隔声材料及其应用的制作方法

本发明涉及材料技术领域，具体的，涉及隔声材料及其应用，更具体的，涉及隔声材料、含有该隔声材料的隔声部件、家用电器和洗碗机。

背景技术：

噪声污染日益严重，其对环境的影响特别是对人类追求绿色生活的影响已经引起社会各界的关注，噪声污染的防治与控制已经成为目前全球关注的亟待解决的重大课题。减少噪声的第一步是对声源的控制，但由于在环境中声源的客观存在，人们主要着重于对噪声传播途径的控制以减少噪声对接受者的危害。使用环境多直接或间接放在室内的家用电器类有压缩机，热泵，洗衣机、洗碗机等振动和噪音比较大，特别是随着家用洗碗机逐步走入普通家庭，在室内会有较大噪音会影响人体，其噪声问题引起的用户投诉也越来越多，洗碗机的降噪和生产低噪声的洗碗机产品也就被越来越多的洗碗机厂家所重视，因此急切需要一种高效的阻尼隔声降噪材料来解决噪音问题。

目前洗碗机降噪材料多以沥青添加填料BaSO₄和金属粉为主，降噪层厚度大，而且保温性较差，里面添加的金属粉和BaSO₄会因长时间的热和振动，加速其老化，使得材料寿命和降噪效果衰减。根据隔声的质量定律：材料越重(面密度，或单位面积质量越大)隔声效果越好，面密度每增加一倍，隔声量在理论上增加6dB，增加层数或厚度都可以获得隔声量的提高。一般增加材料厚度或面密度都可以达到较好的隔声效果，但是增加厚度和无机填料或金属粉会使得材料变硬，在包覆噪音振动源时，会由于振动引起隔声材料周围接触部分，引起共振，进而更会产生第二次噪音。而且在一些需要加热、烘干等升温处理的电器中，如洗碗机，软质的隔声材料里面添加大量的金属粉和无机填料，虽然隔声效果可以在一定程度上提升，但是因为添加了填料，导热相反会增强，导致热量会往外损失，保温效果不好，无形中多增加了整机能耗。

因而，目前的隔声材料仍有待改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的以下发现而完成的：

发明人发现，目前的隔声材料通常由于面密度不够隔声降噪效果不佳，而为了提高隔声效果，可以增加厚度或添加无机填料或金属粉，然而上述方法会使得材料变硬而引起二次噪声和导热性能等问题，因此，如果能够开发一种低密度、质量轻且隔声效果好的隔声材料对实际应用具有重要意义。为此，本发明的发明人进行了深入研究，经过大量探索和实验验证，提出了一种低密度微纳层叠高分子基隔声降噪材料，该隔声降噪材料由两种不同的高分子材料或高分子基复合材料以交替层状的结构叠合而成，材料中存在至少一层连续的层状界面。多层微纳层叠结构降低了密度，同时利用声阻抗不匹配来多层反射噪音，逐层穿透会大大降低噪声，解决了高隔声量与低密度的矛盾以及低频噪声问题，而且该隔声降噪材料里面不需要添加无机填料和金属粉。

有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提供了一种隔声材料。根据本发明的实施例，该隔声材料包括第一层叠结构，所述第一层叠结构包括间隔设置的多个第一发泡层和多个第二非发泡层。发明人发现，该隔声材料表现出良好的隔声效果，且密度较低，质量较轻，利用多个第一发泡层和多个第二非发泡层声阻抗不匹配来多层反射噪音，解决了高隔声量与低密度的矛盾以及低频噪声穿透力强的问题。

根据本发明的实施例，所述第一发泡层和第一非发泡层各自独立的由高分子材料或高分子基复合材料形成。

根据本发明的实施例，所述第一发泡层和第一非发泡层由聚氯乙烯形成。

根据本发明的实施例，该隔声材料进一步包括第一热熔胶层，所述第一热熔胶层设置在所述第一层叠结构的一侧。根据本发明的实施例，该隔声材料进一步包括第二层叠结构，所述第二层叠结构包括多个间隔设置的第二发泡层和第二非发泡层，并设置在所述第一层叠结构远离所述第一热熔胶层的一侧。

