[发明专利]一种隔声降噪用石墨烯多孔材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种多孔材料的制备方法，具体涉及一种隔声降噪用石墨烯多孔材料的制备方法。利用本发明所制备的石墨烯多孔材料的隔声效果良好，不仅有效降低了环境中的中低频噪声，对中高频的生活噪声也有良好的阻隔作用；同时在测试范围内，其吸声系数也有较大提高；本发明的制备工艺简单，易实现工业级生产；同时该材料的密度、结构、尺寸等易控制，可以根据具体的应用场景进行灵活调整。本发明所制备的石墨烯多孔材料的密度小，与原多孔材料的密度基本维持在同一数量级；且该石墨烯多孔材料的热稳定性高不易燃，可用于建筑、交通运输、航空航天等领域。

技术领域

本发明涉及一种多孔材料的制备方法，具体涉及一种隔声降噪用石墨烯多孔材料的制备方法。

背景技术

随着我国航空、铁路、高速公路以及城市交通的迅猛发展，一方面给人们提供了出行方便、提高了工作效率，另一方面又给环境带来了污染(大气、噪声)。噪声污染已与空气污染、水污染被公认为当代的三大污染。降低噪声，无论是对改善人类工作环境、提高生活质量，还是对提高军事装备的隐蔽性，都是极其重要的。

传统的隔声降噪材料主要是砖墙、沥青、玻璃、橡胶等比较坚硬密实的材料，这类材料共同的特点是密度大，这不仅会带来较大的增重、限制其应用领域，还增加了材料的加工难度；同时在实际的工程应用中，一般采用多层结构及复合材料来提高其隔声效果，虽然多层结构或复合材料的隔声效果要优于单层结构，但其加工工艺也更为复杂。

多孔材料由于其独特的结构，具有质轻、隔热、减振等特点，同时易加工，被广泛应用于建筑、运输、航空航天等各个领域。虽然多孔材料由于其内部封闭的孔隙本身也具有一定的隔声性能，但程度十分有限。

目前急需一种隔声降噪效果好、制备工艺简单、密度小的隔声降噪材料的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的技术目的在于提供一种隔声降噪用石墨烯多孔材料的制备方法，一方面提高原多孔材料的隔声效果、实现制备工艺的简化和材料密度、结构、尺寸等因素的可控，同时保持多孔材料密度小的优势，并且不引入任何易燃物质，具有显著的经济效益和社会效益。

为实现上述目的本发明提供了一种隔声降噪用石墨烯多孔材料的制备方法，包括下述步骤：

1.1制备氧化石墨烯水溶液：

称取氧化石墨烯粉体，置于烧杯中，加入蒸馏水，在超声细胞粉碎仪中超声处理，得到氧化石墨烯的水溶液，氧化石墨烯粉体的质量与蒸馏水的体积的比例为1：50～500，氧化石墨烯粉体质量的单位为g，蒸馏水体积的单位为mL；所述超声细胞粉碎仪的工作频率为20～25kHz；所述超声处理的时间为0.5～2h；

1.2制备石墨烯粉体：

于反应釜中加入步骤1.1得到的氧化石墨烯水溶液，加热反应一定时间后自然冷却，低温干燥得到石墨烯宏观体，进一步过筛得到石墨烯粉体，所述加热温度为150～250℃，加热反应时间为12～36h；低温干燥温度为-50℃～-15℃，真空度＜10Pa，低温干燥的时间为3～5d；所使用筛的目数为32～200目；

1.3制备石墨烯多孔材料：

1.3.1称取步骤1.2制备的石墨烯粉体，加入蒸馏水配制成分散液，将多孔材料浸入分散液中静置10min～2d后低温干燥，得到石墨烯与多孔材料的复合物，所述石墨烯粉体质量与蒸馏水体积的比为1～10：50，石墨烯粉体质量的单位为g，蒸馏水体积的单位为mL；多孔材料的孔径为100μm～5.5mm，容重为8～60kg/m3；多孔材料体积与蒸馏水体积一致；

1.3.2取石墨烯与多孔材料的复合物与封装材料进行热压复合，自然冷却后得到石墨烯多孔材料，封装材料厚度为0.1～1mm；热压温度为80～150℃，压力为0.5～3.5MPa，时间为80～150min；制得隔声降噪用石墨烯多孔材料。