专利名称:消声衬里材料以及用这种材料制备消声衬里的方法
本发明涉及一种含有沥青或沥青与塑料的混和物以及多孔填充材料的消声材料，本发明还涉及由这种材料制备消声衬材的方法。
金属薄板经常被使用在许多技术领域：
中，尤其在汽车或一些家用器具的制造中，由于运动部件，例如运行着的发动机的作用，这种金属薄板很容易振动并发出声响。为了减少这种声响的传播，要在这些金属薄板的表面装上一种声音阻尼衬材(消声衬材)，这种衬材最好被粘合在所述的金属薄板上，也可以通过喷涂或用抹刀涂在所述的薄板上。
消声衬材一般由粘合材料及填充材料组成。粘合材料通常是沥青，最好是用塑料改性处理过的，常用的填充材料是石灰石粉、云母、板岩粉或类似的材料。
近年来，尤其在汽车工业中，都在努力开发更轻的材料用于车体消声。为了达到此目的，已经有人建议使用多孔材料，例如木炭，焦炭或灰粉(DE-OS2904689)作为填充材料。然而由于这些填充材料吸收沥青，所以并没有导致实质重量的减轻。沥青的比重仍然是主要的影响因素。
本发明的目的首先是发明一种比一般公知的材料轻得多的用于制造消声衬材的材料，其次是说明一种用这种消声材料制备衬材的方法。
根据本发明，实现上述第一个发明任务的手段是选用基本上是空心的粘土颗粒作为填充材料，这种粘土最好属于黑曜岩类的。已知这种填充材料的商标为Norfil和Microloy。它主要含有硅和铝的氧化物，其形状为微球状或蜂窝状(multi-cellular)的空心颗粒。蜂窝状空心颗粒的加工可产生不同的形状(球形、园柱形或絮形的)，其颗粒尺寸大约在10～200微米。作为沥青的填充材料，球形的蜂窝状颗粒最为合适，因为在所有的形状中，球体相对其体积而言具有最小的表面积，尤其容易涂复，在本发明的材料制备中，在进行涂复之前，最好将非球形的去掉(其残留量应低于10%)。
由于在将颗粒与沥青混合之前，可以将空心颗粒用适当的材料(例如金属、塑料、SILAN、钾或钠的硅酸盐)进行涂复，因而这些颗粒可以用作沥青的填充材料。沥青在其220℃这一通常混合温度时已变得十分容易流动，因此，使用耐温性能在400℃的涂复材料，可以防止沥青渗入到空心颗粒中去。空心颗粒的原始体积重量并未改变，从而大大降低了沥青与填充材料混合物的重量。在使用低抗温能力的涂复材料时，沥青的混合温度可以降至140℃。
如果用磁性材料(例如钡或锶的铁酸盐)对空心颗粒涂复则更好。这种填充材料制成的薄片可以被磁化，从而大大简化了其在需要阻尼的金属板上的应用。使用磁性材料涂复空心颗粒后，就无须以往那种再加入磁性材料粉的过程了，除非这种磁化的薄片不能达到所需的磁性粘附力时，才需加入磁性材料粉。
由于所述的蜂窝状空心颗粒的比重大约为0.2g/cm3，因而可以制得以沥青为主的极轻的消声材料。即使考虑到价格的因素，除使用多孔蜂窝状空心颗粒外，再使用其它填充材料，例如石灰石粉、云母或类似材料时，也可生产出比重低于1g/cm3的消声材料。
所说的微球体是相当坚硬的，并具有相当的抗压性能。它们可以在搅拌机中与沥青相混合而不受破坏，当采用蜂窝状空心颗粒作为填充材料时，建议采用低速运动的带有横向搅拌的搅拌器，以便防止其颗粒破坏，而又达到非常均匀的混合。随后进行制取消声衬材或薄片的压延过程，不破坏极轻的填充材料。
令人吃惊的发现，根据本发明制得的消声材料的本体声音阻尼特性大致与那些采用通常较重填充材料制得的消声衬材相同，因而对于相同厚度的材料来说，当其阻尼效果大致相同时，而重量却可以降低60%甚至更多(视相应的重量百分比不同而有所区别)。即使使用的衬材厚度增加20%，其重量与传统衬材相比仍然要轻，而其声音阻尼效果却增加30%左右。由于矿物质的填充材料具有比较高的稳定性和耐久性，实际上将不会出现其阻尼性能老化的情况。
下面的实施例将进一步阐明本发明的优点及细节实施例1将下列组分在220℃进行混合，然后压延成为片状(消声衬材)，其厚度为2.8mm。
