[发明专利]一种热塑性吸声板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新型高分子复合材料技术领域，涉及一种热塑性的吸声板材及其制备方法。

背景技术

汽车及相关行业的发展对社会能源供给、环境保护等方面的影响日益明显，因此要承受的节能减排的压力也日趋增大。汽车结构的轻量化和轻量化材料的使用等汽车轻量化技术，可以有目的地减轻汽车自身的重量，又能保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性，同时满足汽车本身的经济性要求。吸声材料用于各种需要衰减来自外源的噪声的环境中。例如，用于汽车中以降低发动机的机械声音和路面噪音，用于器具中以降低散发到住房周围区域的声音，以及用于办公楼以衰减由工作场所产生的声音。常规吸声材料包括泡沫塑料、压缩纤维、玻璃纤维毡等。吸声通常依赖于声音吸收和传输损耗来提供充分的声音衰减。

Souders等人的US专利5591289公开了一种车顶衬垫，其具有由高蓬松度的聚合物热塑性纤维（聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯）的毛絮形成的纤维芯。Patel等人的US专利5886306公开了一种层状隔音网，其包括夹在熔喷或纺粘的热塑性纤维（聚丙烯）层和薄膜、箔片、纸张或纺粘热塑性纤维层之间的许多纤维素纤维层。Nakamura等人的US专利6695939公开了一种内部装饰材料，其由基材和粘合到基材的表层形成。基材为热塑性纤维和无机纤维的共混物的毡状纤维结构。表层为由熔点高于基材中的热塑性纤维熔点的纤维形成的高熔点纤维片材。

虽然在汽车应用领域中存在不少吸声材料产品，但是并不存在在低频率提供足够的吸声性能并同时保持足够的结构性能的吸声产品。因此需要一种显示优越的声音衰减性能、改进的结构和热性能以及轻质和成本低廉的声学材料。当增强纤维含量低时，制品强度达不到理想要求；当增强纤维含量高时，基材与增强纤维又很难混匀并粘接。并且纤维之间如没有形成多层网状结构，造成孔隙率低，隔热吸音性效果有限。

发明内容

本发明的目的在于为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种热塑性吸声板材及其制备方法。该吸声板材由内外层片状复合材料组成，复合材料包括增强纤维、有机纤维和声学增强纤维，将纤维混合，通过梳理、针刺制成片状材料，将片状材料加热至高于有机纤维或声学增强纤维熔点并低于增强纤维熔点的温度，以至少部分熔融有机纤维或声学增强纤维，并将增强纤维、有机纤维和声学增强纤维粘合在一起。并在内外层片状材料间添加粘结层，最后辊压成型。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种热塑性吸声板材，从上到下依次包括有第三粘结层，上表层、第一粘结层、芯层、第二粘结层、下表层和第四粘结层，所述的上表层与芯层之间、下表层与芯层之间分别通过第一、第二粘结层加热塑化辊压连接。

所述的上表层或下表层为混合纤维毡片状复合材料。

所述的芯层为声学增强纤维毡片状材料。

所述的第一、第二、第三或第四粘结层为热塑性树脂薄片，选自乙烯-醋酸乙烯脂胶膜或聚乙烯胶膜中的一种或一种以上，其中，所述的乙烯-醋酸乙烯脂胶膜或聚乙烯胶膜的面密度为60-90g/m²。

所述的混合纤维毡片状复合材料由包含以下重量份组分制成：

有机纤维        100份，

增强纤维        100-150份，

声学增强纤维    40-80份。

所述的有机纤维选自聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、双组分纤维、聚苯硫醚纤维、聚氯乙烯纤维或聚酰胺纤维；

所述的增强纤维选自玻璃纤维，优选为无碱合股无捻粗纱玻璃纤维。

所述的声学增强纤维选自聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维或聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲酯纤维一种或一种以上。

所述的上表层或下表层的厚度为1.5~2.5mm。

所述的芯层的厚度为2.5~4.0mm。

所述的芯层的克重为600~1000g/m²。

所述的上表层或下表层的克重为400~600g/m²。

所述的第一、二、三或四粘结层的克重为60~90g/m²。

所述的热塑性吸声板材成型后克重为1600~2400g/m²。

一种上述热塑性吸声板材的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）将100份有机纤维、100－150份增强纤维和40－80份声学增强纤维混合均匀、梳理成网、针刺成毡，得作为上、下表层材料的混合纤维毡片状复合材料；

将声学增强纤维通过梳理机梳理成网、然后经过针刺机针刺成毡得芯层；