СЛОИСТЫЙ ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ

Полезная модель относится к слоистым звукоизолирующим материалам, состоящим из слоев пористого материала и размещенной между ними эластомерной композиции, а именно, трудногорючей, герметизирующей мастики, и предназначенным для применения в промышленном и жилищном строительстве.
Известен звукоизолирующий материал по пат. США 5266143 (опубл. 30.11.1993 г.), состоящий из пористого материала (натуральные и/или синтетические текстильные волокна, пропитанные термореактивными смолами, пенополиуретан, пенополиэтилен и др.) и тяжелого слоя на основе каучука, имеющего следующий состав, масс.%:
I. Полиизопрен
15-45
Пластификатор
1-3
Полихлорэтилен
2-5
Карбонат кальция
50-80
Ламповая сажа
2-3
Или
II. Полиизопрен
25-55
Пластификатор
1-3
Полихлорэтилен
2-5
Сульфат бария
40-70
Ламповая сажа
2-3
При изготовлении материала тяжелый слой крепится с пористым материалом путем дополнительного использования различных клеев, предварительного подогрева тяжелого слоя до температур выше 70°C и механического давления.
Таким образом, недостатками данной конструкции являются трудоемкость изготовления изделия и выделение в окружающую среду вредных веществ при пропитке пористого материала термореактивными смолами.
2
Известен шумоизоляционный материал по пат. РФ. 2287434 (опубл. 20.11.2006 г.), включающий тяжелый слой из термопластичного листового материала толщиной 2-3 мм и массой поверхности 3,0-4,5 кг/м на основе термопласта этиленпропиленового каучука с полиэтиленом или сополимера этилена с винилацетатом и слой пористого пенополиуретана, полученный при взаимодействии полиола и изоцианата.
3
Низкая плотность композиции на основе этиленпропиленового каучука (~1,5 г/см) не обеспечивает высоких звукоизолирующих свойств конструкционного материала.
Известен звукоизолирующий материал наиболее близкий к заявляемой полезной модели, по пат. РФ 2340640 (опубл. 10.12.2008 г.). Он представляет собой слой пористого материала с размещенным на нем слоем эластичной полимер-битумной композиции, которая имеет следующий состав, масс. %:
битум нефтяной
17,0-23,0
каучук синтетический бутадиен-стирольный
8,0-10,0
сополимер этилена с винилацетатом
1,0-2,0
дибутилфталат
1,0
мел
60,0-65,0
некондиционная базальтовая вата
5,0-10,0
Однако этот звукоизолирующий материал имеет следующие недостатки:
3
1. Недостаточно высокие звукоизолирующие свойства конструкций из-за низкой плотности полимер-битумной композиции (1,4-1,58) г/см.
2. Сложность изготовления материала из-за низкой адгезии полимер-битумной композиции при нормальных условиях к полимерным вспененным материалам, входящим в состав звукоизолирующего материала, что требует дополнительного использования различных клеев и мастик, предварительного подогрева тяжелого слоя до температур выше 80°C и механического давления с целью приплавления композиции или механического крепления для фиксации на защищаемой поверхности.
3. Недостаточная экологическая безопасность, так как мастика содержит битум, который является канцерогенным веществом и использование которого в последнее время ограничивается в строительстве гражданских зданий и сооружений.
Сущность полезной модели
Задачей полезной модели является разработка слоистого звукоизолирующего материала, включающего по крайней мере один слой пористого материала и эластичный полимерный слой, который имел бы более высокие звукоизолирующие, адгезионные свойства к пористым материалам и более высокую экологическую безопасность.
Поставленная задача решена слоистым звукоизолирующим материалом, включающим по крайней мере один слой пористого материала и эластичный полимерный слой, который содержит дополнительный слой пористого материала, а эластичный полимерный слой толщиной 2-4 мм расположен между слоями пористого материала толщиной 10-25 мм каждый и имеет следующий состав, масс.%:
Хлорбутилкаучук
3,6-4,2
Эфир глицериновый талловой канифоли
1,0-1,5
Полиэтилен высокого давления в виде пленки
0,3-0,4
Борат цинка
4,0-4,6
Гидроксид магния
6,0-7,0
Гидроксид алюминия
22,0-24,0
Трихлорпропилфосфат
2,5-3,0
Баритовый концентрат
48,0-51,0
Хлорпарафин ХП-470
1,8-2,0
Масло ПН-6ш
7,0-8,0
Толщина эластичного полимерного слоя - 2-4 мм, а слоев пористого материала - 10-25 мм каждый. При использовании в конструкции слоев меньшей толщины звукоизоляция помещения будет недостаточна, при большей толщине слоев происходит уменьшение полезной площади помещения и увеличение стоимости конструкции, что делает невыгодным использование заявляемой конструкции.
На фигуре представлен разрез получаемого слоистого звукоизолирующего материала, где: 1 - эластичный полимерный слой, 2 - слои пористого материала.
Полезная, модель позволяет получить следующие преимущества:
1. Более высокие звукоизолирующие свойства, что дает возможность конструировать более тонкие звукоизоляционные системы, сохраняя полезную площадь помещения.
Увеличение индекса изоляции воздушного шума, Rw, звукоизолирующего материала на 1 дБ соответствует снижению звукового давления на 11% /И.П. Боголепов. Промышленная звукоизоляция, Л. «Судостроение», 1986. - с. 29-33/.