50% 重量的 改性沥青20% 重量的 石灰石粉2% 重量的 纤维15% 重量的 用SILAN涂复过的主要为球形的蜂窝状空心颗粒8% 重量的 云母5% 重量的 树脂这种薄片的特性为比重 0.9g/cm3
阻尼系数 d＝0.13(20℃，200Hz，在1mm厚的金属板上衬材的平面重量为2.5Kg/m2)其阻尼系数与传统的薄片相同，然而其比重系数却减少1.7。如果蜂窝状空心颗粒的涂复材料中含有磁性材料，其涂复过的颗粒的重量百分比将提高至22～25%，同时减少沥青的含量(5～7%)以及石灰粉的含量(2～3%)。搅拌器中的温度可以这样选择，即以保持矿物质空心体的涂复层依然完好无损为前提，如果涂复材料是耐温性能较低的塑料，搅拌器中的温度可以降至140℃。
实施例2将下列组分混合并压延75% 重量的 改性沥青2% 重量的 纤维10% 重量的 用SILAN涂复过的主要是球形的蜂窝状空心颗粒10% 重量的 云母3% 重量的 树脂薄片的性能如下比重 0.8g/cm3阻尼系数 d＝0.18(20℃，200Hz，在1mm厚的金属板上衬材的平面重量为2.5kg/m2)实施例3下列的混和物是制备消声衬材的基本组分，填充材料为微球体，用磁性材料涂复过45% 重量的 改性沥青17% 重量的 石灰石粉2% 重量的 纤维25% 重量的 经铁酸钡涂复过的微球体8% 重量的 云母5% 重量的 树脂由于与蜂窝状空心颗粒(比重0.2)相比，微球体的比重较大(0.6)，因而由这种材料制得的消声衬里具有较大的比重，其声音阻尼系数却与例1中的大小相同。
用这种方法制得的薄片，其磁性材料约占10%，然而其磁化粘附力却相当小，如果需要高粘附力时，必须再加入磁性材料(例如铁酸钡)，即使薄片的比重增加了，但仍比传统的磁性薄片的要小得多。
权利要求
1.一种含有沥青或沥青与塑料以及多孔填充材料的消声材料，其特征在于所使用的填充材料是涂复过的空心粘土颗粒。
2.根据权利要求
1所述的材料，其特征在于其空心颗粒主要为硅和铝的氧化物，并用耐高温可达400℃的涂料涂复。
3.根据权利要求
1或2所述的材料，其特征在于该空心颗粒涂复了可磁化的材料。
4.根据权利要求
1，2或3所述的材料，其特征在于这种空心颗粒是微球状的。
5.根据权利要求
1，2或3所述的材料，其特征在于采用主要是球形的蜂窝状空心颗粒。
6.根据上述任一权利要求
所述的材料，其特征在于除了含有空心颗粒的填充材料以外，还使用其他填充材料，如石灰石粉、云母或类似的材料。
7.根据权利要求
6所述的材料，其特征在于这种材料由下述成分所组成35～55% 重量的 沥青20% 重量的 石灰石粉2% 重量的 纤维15～35% 重量的 涂复的空心颗粒8～13% 重量的 云母
8.使用权利要求
1～7之一所述的材料制造消声材料。
9.用权利要求
1～7之一所述的材料制造消声衬材的方法，其特征在于原料在具有横向搅拌装置的低速运动的搅拌机中混合，然后在高温下由压延机压延成一个薄层或薄片，再将其切成所需的尺寸。
10.根据权利要求
9的方法所制造的消声衬材，其特征在于这种材料含有权利要求
1～7所述的涂复过的空心颗粒作为填充材料。
专利摘要
本发明涉及一种消声衬材，它含有沥青或沥青与塑料的混合物以及多孔的填充材料，为了减轻其重量，使用的填充料为一种粘土材料，它含有经过涂复的中空颗粒。涂复，一方面可防止沥青渗入中空的颗粒内；另一方面，涂料中可以含有磁性材料，使衬材具有静磁作用，使用这些填充料可以使消声衬材具有相当低的比重而消声系数却比较高。
文档编号G10K11/16GK87103425SQ87103425
公开日1987年12月2日 申请日期1987年5月5日
发明者鲁道夫·普拉特, 约瑟夫·波拉克, 维尔讷·波罗伯斯特 申请人:魏因莎姆化学工厂有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan