Способ формирования высокотеплостойких шумопоглощающих и изоляционных материалов

Способ формирования высокотеплостойких шумопоглощающих и изоляционных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки создания изобретения

(a) Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу формования высокотеплостойких шумопоглощающих и изоляционных материалов, который использует шумопоглощающий материал, содержащий 20-80 масс. ч. волокнистого материала, имеющего предельный кислородный индекс (ПКИ) 25% или более и температуру теплостойкости 200°С или выше, и 20-80 масс. ч. связующей термоотверждающейся смолы, имеющей температуру теплостойкости 200°С или выше, и который устанавливается на блок цилиндра двигателя и панель автомобильного корпуса выше шумоглушителя транспортного средства. Более конкретно способ содержит стадию нанесения высвобождающего агента с нанесением высвобождающего агента внутри горячей формы, стадию формования горячим прессованием с фиксацией формы и стадию холодного прессования со стабилизацией формы.

(b) Предпосылки создания изобретения

При работе транспортного средства образуются различные шумы. Шум транспортного средства главным образом образуется от двигателя или выхлопной системы и передается внутри транспортного средства по воздуху. Шумопоглощающий и изоляционный материал используется для снижения шума, образованного от двигателя или выхлопной системы, передаваемого внутри транспортного средства. Амортизаторы толчков, подушки амортизации толчков и т.п. используются для блокирования шума от двигателя, передающегося внутри транспортного средства, и туннельная подушка, ковровое покрытие пола и т.п. используются для блокирования шума, образуемого от выхлопной системы и пола, передающегося внутри транспортного средства.

В качестве шумопоглощающего материала для транспортного средства публикация корейского патента №2004-0013840 рассматривает шумопоглощающий и изоляционный материал 20-мм толщины, имеющий слой ПЭТФ-волокна, в который вводится пленочный слой синтетической смолы, имеющий толщину 40-100 мкм, в продольном направлении, и публикация корейского патента №2002-0089277 рассматривает способ получения шумопоглощающего материала из нетканого материала, формованного при резке и нагревании сложнополиэфирного волокна, смешении со сложнополиэфирным волокном с низкой температурой плавления при определенном соотношении и их формовании и нагревании. И публикация корейского патента №2006-0043576 рассматривает способ покрытия, по меньшей мере, одного из верхнего слоя и нижнего слоя сложнополиэфирного (ПЭТФ) холста смолой с использованием смеси волокна из волокна с низкой температурой плавления (НПВ) и обычного волокна.

Однако для существующих изоляционных амортизаторов и изоляционного кожуха, хотя холст смолы, использующий фенольный порошок в качестве связующего, или стекловата или полукристаллический продукт из полиуретанового пенопласта, использующие фенольную смолу в качестве связующего, могут формоваться простым горячим прессованием в течение 60 с, они не могут сохранять свою форму в высокотемпературной среде 200°С или выше и не имеют хорошей огнестойкости. По этой причине они не могут непосредственно устанавливаться на блок цилиндра двигателя или панель автомобильного корпуса выше шумоглушителя.

Кроме того, подушка амортизатора толчков, туннельная подушка и ковровое покрытие пола, использующие низкоплавкое полиэтилентерефталатное (НП-ПЭТФ) волокно, которое является термопластичным связующим, имеют плохую огнестойкость. Хотя связующая термоотверждающаяся смола, имеющая температуру теплостойкости 200°С или выше, используется для непосредственной установки на блок цилиндра двигателя или на панель автомобильного корпуса выше шумоглушителя, невозможно формование продукта путем предварительного нагревания с последующим формованием холодным прессованием.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение относится к созданию способа формования высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала, который не изменяет форму в высокотемпературной среде 200°С или выше, будучи смежным с источником шума двигателя или выхлопной системы, и удовлетворяет огнестойкости по UL 94V-0.

Настоящее изобретение также относится к созданию способа снижения шума путем применения шумопоглощающего и изоляционного материала в устройстве, образующем шум.

