本发明涉及聚合物加工领域，特别涉及一种交替层状复合隔音阻尼片材。
背景技术：
随着现代科学技术的飞速发展和社会物质生活水平的不断提高，人们环保意识不断加强，对降低振动与噪声提出了更高的要求。高分子阻尼材料是有效抑制振动的方法之一，它是利用高聚物的粘弹性，由分子链运动产生的内摩擦将机械振动能量转变为热能耗散掉，从而达到减振降噪的目的。高分子隔音材料主要是通过阻断声音传播或减弱透射声能，达到降噪的目的。
振动和噪声往往同时出现，但是阻尼和隔音是两种不同的概念，对高分子材料也有截然不同的要求。隔音材料的隔声性能主要由它的劲度、质量和阻尼决定，在质量控制区隔音材料遵循质量控制定律，为了提高隔音性能往往在隔音材料中添加大量重质填料。提高高分子基阻尼材料性能的方法主要是提高分子链段之间、链段与填料之间以及填料与填料之间的内摩擦，目前市面上的高分子基阻尼材料主要有沥青基阻尼材料、丁基橡胶基阻尼材料和阻尼涂料等，可提高材料阻尼性能的填料主要是云母粉、石墨等具有片状结构的填料。
普通共混的方法很难得到兼具优良隔音性能和阻尼性能的高分子材料，对于需要减振降噪的部位，我们只能根据振动或噪声的特点选择一种材料应用，或将隔音材料和阻尼材料简单叠加在一起应用，这大大限制了减振降噪效果。
现有技术方案：中国发明专利CN 1793211A公开了一种车用高模量填充隔音阻尼降噪片材及其制备方法，该高模量填充隔音阻尼降噪片材由聚乙烯基体树脂、无机填料、偶联剂和润滑剂等加上高模量粉体材料组成，通过共混挤出法制备。该材料的隔音降噪效果好，但是阻尼减振效果并不突出。中国实用新型专利CN 202698211U公开了一种汽车隔音阻尼板，该隔音阻尼板是由表层、夹层及底层从上往下依次叠层的三层复合结构，其中表层有发泡树脂构成，夹层由弹性软质板材构成，底层由吸音棉构成。专利申请公开号CN 101691119 A 公开了一种高速列车用阻尼隔音片材及其制造方法，该材料是由隔音主体阻尼基层、阻尼粘合胶层和树脂纤维层组成。以上材料均是由隔音层和阻尼层简单叠加制备，且制作工艺复杂，成本较高。现有的减振降噪用高分子片材难以兼顾隔音性能和阻尼性能，难以在一种高分子片材上同时实现优良的隔音性能和阻尼性能，或者仅是隔音层和阻尼层的简单叠加组合，不仅加工工艺复杂，成本高，而且同时起到减振和降噪的效果不佳。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种交替层状复合隔音阻尼片材，且制备方法简单，该材料可同时兼顾优良的隔声性能和阻尼性能，对应用的部位同时起到良好的抑制振动和降低噪声的作用。
本发明解决上述技术问题所采用的方案是：一种交替层状复合隔音阻尼片材，将具有隔声性能的隔音层材料和具有阻尼性能的阻尼层材料熔融塑化，然后经多次交替层状叠合得到具有双连续相交替层状结构的复合隔音阻尼材料。
进一步，隔音阻尼片材具有双连续相交替层状结构，交替的层数是4层以上，甚至达1024层。
进一步，隔音层和阻尼层各层的厚度范围分别为0.0001～10mm。
进一步，隔音层材料包括基体树脂、填料、增塑剂、助剂，按照以下重量份配比：填料的加入量为隔音材料基体树脂的1～1000%，增塑剂的加入量为隔音材料基体树脂的0～100% ，助剂的添加量为隔音材料基体树脂的1～100%。
进一步，隔音层材料的基体树脂是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种；
隔音层材料的填料为各种目数的碳酸钙、硫酸钡、云母粉、铁粉填料中的一种或几种；
隔音层材料的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂（DOP）、柠檬酸三丁酯、磷酸三甲苯酯、氯化石蜡、环氧大豆油中的一种或几种；
隔音层材料助剂为润滑剂、稳定剂、抗氧剂、防老剂中的一种或几种。
进一步，阻尼层材料包括阻尼基体树脂、阻尼改性剂、阻尼填料、阻尼助剂，按照以下重量份配比：阻尼改性剂的加入量为阻尼材料基体树脂的1～500%，阻尼填料的加入量为阻尼材料基体树脂的1～600%，阻尼助剂的添加量为阻尼材料基体树脂的1～100%。
进一步，阻尼层材料的基体树脂是丁基橡胶、氯化丁基橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种；
阻尼层材料的阻尼改性剂为石油树脂、聚异丁烯、丙烯酸酯弹性体中的一种或几种的混合物；
阻尼层材料的填料为碳酸钙、硫酸钡、云母粉、蛭石、石墨、蒙脱土等填料中的一种或几种；
阻尼层材料的助剂为阻燃剂、增粘剂、增塑剂、润滑剂、稳定剂、抗氧剂、防老剂中的一种或几种。
本发明制备上述高分子基隔音阻尼片材的方法是，分别将上述的高分子基隔音层材料和阻尼层材料在热炼机、密炼机或者通过其他混合设备混合均匀并出料，然后利用多层共挤工艺分别挤出隔音层材料和阻尼层材料，并通过循环的切割和叠加，实现高分子隔音层和阻尼层的熔融塑化和微米层状交替共挤出，得到隔音层和阻尼层交替分布的复合隔音阻尼片材。
