Композиция для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии

Изобретение относится к материалам для изготовления шумозащитных ограждений, устанавливаемых вдоль автомобильных дорог, железнодорожных путей, вокруг промышленных объектов и других источников шума. Технический результат - улучшение физико-механических свойств панелей звукопоглощающих экранов. Композиция для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии включает изотактический полипропилен, гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида при их массовом соотношении от 8,5:1,0 до 9,0:1,0 и волокнистый наполнитель, в качестве которого используют базальтовое волокно, обработанное водонесовместимым силансодержащим замасливателем, при следующем соотношении, мас.%: изотактический полипропилен 67,0-70,0, гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида 0,8-1,2, волокнистый наполнитель остальное. 1 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к материалам для изготовления шумозащитных ограждений, устанавливаемых вдоль автомобильных дорог, железнодорожных путей, вокруг промышленных объектов и других источников шума.

Эффективность звукопоглощающих экранов определяется не только звукопоглощающими и звукоизоляционными свойствами материалов, из которых они изготовлены, эти материалы должны обладать высокими физико-механическими показателями, в частности: механической прочностью, стойкостью к ударам камней, защитой от поражения обслуживающего персонала и населения электрическим током.

Известны композиции для изготовления звукопоглощающих экранов, включающие термопластичный полимер - полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полиамид, полиметилметакрилат и другие, и волокнистый наполнитель - стеклянные, базальтовые, углеродные и другие волокна (RU 2173372 С2, RU 156212 Ul, RU 2005105431 A, RU 2173372 С2, RU 2015148 C1, CN 103897262 А).

Панели звукопоглощающих экранов могут быть изготовлены методом литья под давлением. Однако указанный метод имеет недостаточно высокую производительность, не позволяет получать изделия непрерывной длины, имеющие строго одинаковую толщину по всей площади, что, в свою очередь, не позволяет организовать непрерывный высокопроизводительный процесс изготовления панелей звукопоглощающих экранов.

Экструзионные панели строго одинаковы по толщине во всех точках, имеют ровный торец, достоинством метода экструзии является высокая производительность и возможность получать изделия непрерывной длины. Однако в процессе экструзии компоненты композиции подвергаются воздействию и высоких температур, и сдвиговых напряжений, что приводит к изменению их структуры, технологических свойств композиции и может оказать отрицательное влияние на физико-механические свойства получаемого продукта. В связи с этим к составу композиции, предназначенной для экструзионного формования, предъявляются особые требования.

Известна композиция для изготовления панелей шумозащитных экранов методом экструзии, включающая термопластичный полимер - полиметилметакрилат и волокнистый наполнитель - полиамидные нити (ЕР 1606457 В1).

Однако панели, изготовленные из известной композиции, обладают звукоотражающими свойствами, что является неприемлемым в связи с высоким уровнем шума непосредственно на транспортных магистралях.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является известная композиция для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии, включающая изотактический полипропилен и волокнистый наполнитель (DE 102012100567 А1). В качестве волокнистого наполнителя известная композиция включает лигноцеллюлозные волокна в количестве 50-85% от массы композиции.

Недостатком известной композиции являются низкие физико-механические показатели изготовленных из нее панелей звукопоглощающих экранов.

Технической задачей изобретения является создание композиции для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии, лишенной указанного недостатка.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение физико-механических свойств панелей звукопоглощающих экранов.

Указанный технический результат достигается тем, что композиция для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии, включающая изотактический полипропилен и волокнистый наполнитель, дополнительно содержит гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида при их массовом соотношении от 8,5:1,0 до 9,0:1,0, соответственно, а в качестве волокнистого наполнителя включает базальтовое волокно, обработанное водонесовместимым силансодержащим замасливателем, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

изотактический полипропилен 67,0-70,0
гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида 0,8-1,2
волокнистый наполнитель остальное

В качестве волокнистого наполнителя предлагаемая композиция включает обработанное любым водонесовместимым силансодержащим замасливателем базальтовое волокно. Такое обработанное водонесовместимым силансодержащим замасливателем базальтовое волокно имеется в продаже или оно может быть приготовлено, например, по RU 2167838 С1, с использованием замасливателей №4С (ГОСТ Р 53237-2008) или таких как описано в http://www.korsil.ru/silan-zamaslivatel.html, RU 2101241 C1, RU 2389698 C1, SU 1666480 А1 и др.

Обработка базальтового волокна водонесовместимым силансодержащим замасливателем повышает противодействующую слипанию волокон антистатичность, исключающую электризуемость волокна при трении с рабочими органами экструдера.

