слоистый звукоизоляционный материал

Классы МПК:B64C1/40 тепло- или звукоизоляция 
B60R13/08 элементы изоляции, например для звукоизоляции
B32B7/02 изделия изготовленные из слоев с различными физическими свойствами, например из слоев различной твердости 
B32B27/00 Слоистые изделия, содержащие в основном синтетические смолы
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2005-12-27
публикация патента:

Изобретение относится к области создания звукоизоляционных материалов для снижения шума внутри замкнутых объемов и может быть использовано в авиационной и автомобильной промышленности, например в салонах самолетов или автомобилей. Слоистый звукоизоляционный материал включает слой, выполненный из нетканого иглопробивного материала, пропитанного связующим, и слой с ячеистой структурой. В качестве волокон нетканого материала используют органические или углеродные волокна, а в качестве связующего - водную дисперсию на основе (со)полимера винилиденхлорида. Слой с ячеистой структурой выполнен в виде сотовой панели на основе стекло- или арамидной ткани, пропитанной фенолформальдегидной смолой. В результате получается слоистый звукоизоляционный материал, обладающий повышенным коэффициентом звукопоглощения в диапазопе частот от 250 до 2000 Гц. 4 з.п. ф-лы., 2 табл.

Формула изобретения

1. Слоистый звукоизоляционный материал, включающий слой, выполненный из нетканого иглопробивного материала, пропитанного связующим, и слой с ячеистой структурой, отличающийся тем, что в качестве волокон нетканого материала используют органические или углеродные волокна, в качестве связующего - водную дисперсию на основе (со)полимера винилиденхлорида, а слой с ячеистой структурой выполнен в виде сотовой панели на основе стекло- или арамидной ткани, пропитанной фенолформальдегидной смолой.

2. Слоистый звукоизоляционный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве органических волокон используют поливинилхлоридные, полиэфирные, оксалоновые, терлоновые, высокомодульные арамидные волокна и их смеси.

3. Слоистый звукоизоляционный материал по п.1, отличающийся тем, что соотношение толщин слоев составляет 1:1-2:1.

4. Слоистый звукоизоляционный материал по п.1, отличающийся тем, что связующее дополнительно содержит наполнитель при соотношении связующего и наполнителя, равном 1:0,05-0,2.

5. Слоистый звукоизоляционный материал по п.4, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют сажу или поливинилхлорид.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области создания звукоизоляционных материалов для снижения шума внутри замкнутых объемов и может быть использовано в авиационной и автомобильной промышленности, например в салонах самолетов или автомобилей.

Известен звукоизоляционный материал, представляющий собой ткань на основе органических и неорганических волокон (стеклянных, керамических, минеральных), пропитанную синтетическими связующими на основе винилхлорида с поливинилацетатом, в которые добавляют сульфат бария, двуокись титана, карбонаты, соединения сурьмы (патент Великобритании №2207633).

Известен также многослойный звукоизоляционный материал, состоящий из слоев:

- соты различной конфигурации,

- термопластичные пленки

- стекловолокнистые композиционные материалы (патент США №6260660).

Недостатками этих материалов является то, что данные материалы имеют невысокие звукоизоляционные свойства на частотах от 250 до 2000 Гц и сложную технологию изготовления.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является слоистый звукоизоляционный материал, который включает слой, состоящий из нетканого иглопробивного материала, выполненного из негорючих стекло- или минеральных волокон, обработанного связующим, и слой огнестойкой пены с открытыми ячейками на основе уретанового, нитрильного, винилового или бутадиенстирольного каучуков (патент США №4283457).

Недостатком материала-прототипа являются невысокие звукоизоляционные свойства на частотах от 250 до 2000 Гц.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание слоистого звукоизоляционного материала, обладающего повышенным коэффициентом звукопоглощения в диапазоне частот от 250 до 2000 Гц.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен слоистый звукоизоляционный материал, включающий слой, выполненный из нетканого иглопробивного материала, пропитанного связующим, и слой с ячеистой структурой, в котором в качестве волокон нетканого материала используют органические или углеродные волокна, а в качестве связующего - водную дисперсию на основе (со)полимера винилиденхлорида, а слой с ячеистой структурой выполнен в виде сотовой панели на основе стекло- или арамидной ткани, пропитанной фенолформальдегидной смолой.

В качестве органических волокон используют терлоновые, высокомодульные арамидные, оксалоновые, поливинилхлоридные, полиэфирные волокна и их смеси.

В качестве связующего в предлагаемом изобретении могут быть использованы водная дисперсия на основе сополимера винилиденхлорида по ТУ 2241-002-17364404-01 или водная дисперсия на основе сополимера винилиденхлорида и винилхлорида по ТУ 2386-004-00249567-95.