根据本发明的实施例，该隔声材料进一步包括第二层叠结构，所述第二层叠结构包括多个间隔设置的第二发泡层和第二非发泡层，并设置在所述第一热熔胶层远离所述第一层叠结构的一侧。

根据本发明的实施例，该隔声材料进一步包括第二热熔胶层，所述第二热熔胶层设置在所述第二层叠结构远离所述第一热熔胶层的一侧。

根据本发明的实施例，所述第二发泡层和第二非发泡层各自独立的由氟橡胶，丁氰橡胶和丁苯橡胶中的至少一种形成。

根据本发明的实施例，所述第一层叠结构和所述第二层叠结构中每个发泡层或非发泡层的平均厚度各自独立的为0.5～500nm。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种隔声部件。根据本发明的实施例，该隔声部件是由前面所述的隔声材料形成的。该隔声部件具有前面所述的隔声材料的所有特征和优点，在此不再一一赘述。

在本发明的再一方面，本发明提供了一种家用电器。根据发明的实施例，该家用电器包括前面所述的隔声部件。发明人发现，采用前面所述的隔声部件，该家用电器的噪声大大减少，且当该家用电器需要保温处理时，该隔声部件同时具有良好的保温效果，可以有效减少热损失，降低整机能耗。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种洗碗机。根据本发明的实施例，该洗碗机包括：壳体，所述壳体内限定出清洗内腔；前面所述的隔声部件，所述隔声部件设置于所述壳体和所述清洗内腔的壁之间。该洗碗机由于采用所述的隔声部件，不仅噪音得到大大降低，又能使得洗碗机清洗内腔有较好的保温效果，热量损失较慢，在降噪的同时能降低整机的能耗。

附图说明

图1显示了根据本发明一个实施例的隔声材料的结构示意图。

图2显示了根据本发明另一个实施例的隔声材料的结构示意图。

图3显示了根据本发明又一个实施例的隔声材料的结构示意图。

图4显示了根据本发明再一个实施例的隔声材料的结构示意图。

图5显示了根据本发明另一个实施例的隔声材料的结构示意图。

图6显示了根据本发明实施例的洗碗机的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种隔声材料。根据本发明的实施例，参照图1，该隔声材料包括第一层叠结构100，所述第一层叠结构100包括间隔设置的多个第一发泡层110和多个第一非发泡层120。发明人发现，该隔声材料表现出良好的隔声效果，且密度较低，质量较轻，间隔设置的多个第一发泡层和多个第一非发泡层不仅能有效降低材料的密度，而且增加了层间的声阻抗比，从而提高层状界面对声波的有效反射。第一发泡层和第一非发泡层交替层状排列，连续层状界面对噪声的多重反射可以多层反射噪音，解决了高隔声量与低密度的矛盾以及低频噪声穿透力强隔离难度大的问题。另外，需要指出的是，该隔声材料还可以利用热传导效应来减缓热量的流失，预防更多的热能损失掉，将阻隔的声能转化为热能，可以在需要加热保温(例如洗碗机烘干)时候，降低能耗。具体原理如下：在空气绝热压缩时，由于声波传播时媒质质点疏密程度各处不同，空气与孔壁间不断发生热交换，由于热传导的原因，因而使媒质温度也各处不同，存在着温度梯度，从而使相邻质点间产生了热量传递，使声能不断转化为热能。而且，同时该隔声材料不依靠引入填料实现降噪功能，因此该隔声材料在实际使用中，不会由于振动、材料老化等因素，在填料处形成破孔、裂纹等缺陷，而对隔声材料的耐久度造成影响。

需要说明的是，本文中所采用的描述方式“发泡层”是指形成该层的材料内部分散有大量气体微孔，或者说形成该层的材料经过发泡处理(如物理发泡处理或化学发泡处理)，“非发泡层”是指材料是均一相态层，或者说形成非发泡层的材料没有经过上述发泡处理。

