酚醛树脂在橡胶吸声材料中的应用随着现代科技和工业的发展，噪声污染已经成为世界性难题，吸声降噪逐渐演变为一个有关科技、环境、人类协调发展乃至现代军事等各方面的重要课题，各种各样的吸声材料随之产生，其中最重要的一支就是高分子吸声材料。声波的传播特点决定了高分子材料成为较佳吸声材料的可能性，声波通常以纵波的形式传播能量，当声波入射到高分子材料内部时，其中一部分能量必将用于改变高分子链和侧基的振动而做功，从而达到吸声的目的。声波能量传播受阻是由高分子材料的内耗造成的，即为粘弹性内阻尼特性，尤其是在玻璃化转变区，这种粘弹性阻尼效应更加突出。
提高高分子材料内耗是提高材料吸声性能的一种方法，而目前在这方面应用相对较多的是橡胶材料。
1 橡胶材料吸声原理
橡胶是一种粘弹性高分子材料，内耗相对较大，基体橡胶的相对分子质量分布可调，能适应各种频率声波的吸收。橡胶材料有一定的物理性能，可在不同的环境条件下使用。橡胶材料的吸声率与声波的频率有很大关系，一般规律为：随着声波频率的升高，橡胶材料吸声率增大，当声波频率达到某一临界值时，橡胶材料吸声率出现最大值，此后随着声波频率的继续增大，橡胶材料吸声率反而下降。由于多数SR(如IIR，NBR，CIIR和SBR等)的弹性模量温度系数比NR大，内部摩擦大，容易生热，更有利于吸收声波能量，因此SR胶料的吸声性能比NR胶料好。橡胶材料内耗较大，很大一部分是由基体橡胶微观结构造成的，如IIR中有较多甲基存在，分子堆积较密，使得这些链段移动相对比较困难，内摩擦较大。氰基、氯原子、苯基的存在也有类似作用。
橡胶用作吸声材料仅仅具有较大的损耗因子(tanδ)还不够，还必须确保声波能够射入其内部，以便于吸收声波能量，这其中有个参数起决定作用，即特性阻抗。当平面波入射到各向同性的均匀介质表面时，是入射还是反射，取决于材料的特性阻抗。特性阻抗是表征介质本身性质的一个十分重要的物理量，是判断材料能否作为反声材料或透声材料的主要标志之一。当相邻两种介质的特性阻抗接近或相等时，称为“阻抗匹配”，反之称为“阻抗失配”。只有两种介质的特性阻抗相同或接近时，声波在两介质界面处才不致于发生反射。而橡胶材料的特性阻抗与水接近，而且可以通过改变填料和其它组分来进行调节，这是橡胶材料常用作水声材料的重要原因。
在一般情况下，声波在橡胶材料中的传播速度随橡胶材料的形态不同而异，其大小依次为固体、液体、气体，且随橡胶材料弹性模量的增大而增大。如果在橡胶材料中添加了对模量影响较大的炭黑类配合剂，声波在橡胶材料中的传播速度将增大；如果添加软化剂或增塑剂类配合剂，传播速度将减小。声波在硬度较大的橡胶材料中的传播速率可达1560-1573 m·s-1。此外，声波在橡胶材料中的传播速度随温度的升高而减小，材料伸长率对声波的传播速度影响也很大，但趋势不确定。还同的传播速度过材料吸声性能也有一定的影响。
2 橡胶材料吸声性能的影响因素
尽管橡胶材料的吸声性能相对较好，但是在不同声波频率下其吸声性能有较大差异，通常表现为高频时吸声性能较好，低频时较差。橡胶材料吸声性能的影响因素主要有橡胶分子微观结构、填料和橡胶制品宏观结构3个方面。
2.1 橡胶分子微观结构
据文献报道，某些橡胶本身就具有很好的吸声性能，可以直接应用在设备上，如NBR，IIR和CIIR等，这些橡胶中的氰基、氯原子和甲基都是较大的侧基基团，其存在使得改变分子振动变得困难，因此相应橡胶材料的内耗较大，当一定能量的声波入射到上述橡胶材料内部时，必将做更多的功才能改变分子的振动，从而消耗更多能量，使声波相对衰减较快，从而达到消声的目的。由于橡胶的相对分子质量分布相对较宽，因此其吸声频率带也相对较宽，且其受温度影响小。无论早期还是现在，橡胶材料均为用量相对较大的吸声材料。但是橡胶自身特点，如硬度较高和粘接性较差等，限制了其更广泛的应用，需要通过各种手段进行改善，如加入其它填料改善物理性能等。总之，橡胶本身结构对橡胶材料吸声性能的影响相对较大，因此胶种的选择至关重要。
2.2 填料
在橡胶中加入气泡性的填料会形成均匀空腔，使得入射声波产生谐振并增大材料的有效厚度，减少声波能量的传递。美国SOAB吸声橡胶选用铝粉作为吸声填料混入橡胶中，但铝粉在开炼机混炼时容易飞扬，影响人体健康，且铝粉散布在空气中易着火，生产安全得不到保障，同时价格较高。乔冬平等系统地研究了蛭石粉对橡胶材料吸声性能的影响，提出在20-60Hz时，蛭石粉用量对胶料tanδ没有影响；随着频率的增大，胶料的tanδ随蛭石粉用量的增大而减小；在配方和工艺均保持不变的情况下，蛭石粉用量对橡胶材料吸声性能影响较大，当蛭石粉用量为30-40份时，橡胶吸声材料的综合性能较好。钟爱昇的研究也证实了这点。另外，硫化胶和未硫化胶的吸声性能也存在一定差异，通常是未硫化胶的吸声性能较好，硫化体系影响硫化胶的吸声性能。田斌等研究了硫化体系对SBR吸声材料性能的影响，指出随着硫黄用量的增大，胶料的最低粘度和最高粘度增大，硫化时间和焦烧时间缩短，拉伸强度、拉断伸长率和回弹值减小，定伸应力和硬度有所增大，tanδ最大值变化不大，玻璃化温度和损耗因子曲线吸收面积受到明显影响；硫黄/酚醛树脂并用后，硫化胶拉伸强度和拉断伸长率减小，硬度变化不大，玻璃化温度升高，tanδ最大值减小，损耗因子曲线吸收面积增大。