Концентрация водной дисперсии может быть любой, но предпочтительнее использовать концентрацию 5-45%.

Количественное соотношение нетканого материала и связующего может быть различным, но наилучший технический результат достигается при следующем их соотношении, мас.%:

Связующее30-90
Нетканый материал70-10

Для усиления звукоизоляционных свойств (повышения коэффициента звукопоглощения) в интервале частот 250-600 Гц в связующее дополнительно может быть введен наполнитель. В качестве наполнителя предпочтительнее использовать сажу по ГОСТ 7885-86 или порошкообразный поливинилхлорид по ГОСТ 14039-78. Соотношение водной дисперсии и наполнителя в связующем может быть различным, но предпочтительнее использовать соотношение 1:0,05-0,2.

Соотношение толщин слоев может быть различным, но наилучший технический результат достигается при соотношении первого и второго слоев, равном 1:1-2:1.

В качестве фенолформальдегидной смолы, используемой для пропитки сотовой панели второго слоя, могут использоваться как резольные, так и новолачные фенолформальдегидные смолы по ГОСТ 18694-80. В примерах осуществления были использованы: примеры 1, 2, 6 - смола СФ-010, пример 3 - СФ-121, примеры 4, 5 - СФ-340.

Авторами установлено, что применение слоистого звукоизоляционного материала, включающего слой, выполненный из нетканого иглопробивного материала на основе органических волокон, в качестве которых используют терлоновые, высомомодульные арамидные, оксалоновые, поливинилхлоридные, полиэфирные волокна или их смеси, или углеродных волокон, пропитанного связующим - водной дисперсией на основе (со)полимера винилиденхлорида, вместо стекло- и минерального волокна, пропитанного смолистым связующим, и слой с ячеистой структурой, выполненный в виде сотовой панели на основе стекло- или арамидной ткани, пропитанной фенолформальдегидной смолой, вместо слоя пены с открытыми ячейками, увеличивает значение коэффициента звукопоглощения на частотах от 250 до 2000 Гц.

Примеры осуществления

Пример 1

Нетканый иглопробивной материал (ТУ 8397-017-00322318-2000) на основе высокомодульных арамидных волокон пропитывают связующим, содержащим 100 мас.ч. водной дисперсии на основе полимера винилиденхлорида. Пропитанный нетканый материал высушивают и нагревают для отверждения связующего при температуре 100-120°С.

Полученный слой (20 мм) соединяют с другим слоем, представляющим собой сотовую панель на основе стеклоткани, пропитанную фенолформальдегидной смолой СФ-010 (20 мм), при соотношении толщин слоев 1:1.

Изготовление звукоизоляционного материала по примерам №2-6 осуществляют аналогично примеру 1 с использованием в качестве связующего водной дисперсии на основе сополимера винилиденхлорида и винилхлорида. В примере 6 используют нетканый иглопробивной материал на основе углеродных волокон (ТУ 2568-233-04838763-2004).

Виды волокон, используемых в иглопробивных нетканых материалах, вид наполнителя, концентрация водной дисперсии, количественные соотношения водной дисперсии и наполнителя, соотношение толщин слоев приведены в таблице 1. В таблице 2 приведены свойства предлагаемого материала и прототипа.

Таблица 1
№ п/пПервый слойВид наполнителяСоотношение дисперсии и наполнителя Концентрация водной дисперсии, % Второй слойСоотношение толщин слоев
1Пропитанный нетканый иглопробивной материал на основе высокомодульных арамидных волокон-- 15Сотовая панель на основе стеклоткани, пропитанная фенолформальдегидной смолой 1:1
2Пропитанный нетканый иглопробивной материал на основе терлонового волокна Сажа1:0,05 5_»_»_1,3:1
3Пропитанный нетканый иглопробивной материал на основе оксалонового волокна Сажа1:0,1525 _»_»_2:1
4Пропитанный нетканый иглопробивной материал на основе поливинилхлоридного волокна Сажа1:0,151 40_»_»_1:1

5Пропитанный нетканый иглопробивной материал на основе смеси 80% высокомодульного арамидного волокна и 20% полиэфирного волокнаПоливинилхлорид 1:0,245 Сотовая панель на основе арамидной ткани, пропитанная фенолформальдегидной смолой1,1:1
6Пропитанный нетканый иглопробивной материал на основе углеродного волокнаСажа 1:0,230_»_»_ 1,3:1
7 Материал-прототип (нетканый иглопробивной материал на основе стекло- или минеральных волокон, обработанный связующим) -- -Огнестойкая пена с открытыми ячейками на основе уретанового, нитрильного, винилового или бутадиенстирольного каучуков.-