В одном аспекте настоящее изобретение предусматривает способ формования шумопоглощающего и изоляционного материала, который включает: i) стадию нанесения высвобождающего агента с нанесением высвобождающего агента внутри горячей формы; ii) стадию формования горячим прессованием с фиксацией формы шумопоглощающего материала при размещении шумопоглощающего материала, содержащего 20-80 масс. ч. волокнистого материала, имеющего предельный кислородный индекс (ПКИ) 25% или более и температуру теплостойкости 200°С или выше, и 20-80 масс. ч. связующей термоотверждающейся смолы, имеющей температуру теплостойкости 200°С или выше, на горячей форме, покрытой высвобождающим агентом; и iii) стадию холодного прессования со стабилизацией формы отпрессованного шумопоглощающего материала.

В обычном варианте настоящего изобретения на стадии нанесения высвобождающего агента i) высвобождающий агент напылительного типа, полученный разбавлением эмульсии водой до концентрации 10-90%, может быть равномерно нанесен на верхнюю и нижнюю поверхности внутри горячей формы в количестве 20-100 г/м².

В другом варианте настоящего изобретения эмульсией может быть одна или более, выбранные из группы, состоящей из кремнийсодержащей эмульсии и фторсодержащей эмульсии.

В типичном варианте настоящего изобретения на стадии формования горячим прессованием ii) шумопоглощающий материал размещается в горячей форме, сопряженной с горячим прессом, и горячее прессование может быть осуществлено при давлении 60-200 кгс/см² в течение 60-300 с температурой поверхности горячей формы, поддерживаемой при 150-230°С, с фиксацией его формы.

В другом варианте настоящего изобретения шумопоглощающий материал может содержать нетканый материал, содержащий волокнистый материал, и связующую термоотверждающуюся смолу, которая располагается в том же слое, что и нетканый материал, и пропитывает нетканый материал при сохранении трехмерной структуры внутри нетканого материала, причем связующая термоотверждающаяся смола распределена равномерно по всей волокнистой нити нетканого материала и образует вентиляционные отверстия небольшого размера по сравнению с отверстиями до пропитки связующим.

В другом варианте настоящего изобретения шумопоглощающий материал может быть получен погружением нетканого материала в раствор связующей термоотверждающейся смолы и прессованием при 1-20 кгс/см².

В другом варианте настоящего изобретения шумопоглощающий материал может быть таким, в котором при пропитке используется 1-300 масс. ч. связующей термоотверждающейся смолы на 100 масс. ч. нетканого материала.

В другом варианте настоящего изобретения волокнистым материалом может быть один или более представителей, выбранных из группы, состоящей из арамидного волокна, полифениленсульфидного (ПФС) волокна, окисленного полиакрилонитрильного (окси-ПАН) волокна, полиимидного (ПИ) волокна, полибензимидазольного (ПБИ) волокна, полибензоксазольного (ПБО) волокна, политетрафторэтиленового (ПТФЭ) волокна, поликетонового (ПК) волокна, металлического волокна, углеродного волокна, стеклянного волокна, базальтового волокна, кремнеземного волокна и керамического волокна.

В другом варианте настоящего изобретения волокнистым материалом может быть один или более представителей, выбранных из группы, состоящей из мета-арамидного (м-арамидного) волокна и пара-арамидного (п-арамидного) волокна.

В другом варианте настоящего изобретения нетканый материал может быть однослойным нетканым материалом, формованным из арамидного волокна, имеющего тонину 1-15 денье и толщину 3-20 мм.

В другом варианте настоящего изобретения нетканый материал может иметь плотность 100-2000 г/м².

В другом варианте настоящего изобретения связующая термоотверждающаяся смола может содержать эпоксидную смолу, 1-20% масс. отвердителя на массу эпоксидной смолы, 1-10% масс. катализатора на массу эпоксидной смолы и 10-40% масс. антипирена на массу эпоксидной смолы.

В другом варианте настоящего изобретения эпоксидной смолой может быть одна или более смол, выбранных из группы, состоящей из диглицидилового эфира бисфенола А, диглицидилового эфира бисфенола F, диглицидилового эфира полиоксипропилена, диглицидилового эфира фосфазена, фенольноноволачной эпоксидной смолы, орто-крезолноволачной эпоксидной смолы и (бисфенол А)-новолачной эпоксидной смолы.