根据本发明的实施例，所述第一发泡层和第一非发泡层各自独立的由高分子材料或高分子基复合材料形成。根据本发明的实施例，第一层叠结构中的第一发泡层和第一非发发泡层可以由相同的材料形成，也可以有不同的材料形成。采用上述高分子材料或高分子基复合材料，可以减轻质量，且材料来源广泛，成本较低。根据本发明的一些实施例，所述第一发泡层和第一非发泡层由聚氯乙烯形成。由此，能够进一步提高隔声效果，且原料来源广泛、易得，成本较低。

根据本发明的实施例，第一层叠结构中各第一发泡层和第一非发泡层的厚度没有特别限制，本领域技术人员可以根据需要进行选择。在本发明的一些实施例中，第一层叠结构中各第一发泡层和第一非发泡层的平均厚度为0.5纳米～100微米。以第一层叠结构的厚度为1mm为例进行说明，1mm厚得第一层叠结构由间隔设置的32层第一发泡层和32层第一非发泡层组成，即第一层叠结构共包括64层，其中每层的平均厚度为1mm/64＝15.625微米，即第一层叠结构中各第一发泡层和第一非发泡层的平均厚度为15.625微米。

根据本发明的实施例，第一层叠结构的厚度没有特别限制，可以根据实际需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，第一层叠结构的厚度包括但不限于微米级(1-1000微米)、毫米级(1-10毫米)或厘米级(1-10厘米)。

根据本发明的实施例，第一层叠结构中第一发泡层和第一非发泡层的数量也没有特别限制，在本发明的一些实施例中，第一层叠结构中第一发泡层和第一非发泡层的总数量可以为2ⁿ个，其中n为正整数，例如包括但不限于可以为16个、32个、64、128、256个等。

根据本发明的实施例，参照图2，该隔声材料进一步包括第一热熔胶层200，所述第一热熔胶层200设置在所述第一层叠结构100的一侧。由此，可以方便的通过热熔胶层将隔声材料粘接到需要设置隔声材料的界面，且结合力较强。

根据本发明的实施例，热熔胶的具体种类和热熔胶层的厚度均没有特别限制，本领域技术人员可以根据需灵活选择。在本发明的一些实施例中，热熔胶可以为本领域常用的热熔胶，例如EVA热熔胶等。热熔胶层的厚度则可以根据需要的粘贴强度灵活选择，在此不做过多赘述。

根据本发明的实施例，参照图3，该隔声材料进一步包括第二层叠结构300，所述第二层叠结构300包括多个间隔设置的第二发泡层310和第二非发泡层320，并设置在所述第一层叠结构100远离所述第一热熔胶层200的一侧。由此，可以进一步提高隔声和保温效果，且第二层叠结构可以由具有减振效果的软质材料形成，进而能够有效阻止隔声材料周围接触部分振动，大大降低二次噪声的产生，且可以有效降低噪声频率。而且，间隔设置的多个第二发泡层和多个第二非发泡层不仅能有效降低材料的密度，而且增加了层间的声阻抗比，从而提高层状界面对声波的有效反射。第二发泡层和第二非发泡层交替层状排列，连续层状界面对噪声的多重反射可以多层反射噪音，解决了高隔声量与低密度的矛盾以及低频噪声穿透力强隔离难度大的问题。也可以利用热传导效应来减缓热量的流失，预防更多的热能损失掉，原理如前所述，在此不再赘述。

根据本发明的实施例，参照图4，该隔声材料进一步包括第二层叠结构300，所述第二层叠结构300包括多个间隔设置的第二发泡层310和第二非发泡层320，并设置在所述第一热熔胶层200远离所述第一层叠结构100的一侧。由此，可以进一步提高隔声和保温效果，且第二层叠结构可以由具有减振效果的软质材料形成，进而能够有效阻止隔声材料周围接触部分振动，大大降低二次噪声的产生，且可以有效降低噪声频率。而且，间隔设置的多个第二发泡层和多个第二非发泡层不仅能有效降低材料的密度，而且增加了层间的声阻抗比，从而提高层状界面对声波的有效反射。第二发泡层和第二非发泡层交替层状排列，连续层状界面对噪声的多重反射可以多层反射噪音，解决了高隔声量与低密度的矛盾以及低频噪声穿透力强隔离难度大的问题。也可以利用热传导效应来减缓热量的流失，预防更多的热能损失掉，原理如前所述，在此不再赘述。