Таблица 2
СвойстваПредлагаемый материал по примерамПрототип
12 345 6
Коэффициент звукопоглощения слоистый звукоизоляционный материал, патент № 2307764 в диапазоне частот 250-2000 Гц0,62-0,67 0,75-0,820,87-0,92 0,60-0,670,78-0,85 0,85-0,950,25-0,35

Из таблицы 2 следует, что коэффициент звукопоглощения предлагаемого материала увеличивается в 3-4 раза по сравнению с прототипом в диапазоне частот от 250 до 2000 Гц.

Использование предлагаемого слоистого звукоизоляционного материала позволяет значительно снизить шум внутри замкнутых объемов, что обеспечивает комфортные условия в салоне и повышает коммерческую ценность самолетов.

Класс B64C1/40 тепло- или звукоизоляция 

конструкция с сотовым заполнителем для использования в несущей панели гондолы турбореактивного двигателя -  патент 2517938 (10.06.2014)
способ изготовления структуры с ячеистыми сердцевинами для гондолы турбореактивного двигателя -  патент 2515750 (20.05.2014)
стойкий к прожогу фюзеляж воздушного судна -  патент 2502634 (27.12.2013)
сегмент фюзеляжа и способ изготовления сегмента фюзеляжа -  патент 2488519 (27.07.2013)
структура для акустической обработки, предназначенная, в частности, для воздухозаборника гондолы летательного аппарата -  патент 2482020 (20.05.2013)
самоудерживающаяся ячеистая теплозвукоизоляция -  патент 2482019 (20.05.2013)
панель звукоизолирующая -  патент 2472649 (20.01.2013)
самолет с улучшенным акустическим комфортом -  патент 2469909 (20.12.2012)
фюзеляж воздушного или космического судна и способ активной изоляции этого фюзеляжа -  патент 2466906 (20.11.2012)
огнестойкий слоистый звукотеплоизолирующий материал -  патент 2465145 (27.10.2012)

Класс B60R13/08 элементы изоляции, например для звукоизоляции

Класс B32B7/02 изделия изготовленные из слоев с различными физическими свойствами, например из слоев различной твердости 

продукт для хранения лиофилизированных молочно-кислых бактерий, смешанных с порошком для раствора для пероральной регидратации -  патент 2527515 (10.09.2014)
металлический лист c предварительно нанесённым покрытием с превосходной проводимостью и коррозионной стойкостью -  патент 2524937 (10.08.2014)
способ повышения склерометрической твердости материала -  патент 2518827 (10.06.2014)
слоистый материал для многослойного стекла -  патент 2502097 (20.12.2013)
люминесцентный композитный материал и светоизлучающее устройство на его основе -  патент 2500715 (10.12.2013)
способ изготовления из кремнесодержащих смесей многослойной строительной панели (варианты) -  патент 2500538 (10.12.2013)
окрашенный тонколистовый материал с множеством дискретных протяженных элементов -  патент 2492053 (10.09.2013)
упаковочный многослойный материал, способ получения упаковочного многослойного материала и изготовленный из него упаковочный контейнер -  патент 2487065 (10.07.2013)
оптически-термически надписываемое нанопокрытие -  патент 2471634 (10.01.2013)
бронестекло -  патент 2465536 (27.10.2012)

Класс B32B27/00 Слоистые изделия, содержащие в основном синтетические смолы

многослойный упаковочный материал -  патент 2529522 (27.09.2014)
выравнивающая пленка и способ ее изготовления -  патент 2528987 (20.09.2014)
устойчивый к загрязнению, воздухопроницаемый тканевый слоистый материал и одежда из него -  патент 2527989 (10.09.2014)
продукт для хранения лиофилизированных молочно-кислых бактерий, смешанных с порошком для раствора для пероральной регидратации -  патент 2527515 (10.09.2014)
термоклеи с увеличенным временем выдержки перед склеиванием -  патент 2526985 (27.08.2014)
высокоэффективная, высокотемпературная легкая пленка, лента или кожух для изоляции проводов -  патент 2526683 (27.08.2014)
способ изготовления защищенного от подделки документа и/или ценного документа с персонализированными информационными признаками -  патент 2526680 (27.08.2014)
слоистые материалы, содержащие пластинчатые минералы -  патент 2525418 (10.08.2014)
композиция полимерной ткани, способ ее изготовления и применения -  патент 2524596 (27.07.2014)
напольное или настенное покрытие -  патент 2524310 (27.07.2014)
Наверх