В варианте настоящего изобретения на стадии холодного прессования iii) шумопоглощающий материал может быть размещен на холодной форме, сопряженной с одним представителем, выбранным из группы, состоящей из холодного пресса и зажимного приспособления, и холодное прессование может быть осуществлено в течение 5 с или более при температуре поверхности холодной формы, поддерживаемой при 20-40°С.

В другом варианте настоящего изобретения холодное прессование может быть осуществлено в течение 30-60 с.

В другом аспекте настоящее изобретение предусматривает способ снижения шума шумобразующего устройства, который включает: i) идентификацию трехмерной формы шумобразующего устройства; ii) формование шумопоглощающего и изоляционного материала способом так, чтобы соответствовать частично или полностью трехмерной форме устройства; и iii) применение шумопоглощающего и изоляционного материала смежно с шумобразующим устройством.

В варианте настоящего изобретения устройством может быть мотор, двигатель или выхлопная система.

В варианте настоящего изобретения указанное применение шумопоглощающего и изоляционного материала смежно с шумобразующим устройством может включать в себя плотное положение шумопоглощающего и изоляционного материала к шумобразующему устройству, размещение шумопоглощающего и изоляционного материала с интервалом от шумобразующего устройства или формование шумопоглощающего и изоляционного материала как части шумобразующего устройства.

Способ формования высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала согласно настоящему изобретению обеспечивает высокотеплостойкий шумопоглощающий и изоляционный материал, который размещается смежно с источником шума двигателя или выхлопной системы и снижает шум, идущий от двигателя или выхлопной системы.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена блок-схема, описывающая способ формования высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала согласно типичному варианту настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлены электронные микрофотографии (×300) нетканых материалов до и после пропитки связующей термоотверждающейся смолой. На фиг. 2(А) представлена микрофотография нетканого материала, полученного иглопробиванием. На фиг. 2(В) и 2(С) представлены микрофотографии нетканых материалов, пропитанных связующим. На фиг. 2(В) представлена микрофотография нетканого материала, пропитанного связующим, где 20 масс. ч. связующей термоотверждающейся смолы пропитывают 80 масс. ч. нетканого материала, а на фиг. 2(С) представлена микрофотография нетканого материала, пропитанного связующим, где 50 масс. ч. связующей термоотверждающейся смолы пропитывают 50 масс. ч. нетканого материала.

На фиг. 3 схематически показан пример, в котором шумопоглощающий и изоляционный материал формован и применен в шумообразующем устройстве транспортного средства. На фиг. 3(а) показан вид шумопоглощающего и изоляционного материала, формованного для использования в двигателе транспортного средства, и на фиг. 3(b) показан шумопоглощающий и изоляционный материал, установленный на части двигателя транспортного средства.

На фиг. 4 схематически показан пример, в котором шумопоглощающий и изоляционный материал применен в шумообразующем устройстве транспортного средства с интервалом от шумообразующего устройства. На фиг. 4(а) показан вид шумопоглощающего и изоляционного материала, формованного для использования в нижней части транспортного средства, и на фиг. 4(b) показан вид шумопоглощающего и изоляционного материала, установленного в нижней части транспортного средства.

На фиг. 5 сравниваются шумопоглощающие характеристики шумопоглощающего и изоляционного материала в зависимости от плотности нетканого материала.

На фиг. 6 сравниваются теплоизоляционные характеристики шумопоглощающего и изоляционного материала, полученного согласно способу формования высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала согласно типичному варианту настоящего изобретения, с теплоизоляционными характеристиками существующей алюминиевой теплоизоляционной плиты.

Подробное описание изобретения

Далее отдельные типичные варианты настоящего изобретения описываются подробно. Однако они предназначены только для подробного описания настоящего изобретения, так что специалисты в области техники, к которой принадлежит настоящее изобретение, могут легко осуществить изобретение, и техническая суть и объем настоящего изобретения не ограничиваются описанными вариантами.

Способ формования высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала согласно настоящему изобретению включает: стадию S101 нанесения высвобождающего агента с нанесением высвобождающего агента внутри горячей формы; стадию S103 формования горячим прессованием с фиксацией формы шумопоглощающего материала и стадию S105 холодного прессования со стабилизацией формы шумопоглощающего материала.

