,130,2

Изобретение относится к виброшумопоглощающим звукоизолирующим материалам, изготавливаемым на основе битумных композиций и предназначенным для применения в автомобилестроении для эффективного снижения вибраций инженерных конструкций и шума двигателя в салоне транспортного средства. Виброшумопоглощающий звукоизолирующий листовой материал выполнен из композиции на основе битума, каучука и наполнителя, в качестве каучука используют каучук синтетический бутадиен-стирольный, в качестве наполнителя он содержит мел, материал дополнительно включает сополимер этилена с винилацетатом, дибутилфталат и некондиционную базальтовую вату при следующем соотношении мас.%:

битум нефтяной17,0-23,0каучук синтетический бутадиен-стирольный8,0-10,0сополимер этилена с винилацетатом 1,0-2,0дибутилфталат1,0мел60,0-65,0некондиционная базальтовая вата5,0-10,0.

2 табл.

Виброшумопоглощающий звукоизолирующий листовой материал, выполненный из композиции на основе битума, каучука и наполнителя, отличающийся тем, что в качестве каучука используют каучук синтетический бутадиен-стирольный, в качестве наполнителя он содержит мел, материал дополнительно включает сополимер этилена с винилацетатом, дибутилфталат и некондиционную базальтовую вату при следующем соотношении, мас.%:

битум нефтяной17,0-23,0каучук синтетический бутадиен-стирольный8,0-10,0сополимер этилена с винилацетатом1,0-2,0дибутилфталат1,0мел60,0-65,0некондиционная базальтовая вата5,0-10,0