本发明专利所述的隔音阻尼片材具有以下优点：
本发明制备的高分子基隔音阻尼片材具有双连续的阻尼层和隔音层交替层状结构，交替叠合层数至少在4层以上，甚至可达到1024层，可实现微米级别交替层状复合。采用该结构的隔音阻尼片材厚度薄、质量轻，且层状交替结构使材料具有大量连续层界面，在振动时可增加摩擦和滑移，促进高分子链的摩擦损耗，从而进一步拓宽材料的阻尼性能和温域。另一方面，隔音层和阻尼层材料具有不同的声阻抗，因此具有双连续相的阻尼层和隔音层交替层状结构也实现了具有不同声阻抗材料的微米层状交替复合，层间阻抗差越大，层间界面对声波的反射作用越强，因此该双连续的阻尼层和隔音层交替层状结构可以增强声传递损耗，从而达到更好的隔声效果。
通过应用本发明所描述的一种交替层状复合隔音阻尼片材，可在一种高分子基片材中兼顾优良的隔声和阻尼性能，对应用的部位同时起到良好的抑制振动和降低噪声的作用，在较宽的振动和噪声频率范围下实现优异的减振降噪效果，该发明兼顾制备方法简单，生产效率高，生产成本低和施工方便的特点。
具体实施方式：
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合具体的实施例对本发明做出介绍，有必要在此指出，下面描述中的实施例仅仅是本发明的一部分具体实施方式，本发明包括但不限于以下具体实施例。对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式，这些所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
（1）选用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（按重量份计）100份为隔音层基材，加入硫酸钡400份，纳米碳酸钙50份，氯化石蜡40份，在密炼机中160℃混炼20min出料制得高分子基隔音层材料，该隔音材料1.5mm时的计权平均隔音量是22.5dB。
（2）选用苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（按重量份计）100份为阻尼层基材，加入C5石油树脂100份，200目云母粉200份，氯化石蜡20份，在密炼机中160℃混炼20min出料制得高分子基阻尼层材料。该阻尼材料的最大损耗因子为1.06，有效阻尼温域（Tanδ≥0.5）为-10℃～50℃。
（3）将上述制备的高分子基隔音层和阻尼层材料分别裁剪成条状，分别投入多层共挤设备两个挤出机中，实现高分子隔音层和阻尼层的熔融塑化和层状交替共挤出，得到具有32层结构的隔音层和阻尼层交替分布的高分子基隔音阻尼片材，测得该材料1.5mm时的计权平均隔音量是21.5dB，最大损耗因子为0.88，有效阻尼温域（Tanδ≥0.5）为0℃～45℃。
实施例2
（1）选用三元乙丙橡胶和乙烯-醋酸乙烯嵌段共聚物按1:1混合（按重量份计）100份为隔音层基材，加入硫酸钡400份，纳米碳酸钙50份，邻苯二甲酸二辛酯40份，硬脂酸1份，对苯二胺类防老剂1份在密炼机中150℃混炼20min，出料制得高分子基隔音层材料，该隔音材料1.5mm时的计权平均隔音量是21.8dB。
（2）选用乙烯-醋酸乙烯嵌段共聚物（按重量份计）100份为阻尼层基材，加入丙烯酸弹性体100份，200目云母粉150份，邻苯二甲酸二辛酯10份，对苯二胺类防老剂1份在密炼机中150℃混炼20min，出料制得高分子基阻尼层材料，该阻尼材料的最大损耗因子为0.86，有效阻尼温域（Tanδ≥0.5）为-5℃～46℃。
（3）将上述制备的高分子基隔音层和阻尼层材料分别裁剪成条状，分别投入多层共挤设备两个挤出机中，实现高分子隔音层和阻尼层的熔融塑化和层状交替共挤出，得到具有64层结构的隔音层和阻尼层交替分布的高分子基隔音阻尼片材。测得该材料1.5mm时的计权平均隔音量是21.2dB，最大损耗因子为0.81，有效阻尼温域（Tanδ≥0.5）为0℃～43℃。
实施例3
（1）选用聚氯乙烯（按重量份计）100份为隔音层基材，加入硫酸钡200份，纳米碳酸钙50份，柠檬酸三丁酯30份，钙-锌稳定剂4份通过预混、挤出造粒和挤出制得高分子基隔音层材料，该隔音材料1.5mm时的计权平均隔音量是23.3dB。
（2）选用氯化丁基橡胶（按重量份计）100份为阻尼层基材，加入石油树脂50份，聚异丁烯150份，云母粉100份，炭黑20份，硬脂酸1份在密炼机中150℃混炼20min，出料制得高分子基阻尼层材料，该阻尼材料的最大损耗因子为1.12，有效阻尼温域（Tanδ≥0.5）为-30℃～40℃。
（3）将上述制备的高分子基隔音层和阻尼层材料分别裁剪成条状，分别投入多层共挤设备两个挤出机中，实现高分子隔音层和阻尼层的熔融塑化和层状交替共挤出，得到具有16层结构的隔音层和阻尼层交替分布的高分子基隔音阻尼片材。测得该材料1.5mm时的计权平均隔音量是21.6dB，最大损耗因子为0.86，有效阻尼温域（Tanδ≥0.5）为-10℃～38℃。