Результатом использования в качестве волокнистого наполнителя базальтового волокна, обработанного водонесовместимым силансодержащим замасливателем, является повышение физико-механических показателей панелей звукопоглощающих экранов, изготовленных из предлагаемой композиции методом экструзии.

Другим фактором, улучшающим физико-механические свойства панелей звукопоглощающих экранов, изготовленных методом экструзии из предлагаемой композиции, является использование в ее составе 0,8-1,2 мас. % дополнительного компонента - гранулированного продукта экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида, приготовленного при их массовом соотношении от 8,5:1,0 до 9,0:1,0, соответственно.

Гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида получают предварительно. Изотактический полипропилен смешивают с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида при их массовом соотношении от 8,5:1,0 до 9,0:1,0, соответственно. Затем полученную сухую смесь пропускают через экструдер при максимальной температуре расплава 200°С. Выдавленные из экструдера стренги диаметром 3-4 мм охлаждают в водяной бане и режут на гранулы длиной 3-4 мм. Полученный гранулят сушат при температуре около 80°С не менее 2-х часов. В качестве модификатора может быть использован любой модификатор на основе м-фенилен-бис-малеинимида (Химические добавки к полимерам. М., Химия, 1981, С. 177-178; RU 2569544 С1; http://libweb.kpfu.ru/z3950/EPOS_ESIC/Halikova_komp.pdf и др.).

Результатом экструзии смеси изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида является продукт, физико-механические и технологические свойства которого отличаются от свойств продукта, полученного простым смешением, поскольку в процессе экструзии исходные компоненты подвергаются воздействию высоких температур и сдвиговых напряжений, что способствует изменению их структуры в результате протекающих механохимических процессов. При последующем изготовлении панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии (назначение предлагаемой композиции) гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида подвергается повторному циклу экструзии. Известно, что повторения циклов экструзии приводят к существенным изменениям молекулярно-структурных характеристик полимеров винилового ряда, к которым относится полипропилен (http://www.dissercat.com/content/izmeneniya-struktury-i-svoistv-polimerov-vinilovogo-ryada-pri-mnogokratnoi-ekstruzii). Экспериментально было подтверждено, что наличие в составе материала панелей звукопоглощающих экранов указанного продукта повторного цикла экструзии в количестве 0,8-1,2 мас. % существенно улучшает физико-механические свойства панелей звукопоглощающих экранов.

Экспериментально подтверждено, что результат применения в составе предлагаемой композиции в качестве волокнистого наполнителя базальтового волокна, обработанного любым водонесовместимым силансодержащим замасливателем, и дополнительного введения в ее состав указанного выше гранулированного продукта экструзии изотактического полипропилена с любым модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида приводит к комбинированному воздействию, характеризующемуся превышением действия, оказываемого каждым из компонентов в отдельности, т.е. к эффекту синергизма. Такой эффект наблюдается только в указанном выше узком интервале соотношений исходных компонентов предлагаемой композиции. За пределами указанного интервала соотношений исходных компонентов эффект синергизма отсутствует.

Пример 1

Предварительно получают гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида описанным выше способом при массовом соотношении компонентов 9,0:1,0, соответственно. В качестве модификатора на основе м-фенилен-бис-малеинимида используют промышленный модификатор Малеид Ф по ТУ 6-14-1004-87 (http://ntcp.ru/work/library/5103/5211). В экструдер подают указанный гранулированный продукт экструзии, изотактический полипропилен и базальтовый ровинг, обработанный водонесовместимым силансодержащим замасливателем, производства ООО «Каменный век» (http://www.b-composites.net/26.html) при следующем соотношении компонентов, мас. %:

изотактический полипропилен 69,0
гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида 1,0
волокнистый наполнитель остальное

Процесс осуществляют в двухшнековом экструдере с диаметром шнеков 60 мм и отношением дины к диаметру, равным 15, при 240-245°С. Стренги диаметром около 4 мм, выходящие из экструдера, охлаждают в ванне с водой и рубят на грануляторе на отрезки длиной 3-5 мм. Затем полученные гранулы сушат в вакуумной сушилке барабанного типа при 75-85°С и остаточном давлении 0,4-0,6 кгс/см2 не менее 4-х час.

Панели звукопоглощающих экранов в виде профилированных листов толщиной 3±0,1 мм, шириной 500±1 мм изготавливают методом экструзии с использованием одношнекового экструдера, на выходе которого установлена профилирующая фильера.