На стадии S101 нанесения высвобождающего агента высвобождающий агент напылительного типа, полученный разбавлением эмульсии водой до концентрации 10-90%, равномерно наносится на верхнюю и нижнюю поверхности внутри горячей формы в количестве 20-100 г/м². Высвобождающий агент служит для предотвращения присоединения высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала к горячей форме в процессе формования. Когда нанесенное количество высвобождающего агента составляет менее 20 г/м², может иметь место сильное пыление, т.к. высокотеплостойкий шумопоглощающий и изоляционный материал становится присоединенным к горячей форме. А когда нанесенное количество высвобождающего агента составляет более 100 г/м², поверхность высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала может быть загрязнена. Следовательно, вышеуказанный интервал является предпочтительным.

В частности, эмульсией может быть одна или более, выбранные из группы, состоящей из кремнийсодержащей эмульсии и фторсодержащей эмульсии.

На стадии S103 формования горячим прессованием шумопоглощающий материал, содержащий 20-80 масс. ч. волокнистого материала, имеющего предельный кислородный индекс ((ПКИ)(LOI)) 25% или более и температуру теплостойкости 200°С или выше, и 20-80 масс. ч. связующей термоотверждающейся смолы, имеющей температуру теплостойкости 200°С или выше, размещается на горячей форме, сопряженной с горячим прессом, и горячее прессование осуществляется при давлении 60-200 кгс/см² в течение 60-300 с при температуре поверхности горячей формы, поддерживаемой при 150-230°С. Как результат, форма высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала фиксируется. Когда температура поверхности горячей формы является ниже 150°С, может иметь место расслаивание, т.к. связующая термоотверждающаяся смола, существующая в сердцевинной части высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала, является неотвержденной. А когда температура поверхности горячей формы является выше 230°С, может иметь место обесцвечивание благодаря почернению связующей термоотверждающейся смолы, вызывая в результате проблему качества внешнего вида. Когда давление является ниже 60 кгс/см², расслаивание может иметь место в объемной части высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала. А когда давление является выше 200 кгс/см², может иметь место проблема качества внешнего вида, т.к. поверхность отпрессованной части высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала становится скользкой. Когда время горячего прессования составляет менее 60 с, может иметь место расслаивание, т.к. связующая термоотверждающаяся смола, существующая в сердцевинной части высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала, является неотвержденной. А когда время горячего прессования составляет более 300 с, может иметь место проблема качества внешнего вида, т.к. имеет место обесцвечивание благодаря почернению связующей термоотверждающейся смолы и т.к. поверхность отпрессованной части высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала становится скользкой. Следовательно, вышеуказанные интервалы являются предпочтительными.

В настоящем изобретении в качестве волокнистого материала, составляющего шумопоглощающий материал, используется теплостойкое волокно, имеющее предельный кислородный индекс (ПКИ) 25% или более и температуру теплостойкости 200°С или выше. Теплостойким волокном может быть любое волокно, которое имеет высокую долговечность, так чтобы выдерживать высокотемпературные и сверхвысокотемпературные условия. В частности, может использоваться теплостойкое волокно, имеющее предельный кислородный индекс (ПКИ) 25-80% и температуру теплостойкости 200-3000°С. Более конкретно может использоваться теплостойкое волокно, имеющее предельный кислородный индекс (ПКИ) 25-70% и температуру теплостойкости 200-1000°С. И теплостойкое волокно может иметь тонину 1-15 денье, в частности, 1-6 денье и длину нити 20-100 мм, в частности, 40-80 мм.

В качестве волокнистого материала может использоваться волокно, известное в прототипе как «суперволокно». В частности, суперволокном может быть одно или более волокон, выбранных из группы, состоящей из арамидного волокна, полифениленсульфидного (ПФС) волокна, окисленного полиакрилонитрильного (окси-ПАН) волокна, полиимидного (ПИ) волокна, полибензимидазольного (ПБИ) волокна, полибензоксазольного (ПБО) волокна, политетрафторэтиленового (ПТФЭ) волокна, поликетонового (ПК) волокна, металлического волокна, углеродного волокна, стеклянного волокна, базальтового волокна, кремнеземного волокна и керамического волокна. В частности, арамидное волокно может использоваться в качестве теплостойкого волокна в настоящем изобретении. В частности, мета-арамидное (м-арамидное) волокно, пара-арамидное (п-арамидное) волокно или их смесь могут использоваться в качестве теплостойкого волокна в настоящем изобретении. Волокнистый материал является основным материалом высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала и служит для снижения шума, переносимого внутри транспортного средства, путем поглощения шума, идущего от двигателя или выхлопной системы.

