一种防火阻尼隔音毡

摘要

本发明提供了一种防火阻尼隔音毡，该纤维毡为三层结构，依次为保温纤维层、粘合剂层和保温纤维层。该隔音毡在高温下也不会释放有毒气体，隔音性能好、安全环保，还具有保温防火的效果。

权利要求

1.一种防火阻尼隔音毡，其特征在于：该防火阻尼隔音毡为三层结构，依次为保温纤维层、粘合剂层和保温纤维层；所述保温纤维层为铝镁质保温纤维，孔隙率达到90%以上；所述的粘合剂按质量计，包括以下原料：粘接材料10-40%、可膨胀材料2-10%、填充材料10-50%和水10-40%，所述的粘接材料选自玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液弹性体。

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2.根据权利要求1所述的防火阻尼隔音毡，其特征在于：所述的保温纤维层厚2-10mm，粘合剂层厚0.1-3mm。

3.根据权利要求1所述的防火阻尼隔音毡，其特征在于：保温纤维层为多层的纤维纸叠合而成，每层纤维纸的厚度为0.1-1mm，纤维纸的网格为1-200μm。

4.根据权利要求3所述的防火阻尼隔音毡，其特征在于：所述的纤维纸由细度为3-9μm的玻璃纤维和细度为5-13μm的玄武岩纤维混合编排而成；所述玻璃纤维由细度3-5μm和细度7-9μm的两种纤维组成。

5.根据权利要求1所述的防火阻尼隔音毡，其特征在于：所述的可膨胀材料选自可膨胀石墨、可膨胀珍珠岩、可膨胀蛭石和磷氮可膨胀材料中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的防火阻尼隔音毡，其特征在于：所述的可膨胀材料选自可膨胀石墨。

7.根据权利要求5所述的防火阻尼隔音毡，其特征在于：所述可膨胀材料的膨胀温度大于200℃，膨胀倍数大于200倍。

说明书

一种防火阻尼隔音毡

技术领域

[0001] 本发明属于隔音材料技术领域，具体涉及一种防火阻尼隔音毡。

背景技术

[0002] 目前，国内外工业及建筑所使用的隔音材料主要有沥青毡和PVC毡。沥青是指煤焦油或石油提炼后产生的残渣，因含有多环芳烃及硫、酚等多种对有害物质，世界卫生组织的国际癌症研究中心(IARC)，早在1976年就将煤焦油沥青列为一类致癌物质。并且沥青隔音材料在低温环境下会变脆变硬、失去粘性，从而产生龟裂、脱落的现象，隔音性能被严重削弱甚至丧失。特别在我国北方一带，冬天温度长期处于零下10摄氏度以下，情况会更加糟糕。沥青本身先天弹性不足，加之又易受天候因素的影响，其减振性能与粘弹阻尼材料相比，相差甚远！

[0003] 弹性是衡量隔音材料减振效果的重要指标之一。隔音材料的弹性越好，吸收振动的效果就会越好，将震动转化为低水平热能的效率也就会越高。PVC材料的阻尼性能优异，具有较高的阻尼因子和损耗模量，在各种需要减震降噪的领域内具有广泛的应用。但 PVC含氯，在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二噁英；PVC还存在热稳定性差、燃烧时烟密度大等缺点。因此，一旦发生火灾，就存在安全隐患。

[0004] 因此，市场上对既具备隔音性能同时安全性高的隔音材料的呼声越来越高。

发明内容

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防火阻尼隔音毡，该隔音毡在高温下也不会释放有毒气体，隔音性能好、安全环保，还具有保温防火的效果。

[0006] 为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

[0007] 一种防火阻尼隔音毡，该纤维毡为三层结构，依次为保温纤维层、粘合剂层和保温纤维层。

[0008] 保温纤维层起到吸音的效果，声音先经过第一层的保温纤维层，音量减弱后再经过具有阻尼作用的粘合剂层，声音能量被消耗，吸收掉，未完全消耗掉的声音再经过第三层的保温纤维层被进一步吸收，最后传出隔音毡的声音已经非常微弱了，很好地达到了隔音的效果。

