[发明专利]一种吸声降噪聚丙烯多孔吸声材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种吸声降噪聚丙烯多孔材料，由以下重量原料制成：改性硅藻土25‑35份、聚丙烯60‑80份、氯化钠12‑18份、发泡剂12‑18份。该种吸声降噪聚丙烯多孔材料的制备方法包括硅藻土有机改性、混料、熔融共混和挤出造粒三步骤，采用聚丙烯在双螺旋杆挤出机中发泡成多孔材料，以改性硅藻土作为填充剂，具体地，硅藻土经过高温焙烧、酸洗、偶联剂有机改性，提高了其吸附能力和与聚丙烯之间的结合能力，并通过设计原料混合工艺和发泡工艺，改善了聚丙烯泡沫的泡孔结构，增大了其的吸声效果，获得了一种抗压强度好，吸声系数高，吸收频率范围宽的吸声降噪聚丙烯多孔材料。本发明成本低，工艺简单、易操作，便于产化实现。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体地，涉及一种吸声降噪聚丙烯多孔吸声材料及其制备方法。

背景技术

凡是妨碍人们正常休息、学习、工作，对人产生干扰的声音都属于噪音。随着工业化、机械化的日益发展，噪音污染在日常生活环境中越来越常见。长时间的噪声接触，会干扰人们的正常休息和睡眠，降低人们的工作效率，损伤人们的听觉器官，损害人们的心血管，使人大脑皮层失调，条件反射异常，出现头晕、耳鸣、失眠、心慌、记忆力减退、注意力不集中等症状，严重者产生精神错乱的情况，造成神经系统功能紊乱、内分泌系统功能紊乱，严重危害人体的健康。在无法控制或降低噪音分贝的情况下，在相关场所或设备中应用吸声降噪材料是一种较为有效的解决办法。这种吸声降噪材料利用自身的多孔性、薄膜作用或共振作用，与周围的传声介质的声特性阻抗匹配，使声能无反射地进入，并使入射声能绝大部分被吸收而达到吸声降噪的效果。

现有的吸声材料有穿孔或闭孔的无机和金属材料、高分子多孔吸声材料，其中穿孔或闭孔的无机和金属材料密度较大，施工工艺较为复杂，相对而言高分子多孔吸声材料应用更为广泛。聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，密度为0.90～0.92g/cm，在所有化学纤维中是最轻的，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，而且环境可靠性方面优异，自问世以来便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用。因此，研究一种聚丙烯多孔吸声材料是吸声材料研究中的焦点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸声降噪聚丙烯多孔材料及其制备方法，采用聚丙烯在双螺旋杆挤出机中发泡成多孔材料，以改性硅藻土作为填充剂，得到的聚丙烯多孔材料，具有抗压强度好，吸声系数高，吸收频率范围宽的优点。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种吸声降噪聚丙烯多孔材料由以下重量原料制成：改性硅藻土25-35份、聚丙烯60-80份、氯化钠12-18份、发泡剂12-18份。

该吸声降噪聚丙烯多孔材料的制备方法包括如下步骤：

步骤1：硅藻土有机改性：将硅藻土放入烘箱干燥后，放入马弗炉中高温焙烧，冷却后放入浓硫酸溶液中，同时加入硬脂酸钙，80-95℃浸泡，后滤出水洗至中性，然后将获得物加入十六烷基三甲基溴化铵溶液中，搅拌均匀，60℃后超声波2h，冷却、洗涤、真空烘箱干燥；

步骤2：混料：将步骤1处理的改性硅藻土、氯化钠、发泡剂和聚丙烯放入球磨机中,研磨混合均匀；

步骤:3：熔融共混和挤出造粒：将步骤2处理的混料通诺喂料口投到双螺杆挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，获得一种吸声降噪聚丙烯多孔材料。

进一步地，步骤1中，马弗炉温度450℃，焙烧3h。

进一步地，步骤1中，浓硫酸的浓度为60-90％。

进一步地，步骤1中，硅藻土与硬脂酸钙的质量比为8-20:1-2。

进一步地，步骤1中，十六烷基三甲基溴化铵溶液的质量分数为1-15％。