Хотя теплостойкое волокно используется в качестве волокнистого материала, составляющего шумопоглощающий материал в настоящем изобретении, другое волокно может быть дополнительно введено в дополнение к нити теплостойкого волокна в целях снижения стоимости, снижения массы, функциональности и т.п. Т.е., хотя шумопоглощающий материал настоящего изобретения получают из теплостойкого волокна в качестве нити, это не ограничивается шумопоглощающим материалом, состоящим только из теплостойкого волокна. Нить теплостойкого волокна, введенная в шумопоглощающий материал настоящего изобретения, может быть введена в количестве 30-100% масс., в частности, 60-100% масс., по отношению к общей массе волокнистого материала.

В настоящем изобретении в качестве волокнистого материала может использоваться нетканый материал, полученный иглопробиванием, толщиной 3-20 мм и с плотностью 100-2000 г/м². Шумопоглощающие характеристики могут варьироваться в зависимости от толщины и плотности нетканого материала. Предполагается, что шумопоглощающие характеристики будут увеличиваться с увеличением толщины и плотности нетканого материала. При рассмотрении промышленного применения и т.п. шумопоглощающего и изоляционного материала настоящего изобретения предпочтительно нетканый материал имеет толщину 3-20 мм. Когда толщина нетканого материала составляет менее 3 мм, долговечность и формуемость шумопоглощающего материала могут быть неудовлетворительными. А когда толщина нетканого материала составляет более 20 мм, производительность может быть снижена, и производственные затраты могут быть увеличены в процессе изготовления и переработки нетканого материала. Кроме того, плотность нетканого материала может составлять 100-2000 г/м², в частности, 200-1200 г/м², более конкретно - 300-800 г/м² в аспектах характеристик и стоимости. Нетканый материал может быть формован при укладке в пакет холста 30-100 г/м², который формуется путем кардочесания 2-12-сложений и непрерывным осуществлением предварительного иглопробивания вверх-вниз, иглопробивания вниз-вверх и иглопробивания вверх-вниз, в результате образуя физические мостики и обеспечивая желаемые толщину, прочность соединения и другие желаемые физические свойства. Иглой, используемой для иглопробивания, может быть пробивная игла, имеющая рабочее лезвие 0,5-3 мм и длину иглы (расстояние колена снаружи к вершине) 70-120 мм. В частности, ход иглы может составлять 30-350 раз/м². Более конкретно тонина нити для нетканого материала может составлять 1,5-8,0 денье, толщина слоя пакета может составлять 6-13 мм, ход иглы может составлять 120-250 раз/м², и плотность нетканого материала может составлять 300-800 г/м².

Шумопоглощающий материал настоящего изобретения дополнительно содержит связующую термоотверждающуюся смолу помимо волокнистого материала.

В частности, «пропитанный связующим нетканый материал», который содержит нетканый материал, содержащий 30-100% масс. теплостойкого волокна по отношению к общей массе нетканого материала, связующая термоотверждающаяся смола которой расположена в том же слое, что и нетканый материал, и пропитывает нетканый материал при поддержании ее трехмерной формы, может использоваться в качестве шумопоглощающего материала настоящего изобретения. Связующая термоотверждающаяся смола, которая пропитывает нетканый материал, равномерно распределена по всей поверхности волокнистой нити нетканого материала и поддерживает или дополнительно образует нерегулярные вентиляционные отверстия, сохраняя в результате присущую трехмерную форму нетканого материала.