[0009] 所述的保温纤维层厚2-10mm，所述的粘合剂层厚0.1-3mm。保证纤维层和粘合剂层的厚度，保证吸音效果。

[0010] 优选地，所述保温纤维层的孔隙率达到90%以上。孔隙率越大，吸音效果越佳。

[0011] 进一步优选地，所述的保温纤维层为铝镁质保温纤维，保温纤维层为多层的纤维纸叠合而成，每层纤维纸的厚度为0.1-1mm，纤维纸的网格为1-200μm。

[0012] 进一步优选地，所述的纤维纸由细度为3-9μm的玻璃纤维和细度为5-13μm的玄武岩纤维混合编排而成；所述玻璃纤维由细度3-5μm和细度7-9μm的两种纤维组成。单层纤维纸的纤维在二维空间中杂乱排列，通过长短，粗细的合理搭配，纤维间的孔隙被封堵，气体通过的阻力非常大，降低了材料的导热系数，材料的保温和吸音效果俱佳。

[0013] 所述的粘合剂为玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液型粘合剂，按质量计，包括以~下原料：粘接材料10-40%、可膨胀材料2-10%、填充材料10-50%和水10-40%。

[0014] 粘合剂的玻璃化温度在-40 10℃的范围，从分子到宏观材料都具有非常好的弹~性，声波机械能传递到弹性分子内部，引起弹性分子的运动，变形，分子间相互摩擦，把大部分的声波机械能转化成了低水平热能，从而损耗掉，具有很好的吸音效果。由于粘合剂中含可膨胀材料，在高温时材料会发生膨胀，能有效的扑灭火焰，隔绝可燃物，起到防火的作用。

[0015] 优选地，所述的粘接材料选自玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液弹性体。包括丙~烯酸酯乳液、硅胶乳液、聚氨酯乳液、乙丙乳液、聚乙烯醇等。

[0016] 粘接材料选择玻璃化温度-40 10℃，是对声音阻尼作用高的高分子材料，分子弹~性好，分子内摩擦阻力大，对填料及膨胀材料粘接力强，在受到声波机械能作用时，带动填料及膨胀材料一起振动，耗损机械能，转化为低水平热能，从而有效地阻止声波的传出。

[0017] 优选地，所述的可膨胀材料选自可膨胀石墨、可膨胀珍珠岩、可膨胀蛭石和磷氮可膨胀材料中的至少一种。都能实现膨胀温度大于200℃，膨胀倍数大于200倍，膨胀后材料耐温能超过1200℃。

[0018] 进一步优选地，所述的可膨胀材料选自可膨胀石墨。在相同用量时，不同的材料选择，会有不同的隔音效果，选择可膨胀石墨的隔音效果最佳，说明其与粘接材料之间具有协同作用。

[0019] 片状的可膨胀石墨一方面会对声波进行多重反射，反射声波的机械能在阻尼材料中不停被消耗掉，转化为低水平热能；同时，片状材料和弹性材料之间的界面在振动过程中会吸收大量的能量，更进一步消耗声波机械能，所以，片状的可膨胀石墨和乳液弹性体之间的协同作用对阻隔声音的传播具有非常明显的效能。特别是和丙烯酸酯乳液弹性体的协同作用，隔音效果最佳。

[0020] 进一步优选地，所述可膨胀材料的膨胀温度大于200℃，膨胀倍数大于200倍。膨胀温度不能过低，如果在使用过程中或稍微遇到一点热源就膨胀，就会影响正常的使用功能，能使粘合剂的膨胀倍数大于200倍，膨胀倍数高，耐热温度高，能更有效地形成高温隔离层，膨胀后材料耐温超过1200℃，更好地起到防火的作用。

[0021] 所述的填充材料包括滑石粉、碳酸钙、重晶石、陶土、高岭土、金属粉等。

[0022] 本发明的有益效果在于：

[0023] 1、本发明的防火阻尼隔音毡为保温纤维层、粘合剂层和保温纤维层的三层结构，保温纤维层起到吸音的效果，声音先经过第一层的保温纤维层，音量减弱后再经过具有阻尼作用的粘合剂层，声音能量被消耗，吸收掉，未完全消耗掉的声音再经过第三层的保温纤维层被进一步吸收，最后传出隔音毡的声音已经非常微弱了，很好地达到了隔音的效果。

[0024] 2、本发明控制粘合剂的玻璃化温度在-40 10℃的范围，从分子到宏观材料都具有~非常好的弹性，声波机械能传递到弹性分子内部，引起弹性分子的运动，变形，分子间相互摩擦，把大部分的声波机械能转化成了低水平热能，从而损耗掉，具有很好的吸音效果。粘合剂中含可膨胀材料，在高温时材料会发生膨胀，能有效的扑灭火焰，隔绝可燃物，起到防火的作用。