2. Значительное упрощение процесса изготовления материала, так как эластомерная композиция, входящая в состав звукоизолирующей конструкции, обладает значительно более высокой адгезией при нормальных условиях к пористым материалам, что позволяет ей выполнять функцию клеевого монтажного слоя и, следовательно, облегчает ее изготовление без увеличения материальных и трудовых затрат.
3. Материал является более экологически безопасным, так как эластичная полимерная композиция, входящая в состав его конструкции, не содержит битум. Такая высокая экологическая безопасность позволяет монтировать его в помещениях с высокими требованиями по экологической безопасности, например, в жилых помещениях.
К тому же материал является более эластичным и гибким, что дает возможность транспортировать его любым удобным способом: в листах или в рулоне. Материал легко раскраивается для нанесения на поверхности любой конфигурации.
Температурный диапазон эксплуатации звукоизолирующего материала от минус 45°C до плюс 100°C дает возможность использовать его в неотапливаемых помещениях.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения полезной модели
Для изготовления эластичной полимерной композиции используются следующие материалы:
- хлорбутилкаучук - ТУ 2294-096-05766801-2000 или импортный хлорбутилкаучук 1066, 1068 CTR 123741-06
- эфир глицериновый талловой канифоли - ТУ 13-00281074-152-95;
- полиэтилен высокого давления в виде пленки - ГОСТ 10354-82;
- борат цинка - ТУ-2146-186-10968286-2004;
- гидроксид магния, например, марки ФРАМИТЕКС 05-97 - ТУ 2133-011-40705684-2005;
- гидроксид алюминия, например, марки ФРАМИАЛ-05 - ТУ-1711-015-40705684-2006;
- трихлорпропилфосфат - ТУ 2493-320-05763441-2000;
- баритовый концентрат - ГОСТ 4682-84;
- хлорпарафин ХП-470 - ТУ 6-01-16-90;
- масло ПН-6ш - ТУ 38.1011217-89.
Заявленный звукоизолирующий материал изготавливают следующим образом. Эластичную полимерную композицию для тяжелого слоя готовят в смесителе с Z-образными мешалками при температуре (90-110)°С путем механического перемешивания смеси компонентов с последующим формированием полотна невысыхающего герметика разной толщины (2-4) мм между листами антиадгезионной бумаги при помощи двухвалкового калибровочного узла.
Затем с каждой стороны эластичной полимерной композиции удаляют антиадгезионную бумагу и дублируют ее между слоями пористого материала толщиной 10-25 мм каждый. Толщина слоев пористого материала может быть как одинаковой, так и разной. В качестве пористого материала могут быть гипсокартон, пенополиэтилен, пено-полиуретан, меламинформальдегидная пена и др.
3
О звукоизолирующих свойствах материала, представляющего собой конструкционный материал в виде полотна эластичной полимерной композиции толщиной 2-4 мм, расположенного между слоями меламинформальдегидной пены плотностью 8 г/см и толщиной 10-25 мм каждый, судили по индексу изоляции воздушного шума в диапазоне частот (100-3150) Гц, (Rw), определяемому по ГОСТ 27296-87.
3
Об адгезии эластичной полимерной композиции к пористому материалу судили по прочности связи ее образца толщиной 2-4 мм с меламинформальдегидной пеной плотностью 8 г/см при отслаивании, (X), H, и определяемой по ГОСТ 17317-88.
Для получения корректных сравнительных данных звукоизолирующие материалы по прототипу и заявленной модели испытывали одинаково.
Эластичную полимер-битумную композицию по прототипу использовали следующего состава, масс.%:
битум нефтяной
20,0
каучук синтетический бутадиен-стирольный
10,0
сополимер этилена с винилацетатом
1,0
дибутилфталат
1,0
мел
63,0
некондиционная базальтовая вата
5,0
3
Для испытаний звукоизолирующих свойств материала по прототипу использовали конструкционный материал в виде полотна полимер-битумной композиции толщиной 2,0 мм, расположенного между слоями меламинформальдегидной пены плотностью 8 г/см и толщиной 25 мм каждый.
Составы заявленной полезной модели и ее свойства приведены в таблице.
Таблица
Компоненты мастики, масс.%
Примеры
1
2
3
4
5
6
Прототип
1 Хлорбутилкаучук
3,6
3,8
3,6
3,9
4,0
4,2
2 Эфир глицериновый талловой канифоли.
1,1
1,0
1,0
1,4
1,5
1,2
3 Полиэтилен высокого давления в виде пленки
0,40
0,30
0,35
0,40
0,35
0,30
4 Борат цинка
4,2
4,0
4,0
4,3
4,6
4,1
5 Гидроксид магния
6,4
6,0
6,6
7,0
6,2
6,0
6 Гидроксид алюминия
23,0
22,2
24,0
22,0
23,0
22,5
7 Трихлорпропилфосфат
2,7
2,8
2,65
2,5
2,65
3,0
8 Баритовый концентрат
49,4
51,0
48,0
49,0
48,0
49,2
9 Хлорпарафин ХП-470
1,9
1,9
1,8
2,0
1,9
1,8
10 Масло ПН-6ш
7,3
7,0
8,0
7,5
7,8
7,7
Толщина полимерного слоя, мм
2
3
3
2
3
4
Толщина слоя пористого материала, мм
10
12,5
10
25
25
12,5
Свойства:
1 Плотность герметика, г/см<sup>3</sup>
2,3
2,3
2,2
2,2
2,2
2,3
1,55
2 Индекс изоляции воздушного шума, Rw, дБ
23
26
26
24
27
28
22
3 Прочность связи мастики с меламинформальдегидной пеной, X, H
1,63
1,55
1,80
1,75
1,80
1,80
0,2