Нетканый материал имеет структуру, в которой волокна произвольно расположены в трех направлениях, хотя могут быть некоторые вариации в зависимости от способа получения. Поэтому внутри нетканого материала может иметься очень усложненная трехмерная взаимосвязанная лабиринтная структура, которая образована регулярно или нерегулярно расположенными волокнами, может быть, в большей степени, пучками независимых капиллярных трубок. Таким образом, нетканый материал, формованный иглопробиванием, может иметь нерегулярные вентиляционные отверстия (микрополости), образованные, когда нити, содержащие теплостойкое волокно, тесно пересекаются друг с другом. Когда нетканый материал погружается в раствор связующей термоотверждающейся смолы, связующее может быть тонко и равномерно распределено и присоединено к поверхности нитей нетканого материала, поэтому образуя вентиляционные отверстия малого размера по сравнению с отверстиями до пропитки. Образование мелких вентиляционных отверстий во внутренней структуре нетканого материала обеспечивает обширный резонансный путь шума и, таким образом, обеспечивает улучшенные шумопоглощающие характеристики. Когда связующая термоотверждающаяся смола образует трехмерную сетчатую структуру, когда она отверждается, шумопоглощающие характеристики могут быть дополнительно улучшены при образовании большего количества и более мелких вентиляционных отверстий внутри нетканого материала. Соответственно, т.к. нетканый материал может сохранять внутреннюю трехмерную форму, когда связующая термоотверждающаяся смола равномерно пропитывает нетканый материал, и, кроме того, поскольку больше мелких вентиляционных отверстий (микрополостей) может быть образовано, когда связующая термоотверждающаяся смола отверждается, шумопоглощающий и изоляционный материал настоящего изобретения может иметь заметно улучшенные шумопоглощающие характеристики благодаря максимизированному шумопоглощению путем увеличенного резонанса шума в нетканом материале.

Связующая термоотверждающаяся смола является материалом, который имеет полностью отличающиеся физические и химические свойства в сравнении с теплостойким волокном, используемым в качестве волокнистого материала в настоящем изобретении. Поэтому когда связующая термоотверждающаяся смола пропитывает нетканый материал, образованный из термопластичного теплостойкого волокна, слой на границе раздела образуется при контакте край-к-краю благодаря различию в свойствах, и в результате вентиляционные отверстия нетканого материала остаются открытыми. Т.е. связующая термоотверждающаяся смола, пропитывающая нетканый материал, формованный из теплостойкого волокна, может сохранять трехмерную структуру внутри нетканого материала.

Кроме того, связующая термоотверждающаяся смола является отверждающейся светом, теплом или отвердителем, и ее форма не изменяется даже в высокотемпературных условиях. Соответственно согласно настоящему изобретению форма шумопоглощающего материала может сохраняться даже в высокотемпературных условиях после формования при использовании теплостойкого волокна и связующей термоотверждающейся смолы в специальных условиях. Как следствие, когда в качестве шумопоглощающего материала используется пропитанный связующим нетканый материал, в котором связующая термоотверждающаяся смола пропитывает нетканый материал, формованный из теплостойкого волокна, формование в требуемую форму является возможным благодаря отверждению связующей термоотверждающейся смолы, и форма может сохраняться даже в высокотемпературных условиях.

В частности, связующей термоотверждающейся смолой может быть эпоксидная смола. Эпоксидная смола является одной из термоотверждающихся смол и отверждается в полимерный материал, имеющий трехмерную сетчатую структуру. Соответственно, поскольку эпоксидная смола образует сетчатую структуру и другие вентиляционные отверстия при отверждении внутри нетканого материала, внутри нетканого материала могут быть образованы дополнительные мелкие вентиляционные отверстия, и шумопоглощающие характеристики могут быть дополнительно улучшены.

Эпоксидной смолой может быть одна или более смол, выбранных из группы, состоящей из диглицидилового эфира бисфенола А, диглицидилового эфира бисфенола В, диглицидилового эфира бисфенола AD, диглицидилового эфира бисфенола F, диглицидилового эфира бисфенола S, диглицидилового эфира полиоксипропилена, полимера диглицидилового эфира бисфенола А, диглицидилового эфира фосфазена, (бисфенол А)-новолачной эпоксидной смолы, фенольноноволачной эпоксидной смолы и орто-крезолноволачной эпоксидной смолы. В частности, эпоксидная смола может иметь эпоксидный эквивалент 70-400. Когда эпоксидный эквивалент является слишком низким, межмолекулярное связывание является слишком слабым для образования трехмерной сетчатой структуры, или физические свойства шумопоглощающего и изоляционного материала могут стать неудовлетворительными благодаря сниженной адгезии с теплостойким волокном. Напротив, когда эпоксидный эквивалент является слишком высоким, шумопоглощающие характеристики могут быть неудовлетворительными, поскольку образуется чрезмерно плотная сетчатая структура.

