一种轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材及制备方法与流程

本发明涉及型材技术领域，尤其涉及一种轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材及制备方法。

背景技术：

轨道交通是国民经济建设的大动脉、国家的关键基础设施和重大民生工程，是综合交通运输体系的骨干和主要交通方式之一，在国家经济和社会发展中的地位和作用至关重要。随着列车运行速度的不断提高、运营环境的愈加复杂，振动噪声作为其核心科学问题，已经成为制约轨道交通“绿色环保”和“可持续发展”的关键因素。

型材是轨道交通车体的主体结构，在振动噪声控制中具有重要地位。如何提高型材的隔声量、降低型材的振动声辐射，对于控制车辆噪声具有重要意义。阻尼处理是目前使用最为广泛，也是较具效果的型材减振降噪措施之一。但一方面，常见的水性阻尼涂料密度较高，会显著增加型材的质量，这和车辆的轻量化设计目标是相矛盾的；另一方面，我国地域广阔，南北温差极大，一般的阻尼材料很难在较宽的温域(如-40～+50℃)都保持很高的阻尼性能，因此，导致其环境应用适应性较差。

现有技术中，专利名称为一种高寒动车组车体复合层结构(专利公告号：cn203739894u)，至少存在以下不足：

(1)只适用于低温环境，有效温域范围太窄；

(2)采用的是传统型“一层阻尼层和一层约束层”的约束阻尼结构，阻尼较低；

(3)增加了实际结构的整体质量，不利于结构轻量化的设计。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于轨道车辆的轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材。

一方面，本发明提供了一种轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材，包括铝板或铝型材；

在所述铝板或铝型材的上表面和下表面分别粘附有iir/ep层状约束阻尼结构；

所述层状约束阻尼结构包含n层，由iir(butylrubber，丁基橡胶)层和ep(epoxyresin，环氧树脂)层构成，n为大于等于4的偶数。

优选的，n＝8。

优选的，在所述铝板或铝型材的上表面粘附第一iir层，在所述第一iir层上面复合第一ep层；

在所述第一ep层上面复合第二iir层，在所述第二iir层上面复合第二ep层；

在所述第二ep层上面复合第三iir层，在所述第三iir层上面复合第三ep层；

在所述第三ep层上面复合第四iir层，在所述第四iir层上面复合第四ep层。

优选的，在所述铝板或铝型材的下表面粘附第五iir层，在所述第五iir层下面复合第五ep层；

在所述第五ep层下面复合第六iir层，在所述第六iir层下面复合第六ep层；

在所述第六ep层下面复合第七iir层，在所述第七iir层下面复合第七ep层；

在所述第七ep层下面复合第八iir层，在所述第八iir层下面复合第八ep层。

优选的，所述iir层和所述ep层的层厚比为1～3：1～3。

优选的，所述iir/ep层状约束阻尼结构的总厚度为2～5mm。

一方面，本发明提供了一种轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材的制备方法，包括：

步骤一、利用混炼机对含量为100phr的iir生胶进行破碎达第一预设时间；

步骤二、在所述混炼机中加入含量为100～300phr的pib、hdcpd和caco3，在第一预设温度下与经过破碎的iir生胶进行混炼达第二预设时间；

步骤三、将所述经过混炼之后的iir置于热压成型机上以第一预设条件热压第三预设时间；

步骤四、将经过步骤三热压处理后的iir以第二预设条件进行冷压处理；

步骤五、对步骤四冷处理后得到的iir进行剪切，得到单层结构的iir；

步骤六、利用iir的自粘性，制备n层iir/ep层状约束阻尼结构，n为大于等于4的偶数；

步骤七、将步骤六制备的n层iir/ep层状约束阻尼结构粘贴到型材上，得到轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材。

优选的，在步骤一之前将混炼机按照第三预设条件进行预热。

优选的，所述n层iir/ep层状约束阻尼结构包括8层iir/ep。

优选的，所述n层的iir/ep层状约束阻尼结构的总厚度为2～5mm，所述iir层和所述ep层的层厚比为1～3：1～3。

有益效果：

本发明提供的一种轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材，设计了一种iir/ep层状约束阻尼结构，将其与型材结构进行复合，使该轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材适用的有效温域范围广，且有效提高型材隔声、降低型材声辐射，同时减小型材的质量，有利于实现结构轻量化的降噪设计。

附图说明

1、图1为本发明实施例提供的一种轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材的结构示意图；

2、图2为本发明实施例提供的一种轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材的制备方法的流程示意图。

最佳实施方式

为了使本领域技术人员更清楚的理解本发明所提供的轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材及制备方法，下面将结合附图对其进行详细的说明。

如图1所示，本发明提供了一种轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材，具体包括铝板或铝型材9；