根据本发明的实施例，前面所述第二发泡层和第二非发泡层各自独立的由氟橡胶，丁氰橡胶和丁苯橡胶中的至少一种形成。上述橡胶材料特殊的粘弹性、高阻尼与质轻等特点，可以有效阻止隔声材料周围接触部分振动，大大降低二次噪声的产生，且可以有效降低噪声频率。还可以在实现降低透射声能的同时，减轻隔音材料的质量。同时由于该第二层叠结构不依靠引入填料实现降噪功能，因此该隔声材料在实际使用中，不会由于振动、材料老化等因素，在填料处形成破孔、裂纹等缺陷，而对隔声材料的耐久度造成影响。

根据本发明的实施例，关于第二层叠结构中第二发泡层和第二非发泡层的数量、第二层叠结构的厚度、第二层叠结构中各第二发泡层和第二非发泡层的平均厚度可以与前面描述的第一层叠结构和其中的第一发泡层和第一非发泡层相同，在此不再赘述。

根据本发明的实施例，第一层叠结构和第二层叠结构的制备工艺不受特别限制，可以采用本领域任何能够制备多层层叠结构的方法，例如挤出工艺等。在本发明的一些实施例中，所述第一层叠结构中的第一发泡层、第一非发泡层和第二层叠结构中第二发泡层和第二非发泡层中的至少一个具有连续的层状界面。由此，可以保证理想的隔声效果和保温效果。

根据本发明的实施例，由于制备工艺导致的各发泡层和非发泡层的厚度不均匀，在第一层叠结构和第二层叠结构中，任意相邻两层之间的声阻抗比不同。由此，可以进一步提高各层对声能的反射，进而提高隔声材料的隔声效果。

根据本发明的实施例，参照图5，该隔声材料进一步包括第二热熔胶层400，所述第二热熔胶层400设置在所述第二层叠结构300远离所述第一热熔胶层200的一侧。由此，在保证理想的隔声效果和保温效果的前提下，能够方便的通过热熔胶层将隔声材料粘贴至需要的位置，使用方便。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种隔声部件。根据本发明的实施例，该隔声部件是由前面所述的隔声材料形成的。该隔声部件具有前面所述的隔声材料的所有特征和优点，在此不再一一赘述。

在本发明的再一方面，本发明提供了一种家用电器。根据发明的实施例，该家用电器包括前面所述的隔声部件。发明人发现，采用前面所述的隔声部件，该家用电器的噪声大大减少，且当该家用电器需要保温处理时，该隔声部件同时具有良好的保温效果，可以有效减少热损失，降低整机能耗。

根据本发明的实施例，该家用电器的具体种类不受特别限制，可以为任何需要进行隔声处理的家用电器，例如包括但不限于洗碗机、洗衣机、空调、热水器等。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种洗碗机。根据本发明的实施例，参照图6，该洗碗机包括：壳体10，所述壳体内限定出清洗内腔20；前面所述的隔声部件30，所述隔声部件30设置于所述壳体10和清洗内腔的壁21之间。该洗碗机由于采用所述的隔声部件，不仅噪音得到大大降低，又能使得洗碗机清洗内腔有较好的保温效果，热量损失较慢，在降噪的同时能降低整机的能耗，即能在降低整机噪音的同时，能兼顾洗碗机的保温，使得洗碗机能耗降低。

实施例1

在该实施例中，将不同厚度现有阻尼降噪材料(沥青添加BaSO₄和/或金属粉)和本发明的隔声材料(微纳层叠的阻尼降噪材料，PVC)分别设置于洗碗机金属内腔和外壳之间，正常运行洗碗机，然后按照标准ISO 3744测定噪声，同时测定一个周期循环的整机耗电量(能耗)和测试材料外表面温度与环境温度的差值(温升)，测试结果见下表。

上述结果表明，本发明的隔声材料具有良好的隔声效果和保温效果，能够大大降低洗碗机的整机能耗。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。