Результаты испытаний полученных образцов панелей звукопоглощающих экранов показали снижение шума на 40 дБА, что подтверждает возможность реализации назначения предлагаемой композиции. Показатели физико-механических свойств полученных образцов, демонстрирующие достижение технического результата, приведены в таблице.

Пример 2

Процесс осуществляют по примеру 1, но в качестве волокнистого наполнителя композиция включает не обработанный замасливателем базальтовый ровинг.

Пример 3

Процесс осуществляют по примеру 1, но в составе композиции отсутствует гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида. Соотношение компонентов, мас. %: изотактический полипропилен - 70, базальтовый ровинг, обработанный силановым замасливателем, производства ООО «Каменный век» (http://www.b-composites.net/26.html) - 30.

Пример 4

Процесс осуществляют по примеру 1, но в составе композиции отсутствует гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида, в качестве волокнистого наполнителя она содержит не обработанный замасливателем базальтовый ровинг. Соотношение компонентов, мас. %: изотактический полипропилен - 70, базальтовый ровинг - 30.

Кроме того, были проведены сравнительные испытания образцов, изготовленных по методике примера 1 из композиции по DE 102012100567 А1 (прототип) при использовании в качестве лигноцеллюлозного волокнистого наполнителя древесной стружки.

Показатели физико-механических свойств образцов, полученных по примерам 1-4, и результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Композиция для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии, включающая изотактический полипропилен и волокнистый наполнитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида при их массовом соотношении от 8,5:1,0 до 9,0:1,0, соответственно, а в качестве волокнистого наполнителя включает базальтовое волокно, обработанное водонесовместимым силансодержащим замасливателем, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

изотактический полипропилен 67,0-70,0
гранулированный продукт экструзии изотактического
полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида 0,8-1,2
волокнистый наполнитель остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к шумопонижающим конструкциям. Шумозащитный экран содержит фундаментное основание, цокольную часть, несущее основание в виде поперечных стоек, продольных профилей, тыльную звукоотражающую панель, лицевую звукопрозрачную панель, звукопоглощающие панели.

Изобретение относится к шумопонижающим конструкциям. Шумозащитный экран содержит звукопоглощающие панели, выполненные в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками автомобильных аккумуляторных батарей и установленными звукопрозрачными перфорированными крышками или звукопрозрачными крышками сетчатого типа с заполненными звукопоглощающим веществом полостными емкостями в виде обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, лицевую перфорированную звукопрозрачную панель.

Изобретение относится к шумопонижающим конструкциям. Шумозащитный экран содержит фундаментное основание, несущее основание, поперечные стойки, продольные профили, тыльную звукоотражающую панель, лицевую звукопрозрачную панель, перфорированную сквозными отверстиями, звукопоглощающие панели.

Изобретение относится к шумопонижающим конструкциям. Шумозащитный экран содержит фундаментное основание, несущее основание, поперечные стойки и продольные профили, тыльную звукоотражающую панель, лицевую звукопрозрачную панель, перфорированную сквозными отверстиями, звукопоглощающие панели, представленные перфорированными пористыми звукопоглощающими брикетами.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве средства защиты от шума.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению. Акустический экран содержит каркас с откосами из металлических листов с расположенными в нем секциями акустических панелей, которые выполнены как шумоотражающими светопрозрачными, так и непрозрачными шумопоглощающими.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве средства защиты от шума.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве средства защиты от шума.

Изобретение относится к шумопонижающим конструкциям и предназначено для защиты урбанизированных территорий от негативного акустошумового воздействия. Способ повышения эффективности шумопонижающих экранов основан на поглощении падающего на экран акустического сигнала благодаря использованию свойств резонансного поглощения, при котором для обеспечения дополнительного поглощения акустических лучей, рассеиваемых на верхней кромке экрана, используют шумопоглощающий экран, выполненный в виде параллелепипеда, образованного передней и задней панелями.

Создающий затухание элемент, состоящий из верхней части, узкой части и опорной части. Указанные части образуют бетонный блок.

