[发明专利]改进的绝缘材料

说明书

技术领域

本发明涉及在绝缘或与绝缘有关的改进，并且特别涉及用于提供声音绝缘和/或阻尼来减少由振动引起的噪音的改进材料。在优选的实施方案中，本发明提供材料，该材料为结构体提供声音绝缘、减振和强度。本发明进一步涉及赋予绝缘体以防火和阻燃性能。本发明进一步提供聚合物配料，其用于生产包括该配料的声音绝缘以及声音和振动阻尼材料，其具有改进的防火和阻燃性能并且此外提供防火和阻燃剂体系。

背景技术

车辆在运转中由于两个活动制造声音和振动。车辆穿过周围大气(通常为空气)的简单运动会制造声音和引起振动。车辆本身的操作通常由于发动机和配套设备也制造声音和引起振动。为了乘客的舒适性以及也为了车辆的可靠性和安全性，有必要提供抑制振动作用和提供声音绝缘的材料。这在所有航空器类型，小型和大型航空器以及直升机中尤为重要。其中与以前使用铝相反，航空器机身由碳纤维增强复合材料制造的当前趋势使得对减振和声音绝缘的需求增加。

在航空器中可存在三(或更多)种形式的振动和噪音传播。这些可以是由于航空器本身的结构产生的或由于周围大气的空气产生的。航空器舱室内的振动产生不适和安全性风险。振动也在航空器舱室内可以产生不希望有的噪音，并且本发明涉及这些类型的振动和噪音的阻尼。

对运输工业中使用的材料以及特别是对于航空器中使用的材料加以严格的阻燃规定。减少的易燃性、阻燃性、减少的烟浓度、燃烧时的低放热对用于运输车辆的材料是重要的。特别是用于航空器的机身的增压舱内部的吸音和阻尼材料应当符合Federal Aviation Authority(FAA)测试FAR Part 25§25.853(a)和FAR Part 25§25.853(d)的要求。

还希望在伴随对车辆或航空器重量最小的增加下提供这些阻尼和可燃性降低的性能。因此存在提供材料的需求，该材料提供在高的性能与增加的重量之比下这些性质。

本发明特别用于制备用于航空器内部的板，如内部舱顶板、内壁板、隔板、吊挂箱门，食品柜结构件和板。这些板可以是包括在两个饰面片材之间的蜂窝结构的层状板。这些产品通常通过叠合饰面片材、热活化粘合剂和蜂窝结构，并且在压机、反应釜或炉中加热将层结合在一起来生产。传统上通过可结合到结构物的一个表面或机身结构的其它地方的隔离层来提供任何吸音或声音绝缘，然而这占据了另外的空间并且需要另外的制造步骤。已知弹性体和橡胶提供减振和声音绝缘性能。然而这些材料基于烃并因此易燃。

在例如建筑物中，航空器中，如汽车、卡车和公共汽车的车辆中，船舶中和有轨车辆中广泛范围的结构件中，存在对声音绝缘和/或减振的需求。已知通过设有饰面片材的蜂窝结构来提供轻质声音绝缘。也已知可将蜂窝结构的小室分为隔板，其中部分小室具有消音材料。在许多情况下也需要减振，特别是用发动机作动力的交通工具，如汽车、航空器、卡车和公共汽车以及有轨车辆。在许多应用中同样重要的是绝缘材料具有良好防火和阻燃性能。

也希望用最小重量的增加来获得希望的绝缘和/或减振。因此希望产品以最小密度来提供绝缘和阻尼并且希望使这能实现的配料是可获得的。

板、例如用作隔墙或航空器舱室绝缘和/或地板材料的那些板的声音屏蔽功效可通过穿过平板的传播损耗(TL)、一般以分贝来测量。传播损耗越高，吸音越大和声音绝缘越好。传播损耗将随着涉及所关注的声音的频率而变化。减振度可通过结构插入损耗(SBIL)测试来测量。防火和阻燃性能可通过CTA或机场新科技研究中心(Centre of Excellence for Airport Technology(CEAT))(批准的实验室)测量，其使材料试样同时经过火焰(用给定的气体速率)和辐射炉(使用3.5kw/cm²)，并且测量由2分钟处理释放的卡路里总量(称为以kw/m²/min的总放热)和在5分钟中释放的卡路里峰值(以kw/m²的峰值放热率)。

蜂窝结构用来提供轻质强度，然而存在的问题在于为了改进声音和振动阻尼性质，已发现需要增加结构物的密度，由此产生不希望的板重量的增加。