Когда отверждение проводится в присутствии отвердителя, может быть образована более усложненная трехмерная сетчатая структура, и, таким образом, шумопоглощающий эффект может быть дополнительно улучшен. Подробно полимер с трехмерной сетчатой структурой может быть образован, когда эпоксидные группы или гидроксильные группы эпоксидной смолы взаимодействуют с функциональными группами отвердителя, такими как аминогруппы или карбоксильные группы, с образованием ковалентных сшивок. Отвердитель служит как катализатор, который катализирует реакцию отверждения и включается в реакцию и связывается с химическими группами эпоксидной смолы. Соответственно размер и физические свойства вентиляционных отверстий могут регулироваться выбором различных отвердителей.

Связующая термоотверждающаяся смола может дополнительно содержать обычно используемые добавки, такие как отвердитель и катализатор, в дополнение к эпоксидной смоле. В частности, связующая термоотверждающаяся смола может содержать эпоксидную смолу, 1-20% масс. отвердителя по отношению к массе эпоксидной смолы, 1-10% масс. катализатора по отношению к массе эпоксидной смолы и 10-40% масс. антипирена по отношению к массе эпоксидной смолы. Связующая термоотверждающаяся смола служит в качестве материала, который связывает волокнистый материал, составляющий высокотеплостойкий шумопоглощающий и изоляционный материал, и поддерживает форму высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала.

В качестве отвердителя может использоваться соединение, имеющее функциональную группу, которая может легко взаимодействовать с функциональными группами связующей термоотверждающейся смолы, такими как эпоксидные группы или гидроксильные группы. Например, в качестве отвердителя могут использоваться алифатический амин, ароматический амин, кислотный ангидрид, мочевина, амид, имидазол и т. д. В качестве отдельных примеров отвердителя могут использоваться один или более представителей, выбранных из группы, состоящей из диэтилтолуолдиамина (ДЭТДА), диаминодифенилсульфона (ДДС), бор-трифторид-моноэтиламина (BF₃-МЭА), диаминоциклогексана (ДАЦГ), метилтетрагидрофталевого ангидрида (МТГФА), метил-5-норборнен-2,3-дикарбоксильного ангидрида (НМА), дициандиамида (ДЦДА), 2-этил-4-метилимидазола. В частности, может использоваться алифатический амин- или амидсодержащий отвердитель благодаря улучшенной сшивающей способности и очень превосходной химической стойкости и погодостойкости. В частности, дициандиамид может использоваться с учетом сшивающей способности, огнестойкости, теплостойкости, стабильности при хранении, перерабатываемости и т.п. Поскольку дициандиамид имеет высокую температуру плавления выше 200°С, он может обеспечить превосходную стабильность при хранении после смешения с эпоксидной смолой и может обеспечить достаточное время переработки для отверждения и формования.

В настоящем изобретении может быть использован катализатор, который облегчает отверждение связующей термоотверждающейся смолы, используемой в качестве связующего. Катализатором могут быть один или более представителей, выбранных из группы, состоящей из мочевины, диметилмочевины, тетрафенилборатной соли четвертичной ДБМ и бромида четвертичного фосфония. Катализатор может содержаться в растворе, содержащем связующее.

