[发明专利]一种复合吸声塑料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸声材料的制备方法，特别涉及一种能明显提高中低频吸声性能的复合吸声塑料的制备方法。

背景技术

　随着工业的发展,噪声已经成为当今世界三大污染源之一。噪声不仅危害人的听觉系统,使

人疲倦、耳聋,而且还会加速建筑物、机械结构的老化,影响设备及仪表的精度和使用寿命。噪声控制问题逐渐引起各国政府和科技工作者的重视,目前的主要解决办法是采用吸声材料进行吸声降噪处理。吸声材料按吸声机理分为多孔吸声材料和共振吸声结构材料两大类。多孔吸声材料具有高频吸声系数大、比重小等优点,但低频吸声系数低;共振吸声结构材料的低频吸声系数高,但加工性能差。当前我国所采用的吸声材料以超细玻璃棉为主,它的吸声系数大、比重小,但是强度低、性脆易断裂、易飞扬、吸尘,使其应用受到了严重限制。因此,必须开发性能优良的新型吸声材料。目前相继出现了泡沫金属、泡沫塑料、泡沫玻璃、聚氯乙烯P无机物复合泡沫等吸声材料。

关于聚氯乙烯P无机物复合泡沫有关研究已经很多。

研究者将聚氯乙烯(PVC)、增塑剂、防老剂、发泡剂等原料按配比混合均匀后,加入一定量的岩棉,然后在开放式炼塑机上进行混炼,再将混炼好的材料放入模具,在烘箱中升温发泡后得到聚氯乙烯泡沫材料这是一种既含有机物又含无机物的复合泡沫材料。这种复合泡沫在低频处吸声系数相当小。

有些研究者研究发现聚氯乙烯加入岩棉泡沫材料可以改善低频处的声音吸收，其在低频处有一吸收峰。这是因为岩棉纤维共振产生摩擦,将声能转化为热能。所以,PVCΠ岩棉复合泡沫材料极大地改善了中低频吸声性能。

进一步研究发现在聚氯乙烯和岩棉复合泡沫吸声材料中加入丁腈橡胶(NBR)后,吸声性能将发生变化。随着NBR用量的增加,高频吸声系数显著下降,而低频吸声系数有所上升。这是因为PVC发泡材料高频吸声系数高,低频吸声系数低,而NBR材料高频吸声系数低,低频吸声系数高,当两种材料共混时,吸声性能介于二者之间。 PVC和NBR和岩棉复合吸声材料综合了多孔吸声材料和共振吸声材料的优点,具有低频吸声系数高、适用频率范围宽、可加工性能好、工艺简单、成本低等优点,广泛适用于工业和民用建筑等领域。其缺点是制备过程中用到岩棉,会产生纤维粉尘污染。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种吸声系数高,适用频带范围宽,还具有易加工、无污染、耐尘的复合吸声塑料。

一种复合吸声塑料的制备方法，按质量百分比将聚氯乙烯树脂30-70%，岩棉10-20%，丁腈橡胶20-60%，中空玻璃微珠10-20%，硅烷偶联剂0.1-5%，0.5-3%氢氧化镁，1-5%的硬脂酸镁稳定剂搅拌均匀混合；将上述的混合物在混炼机上载130-150℃温度下混炼10-30min制得坯体，将坯体在烘箱200-220℃温度下发泡即可制备得到综合性能优良的吸声材料。

中空玻璃微珠(HGB) 是一种正球形、空心、内含气体的多功能微细玻璃体，主要来源于粉煤灰的分选提取以及人工合成方法。HGB 以其轻质、压缩强度高、分散性好、加工性能优异等特点而被广泛作为复合材料的填料使用；同时，其具有保温隔热、隔音、电绝缘强度高、耐磨、防辐射、吸水率低等独特的性质，赋予了聚合物一些新的功能。正因如此，以空心玻璃微珠为增强相的复合材料的应用研究越来越受到材料界的重视，目前已广泛应用于建材、塑料、橡胶、涂料以及航空航天、深海浮力材料、风力发电等领域。所述的中空玻璃微珠粒径为微米级别。

研究发现，当聚合物基体中存在空玻璃微珠(HGB)，这种吸声的作用会进一步的增强。由于 HGB 对声波有反射、绕射等作用，其中空的结构对于声波有阻隔作用，因此HGB 复合泡沫塑料在吸声材料领域具有很大的应用潜力，而且能降低粉尘污染。

本发明在聚氯乙烯、岩棉和丁腈橡胶的基础上添加了中空玻璃微珠成分，使得吸声噪音范围更宽广而且吸声系数高。其材料的高孔隙率和气孔的立体均布性赋予了其优良的声学性能,不仅吸声系数高,适用频带范围宽,同时还具有易加工、无污染、耐尘、耐潮湿和良好的装饰效果等特点。

实施例1

按质量百分比将聚氯乙烯树脂50%，岩棉10%，丁腈橡胶20%，50微米粒径的中空玻璃微珠15%，硅烷偶联剂1.5%，1%氢氧化镁，2.5%的硬脂酸镁稳定剂搅拌均匀混合；将上述的混合物在混炼机上载130-150℃温度下混炼10-30min制得坯体，将坯体在烘箱200-220℃温度下发泡，制备得到20mm吸声材料。