[0025] 3、本发明的粘接材料选取玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液弹性体。是对声音阻~尼作用高的高分子材料，分子弹性好，分子内摩擦阻力大，对填料及可膨胀材料粘接力强，在受到声波机械能作用时，带动填料及膨胀材料一起振动，耗损机械能，转化为低水平热能，从而有效地阻止声波的传出。

[0026] 4、可膨胀材料优选可膨胀石墨。片状的可膨胀石墨一方面会对声波进行多重反射，反射声波的机械能在阻尼材料中不停被消耗掉，转化为低水平热能；同时，片状材料和弹性材料之间的界面在振动过程中会吸收大量的能量，更进一步消耗声波机械能，所以，片状的可膨胀石墨和乳液弹性体之间的协同作用对阻隔声音的传播具有非常明显的效能。

具体实施方式

[0027] 为了更加清楚、详细地说明本发明的目的技术方案，下面通过相关实施例对本发明进行进一步描述。以下实施例仅为具体说明本发明的实施方法，并不限定本发明的保护范围。

[0028] 实施例1

[0029] 一种防火阻尼隔音毡，该纤维毡为三层结构，依次为保温纤维层、粘合剂层和保温纤维层。

[0030] 所述的保温纤维层厚2mm，粘合剂层厚0.1mm。

[0031] 实施例2

[0032] 一种防火阻尼隔音毡，该纤维毡为三层结构，依次为保温纤维层、粘合剂层和保温纤维层。

[0033] 所述的保温纤维层厚10mm，粘合剂层厚3mm。

[0034] 所述保温纤维层的孔隙率达到90%以上。

[0035] 实施例3

[0036] 一种防火阻尼隔音毡，该纤维毡为三层结构，依次为保温纤维层、粘合剂层和保温纤维层。

[0037] 所述的保温纤维层厚5mm，粘合剂层厚1mm。

[0038] 所述保温纤维层的孔隙率达到90%以上。

[0039] 所述的保温纤维层为铝镁质保温纤维，保温纤维层为多层的纤维纸叠合而成，每层纤维纸的厚度为0.1mm，纤维纸的网格为1μm。

[0040] 实施例4

[0041] 一种防火阻尼隔音毡，该纤维毡为三层结构，依次为保温纤维层、粘合剂层和保温纤维层。

[0042] 所述的保温纤维层厚3mm，粘合剂层厚1.5mm。

[0043] 所述保温纤维层的孔隙率达到90%以上。

[0044] 所述的保温纤维层为铝镁质保温纤维，保温纤维层为多层的纤维纸叠合而成，每层纤维纸的厚度为1mm，纤维纸的网格为200μm。

[0045] 所述的纤维纸由细度为3-9μm的玻璃纤维和细度为5-13μm的玄武岩纤维混合编排而成；所述玻璃纤维由细度3-5μm和细度7-9μm的两种纤维组成。

[0046] 实施例5

[0047] 一种防火阻尼隔音毡，该纤维毡为三层结构，依次为保温纤维层、粘合剂层和保温纤维层。

[0048] 所述的保温纤维层厚8mm，粘合剂层厚2mm。

[0049] 所述保温纤维层的孔隙率达到90%以上。

[0050] 所述的保温纤维层为铝镁质保温纤维，保温纤维层为多层的纤维纸叠合而成，每层纤维纸的厚度为0.6mm，纤维纸的网格为150μm。

[0051] 所述的纤维纸由细度为3-9μm的玻璃纤维和细度为5-13μm的玄武岩纤维混合编排而成；所述玻璃纤维由细度3-5μm和细度7-9μm的两种纤维组成。

[0052] 实施例6

[0053] 本实施例在实施例1的基础上：

[0054] 所述的粘合剂为玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液型粘合剂，按质量计，包括以~下原料：粘接材料10%、可膨胀材料2%、填充材料50%和水38%。

[0055] 所述的粘接材料选自玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液弹性体。~

[0056] 所述的可膨胀材料选自可膨胀珍珠岩。

[0057] 本发明的填充材料取滑石粉、碳酸钙、重晶石、陶土、高岭土、金属粉等常规填充材料。

[0058] 所述粘合剂的膨胀温度大于200℃，膨胀倍数大于20倍，膨胀后材料耐温能超过1200℃。

[0059] 实施例7

[0060] 本实施例在实施例2的基础上：

[0061] 所述的粘合剂为玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液型粘合剂，按质量计，包括以~下原料：粘接材料30%、可膨胀材料5%、填充材料35%和水30%。