Кроме того, различные добавки, например, антипирен, модификатор теплостойкости, водоотталкивающее средство и т.п., могут использоваться для придания дополнительных функциональностей шумопоглощающему и изоляционному материалу. Добавка может содержаться в растворе связующего, и, таким образом, дополнительный поверхностный материал для придания функциональностей шумопоглощающему и изоляционному материалу не требуется. Антипиреном может быть меламин, фосфат, гидроксид металла и т.п. В частности, антипиреном может быть один или более представителей, выбранных из группы, состоящей из меламина, меламинцианурата, меламинполифосфата, фосфазена, аммонийполифосфата и т.п. Более конкретно антипиреном может быть меламин, который улучшает огнестойкость и теплостойкость одновременно. Модификатором теплостойкости могут быть глинозем, кремнезем, тальк, глина, стеклянный порошок, стеклянное волокно, металлический порошок и т.п. И одно или более фторсодержащих водоотталкивающих средств могут использоваться в качестве водоотталкивающего средства. Кроме того, добавки, обычно используемые в прототипе, могут быть выбраны в зависимости от желаемых свойств. Один или более растворителей могут быть выбраны из группы, состоящей из кетона, карбоната, ацетата, целлозольва и т.п. В частности, растворителем могут быть один или более представителей, выбранных из группы, состоящей из ацетона, метилэтилкетона (МЭК), метилизобутилкетона (МИБК), диметилкарбоната (ДМК), этилацетата, бутилацетата, метилцеллозольва, этилцеллозольва и бутилцеллозольва.

Содержание связующей термоотверждающейся смолы в шумопоглощающем материале может регулироваться давлением прессования в процессе погружения в раствор связующего и температурой в процессе сушки. В частности, прессование может осуществляться при давлении 1-20 кгс/см² с использованием обычно используемого прижимного валка. В результате может быть формован пропитанный связующим нетканый материал, имеющий плотность 1000-3000 г/м². В частности, прессование может быть осуществлено с использованием прижимного валка, например, валка каландра, при давлении 5-15 кгс/см² с формованием пропитанного связующим нетканого материала, имеющего плотность 1000-2000 г/м². И сушка может быть осуществлена в печи при 70-200°С, в частности, при 100-150°С, в течение 1-10 мин.

Содержание связующей термоотверждающейся смолы в шумопоглощающем материале может определять размер, форму и распределение вентиляционных отверстий внутри шумопоглощающего и изоляционного материала. Соответственно этим можно регулировать шумопоглощающие характеристики и механические свойства шумопоглощающего и изоляционного материала. В частности, отпрессованный и высушенный пропитанный связующим нетканый материал может содержать 1-300 масс. ч., более предпочтительно 30-150 масс. ч. связующей термоотверждающейся смолы на 100 масс. ч. нетканого материала.

На фиг. 2 представлены электронные микрофотографии, показывающие трехмерную форму нетканого материала до и после пропитки связующей термоотверждающейся смолой.

На фиг. 2(А) представлена электронная микрофотография, показывающая внутреннюю структуру нетканого материала до пропитки связующей термоотверждающейся смолой. Можно видеть, что нити теплостойкого волокна пересекаются друг с другом с образованием нерегулярных вентиляционных отверстий. На фиг. 2(В) и 2(С) представлены электронные микрофотографии, показывающие внутреннюю структуру нетканого материала после пропитки связующей термоотверждающейся смолой. Можно видеть, что связующее тонко и равномерно распределено и присоединено к нитям теплостойкого волокна, и что содержание связующего на поверхности нити увеличивается, когда увеличивается содержание связующего.

Как можно видеть на электронных микрофотографиях фиг. 2, в шумопоглощающем и изоляционном материале настоящего изобретения связующая термоотверждающаяся смола равномерно распределена на поверхности нитей теплостойкого волокна, составляющих нетканый материал.

На стадии S105 холодного прессования высокотеплостойкий шумопоглощающий материал, форма которого фиксируется на стадии S103 горячего прессования, размещается на холодной форме, сопряженной с одним представителем, выбранным из группы, состоящей из холодного пресса и зажимного приспособления, и затем осуществляется холодное прессование в течение 5 с или дольше при температуре поверхности холодной формы при 20-40°С. На данной стадии форма высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала, которая свободно фиксирована на стадии S103 горячего прессования, стабилизируется. Много затрат требуется на поддержание температуры поверхности холодной формы при 20°С или ниже. А когда температура поверхности холодной формы составляет выше 40°С, жесткость высокотеплостойкого шумопоглощающего и изоляционного материала может снизиться. Следовательно, описанный выше интервал является предпочтительным. Когда время