在所述铝板或铝型材9的上表面和下表面分别粘附有iir/ep层状约束阻尼结构100；

所述层状约束阻尼结构100包含n层，由iir层和ep层构成，n为大于等于4的偶数。

n＝8，即，轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材在所述铝板或铝型材9的上表面和下表面分别粘附含有8层iir/ep层的iir/ep层状状约束阻尼结构100，具体的：

在所述铝板或铝型材9的上表面粘附第一iir层1，在所述第一iir层1上面复合第一ep层2；

在所述第一ep层2上面复合第二iir层3，在所述第二iir层3上面复合第二ep层4；

在所述第二ep层4上面复合第三iir层5，在所述第三iir层5上面复合第三ep层6；

在所述第三ep层6上面复合第四iir层7，在所述第四iir层7上面复合第四ep层8。

优选的，在所述铝板或铝型材9的下表面粘附第五iir层10，在所述第五iir层下面10复合第五ep层11；

在所述第五ep层11下面复合第六iir层12，在所述第六iir层12下面复合第六ep层13；

在所述第六ep层13下面复合第七iir层14，在所述第七iir层14下面复合第七ep层15；

在所述第七ep层15下面复合第八iir层16，在所述第八iir层16下面复合第八ep层17。

优选的，所述iir层和所述ep层的层厚比为1～3：1～3。

优选的，所述iir/ep层状约束阻尼结构的总厚度为2～5mm。

例如，当n＝8时，即本发明实施例提供的所述层状约束阻尼结构100具有8层，分别包含4层iir层和4层ep层，其中，每层iir层的厚度为0.25mm，每层ep层的厚度为0.25mm，两者的层厚比为1：1，则此时所述层状约束阻尼结构100的总厚度为2mm。当然，上述举例说明并非对本发明实施例进行限定。

如图2所示，本发明实施例提供了一种轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤一、利用混炼机对含量为100phr的iir生胶进行破碎达第一预设时间，第一预设时间可根据实际需要进行设置，如10min；

步骤二、在所述混炼机中加入含量为100～300phr的pib、hdcpd和caco3，在第一预设温度下与经过破碎的iir生胶进行混炼达第二预设时间，第一预设温度可根据实际需要进行设置，如130℃，第二预设时间可根据实际需要进行设置，如120min；

步骤三、将所述经过混炼之后的iir置于热压成型机上以第一预设条件热压第三预设时间，第一预设条件可根据实际需要进行设置，如90℃、10mpa，第三预设时间可根据实际需要进行设置，如5min；

步骤四、将经过步骤三热压处理后的iir以第二预设条件进行冷压处理，第二预设条件可根据实际需要进行设置，如10mpa下冷压至室温；

步骤五、对步骤四冷处理后得到的iir进行剪切，得到单层结构的iir；

步骤六、利用iir的自粘性，制备n层iir/ep层状约束阻尼结构，n为大于等于4的偶数；

步骤七、将步骤六制备的n层iir/ep层状约束阻尼结构粘贴到型材上，得到轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材。

优选的，在步骤一之前将混炼机按照第三预设条件进行预热，第三预设条可根据实际需要进行设置，如将混炼机在130℃下预热10min。

优选的，所述n层iir/ep层状约束阻尼结构包括8层iir/ep。

优选的，所述n层的iir/ep层状约束阻尼结构的总厚度为2～5mm，所述iir层和ep层的层厚比为1～3：1～3。

具体的实施方式可为：

(1)将混炼机在130℃下预热10min，将100phr(partsperhundredsofrubber(orresin))含量的iir生胶切成薄片，放入混炼机中破碎10min；

(2)将100phr含量的pib(polyisobutylene，聚异丁烯)、hdcpd(hydrogenateddicyclopentadiene，氢化双环戊二烯树脂)和200phr含量的caco3(calciumcarbonate，碳酸钙)加入混炼机中，在130℃下混炼120min；

(3)称取一定量混炼后的iir置于热压成型机上于90℃、10mpa热压5min，然后在相同压力下冷压至室温成型，可使本发明的轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材适用的有效温域范围广；

(4)设定iir/ep的总厚度为2mm、总层数为8层、层厚比为1:1，裁切单层厚度均为0.25mm的iir和ep，利用iir的自粘型，制备多层iir/ep约束阻尼结构；

(5)预制需要进行降噪处理的型材，其上、下面板厚度较原始结构减薄2mm；

(6)同样利用iir的自粘性，将制备好的层状iir/ep约束阻尼结构粘贴到经过步骤(5)处理的型材上，得到轻质宽温域层状约束阻尼降噪型材。

通过仿真计算分析结果表明，以常温20℃为例，当型材的上、下面板原始厚度为3mm时，保持型材的整体厚度不变，将其上、下面板减薄2mm，然后采用本发明的轻质宽温域层状约束阻尼结构(2mm)粘贴在其上、下表面，在总厚度不变的情况下，可以提高型材的隔声量3.0db、降低型材的声辐射2.7db，并且降低型材的质量14.4％。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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