[0062] 所述的粘接材料选自玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液弹性体。~

[0063] 所述的可膨胀材料选自可膨胀石墨和可膨胀珍珠岩。

[0064] 所述粘合剂的膨胀温度大于200℃，膨胀倍数大于20倍，膨胀后材料耐温能超过1200℃。

[0065] 实施例8

[0066] 本实施例在实施例3的基础上：

[0067] 所述的粘合剂为玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液型粘合剂，按质量计，包括以~下原料：粘接材料40%、可膨胀材料10%、填充材料10%和水40%。

[0068] 所述的粘接材料选自玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液弹性体。~

[0069] 所述的可膨胀材料选自可膨胀蛭石。

[0070] 所述粘合剂的膨胀温度大于200℃，膨胀倍数大于20倍，膨胀后材料耐温能超过1200℃。

[0071] 实施例9

[0072] 本实施例在实施例4的基础上：

[0073] 所述的粘合剂为玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液型粘合剂，按质量计，包括以~下原料：粘接材料38%、可膨胀材料7%、填充材料45%和水10%。

[0074] 所述的粘接材料选自玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液弹性体。~

[0075] 所述的可膨胀材料选自磷氮可膨胀材料。

[0076] 所述粘合剂的膨胀温度大于200℃，膨胀倍数大于20倍，膨胀后材料耐温能超过1200℃。

[0077] 实施例10

[0078] 本实施例在实施例5的基础上：

[0079] 所述的粘合剂为玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液型粘合剂，按质量计，包括以~下原料：粘接材料17%、可膨胀材料8%、填充材料40%和水35%。

[0080] 所述的粘接材料选自玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液弹性体。~

[0081] 所述的可膨胀材料选自可膨胀石墨。

[0082] 所述粘合剂的膨胀温度大于200℃，膨胀倍数大于20倍，膨胀后材料耐温能超过1200℃。

[0083] 本发明隔音毡和进口隔音毡（PVC毡）对不同频率的隔音量进行了对比，结果可见（见下表），本发明隔音毡对不同频率的隔音量均明显优于进口隔音毡。

[0084]

[0085] 本发明的粘接材料包括丙烯酸酯乳液、硅胶乳液、聚氨酯乳液、乙丙乳液、聚乙烯醇等玻璃化转变温度-40 10℃的乳液弹性体；可膨胀材料包括可膨胀石墨、可膨胀珍珠岩、~可膨胀蛭石、可磷氮膨胀材料等。可选择不同的材料，但在相同用量时，不同的材料选择，会有不同的隔音效果，说明各种材料之间有协同作用。经过对比发现，当可膨胀材料为膨胀石墨时，和各粘接材料组合后的隔音效果优于其他可膨胀材料。

[0086] 采用相同原料比例，粘接材料选自玻璃化转变温度为-40 10℃的乳液弹性体，填~充材料相同。对比样的粘合剂中不含可膨胀材料。采用以下配方的粘合剂将两层孔隙率90%以上的保温纳米纤维板粘合在一起组成复合隔音材料，各隔音材料分别对1000 Hz频率的隔音量(Db)见下表：

[0087]  丙烯酸酯 硅胶乳液 聚氨酯 乙丙乳液 聚乙烯醇
可膨胀石墨 33 28 29 30 29
可膨胀珍珠岩 20 22 25 23 22
可膨胀蛭石 22 23 24 22 23
可磷氮膨胀材料 25 21 22 25 25
无可膨胀材料 15 16 12 16 17

[0088] 可见，加了可膨胀材料的粘合剂优于不加可膨胀材料的粘合剂，证明可膨胀材料与弹性体之间具有协同作用，对阻隔声音传播具有非常明显的效能。尤其是片状可膨胀石墨的效果最为明显，特别是与丙烯酸酯的协同作用最佳。

[0089] 本发明的纳米防火阻尼隔音毡采用三明治式的结构，上下两层采用高性能的铝镁质纤维毡，柔韧，不燃，容重100-150Kg/m3，厚度2-10mm。制作工艺：

[0090] 上下两层铝镁质纤维通过自动传送带传送，在中间刮涂一种防火阻尼隔音胶粘剂，三层材料通过辊压，融合在一起形成一个整体毡，然后烘干，脱去水分。所得的防火阻尼隔音毡柔韧，防火，隔音降噪。

[0091] 粘合剂的配制工艺：

[0092] 在搅拌釜中加入配方量的水，启动搅拌釜；→加入配方量的粘接乳液→加入配方量的填料→加入配方量的可膨胀材料→搅拌均匀→进行研磨，使各组分材料充分融合→检验→计量包装。

[0093] 以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。