Изобретение относится к предохранительным устройствам техники безопасности, в частности к средствам снижения шума машин и оборудования. Техническим результатом является повышение эффективности шумоглушения. Технический результат достигается тем, что звукоизолирующее ограждение содержит кожух, установленный на виброизолирующей опоре, выполненной в виде коробообразного каркаса, между стенками которого размещен звукопоглощающий материал, а кожух облицован изнутри шумопоглощающим элементом, отличающееся тем, что шумопоглощающий элемент выполнен с резонансными вставками и содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, слой сложной формы представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца». 5 ил.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве средства защиты от шума. Техническим результатом является повышение эффективности шумоглушения. Технический результат достигается тем, что акустический экран для производственных помещений содержит каркас с откосами из металлических листов с расположенными в нем секциями акустических панелей, которые выполнены как шумоотражающими светопрозрачными, так и непрозрачными шумопоглощающими, причем компоновка их в акустическом экране может быть в любом сочетании вертикальных и горизонтальных рядов, каждая из непрозрачных шумопоглощающих акустических панелей выполнена в виде жестких и перфорированных стенок, между которыми расположены слои звукоотражающего, а также звукопоглощающего материалов разной плотности, расположенные в два слоя, причем слои звукоотражающего материала выполнены сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и которые расположены соответственно у жесткой и перфорированной стенок, а слои звукоотражающего материала выполнены из теплоизоляционного материала, способного поддерживать заданный микроклимат в помещении, а в качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, а перфорированная стенка имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности, в качестве звукопоглощающего материала непрозрачных шумопоглощающих акустических панелей использован пористый шумопоглощающий материала, или в качестве звукопоглощающего материала непрозрачных шумопоглощающих акустических панелей использован жесткий пористый материал, при этом многослойный звукопоглощающий элемент выполнен в виде двух слоев, один из которых, прилегающий к жесткой стенке является звукопоглощающим, а другой, прилегающий к перфорированной стенке, выполнен с перфорацией из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров. 4 ил.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. Каждая из непрозрачных шумопоглощающих акустических панелей содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещен комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы. Материал представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, каркас которого выполнен из жесткого звукопоглощающего материала. Пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру. Вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей. Ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной поверхностях. Полости, образованные гладкой и перфорированной поверхностями, между которыми расположен комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы, заполнены мягким звукопоглощающим материалом. Полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены вспененным полимером, например полиэтиленом или полипропиленом. Полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, соединены резонансными отверстиями с полостями, образованными гладкой и перфорированной поверхностями, между которыми расположен комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы. 3 ил.

Изобретение относится к шумопонижающим конструкциям, устанавливаемым, в частности, вдоль автомобильных и железных дорог, аэродромов, открытых участков линий метрополитена, вблизи испытательных полигонов, шумоактивных строительных и производственных площадок или каких-либо других источников повышенного шумового излучения, квалифицируемых в качестве технических объектов, производящих негативное акустическое загрязнение окружающей среды. Шумозащитный экран содержит фундаментное основание, цокольную часть, несущее основание, поперечные стойки, продольные профили, тыльную звукоотражающую панель, лицевую звукопрозрачную панель, перфорированную сквозными отверстиями, звукопоглощающую панель. Звукопоглощающая панель составлена из акустических панельных модулей, выполненных в виде сблокированных акустических резонаторов Гельмгольца. Модули образованы используемыми утилизируемыми пустотелыми полостными бутылочными емкостями ПЭТ-тары (ПЭТ - полиэтилентерефталат), содержащими емкостные камерные и открытые резьбовые горловые части, с демонтированными резьбовыми пробками. Ёмкости своими резьбовыми горловыми частями помещены в посадочные отверстия компоновочно-горловой матрицы, представленной перфорированной листовой металлической или полимерной структурой, и неподвижно закреплены в них соответствующими навинчиваемыми резьбовыми крепежными элементами. Технический результат - обеспечение широкополосной шумозаглушающей эффективности, перекрывающей низко-, средне- и высокочастотную область звукового спектра. 16 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. Каждая из непрозрачных шумопоглощающих акустических панелей акустического экрана содержит гладкую и перфорированную стенки, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы. Слой представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков. Пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру. Вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей. Ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках. Полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем. Между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца». 3 ил.

Изобретение относится к материалам для изготовления шумозащитных ограждений, устанавливаемых вдоль автомобильных дорог, железнодорожных путей, вокруг промышленных объектов и других источников шума. Технический результат - улучшение физико-механических свойств панелей звукопоглощающих экранов. Композиция для изготовления панелей звукопоглощающих экранов методом экструзии включает изотактический полипропилен, гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида при их массовом соотношении от 8,5:1,0 до 9,0:1,0 и волокнистый наполнитель, в качестве которого используют базальтовое волокно, обработанное водонесовместимым силансодержащим замасливателем, при следующем соотношении, мас.: изотактический полипропилен 67,0-70,0, гранулированный продукт экструзии изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида 0,8-1,2, волокнистый наполнитель остальное. 1 табл., 4 пр.

Наверх