一種納米矽灰石粉改性的複合吸音材料及其製備方法
2023-07-18 18:34:01 4
專利名稱：一種納米矽灰石粉改性的複合吸音材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種納米矽灰石粉改性的複合吸音材料及其製備方法，屬於材料研究與生產技術領域。
背景技術：
隨著工業生產、交通運輸、城市建築的發展，以及人口密度的增加，家庭設施(音響、空調、電視機等)的增多，環境噪聲日益嚴重，它已成為汙染人類社會環境的一大公害。 噪聲不僅會影響聽力，而且還對人的心血管系統、神經系統、內分泌系統產生不利影響。
現有吸音材料也有複合型的，但是無機物料與有機物料複合的性能指標優異的較少。從整體上看，我國吸音材料行業產品加工能力不足，在高端吸音材料的研發和生產上與發達國家相比存在著較大的差距，如各種類型交通工具(客車、地鐵、高鐵)，尤其是近年載人太空飛行器等吸音材料的需求，與產品最大的市場一建築業也缺乏銜接，缺乏市場意識和建築產品加工能力。因此，目前急需研究開發一種能夠經受嚴酷環境考驗，具有拉伸強度高、 伸長率高、斷裂強度高、吸音效果好並且製造成本低等優點的新型吸音材料。發明內容
本發明的目的在於，提供一種納米矽灰石粉改性的複合吸音材料及其製備方法， 解決複合材料的配方，降低採用單種或多種原料的生產成本，同時提高材料的吸音效果和材料的拉伸強度，伸長率、斷裂強度。用於噴絲製作吸音棉。
本發明採用的技術方案如下一種納米矽灰石粉改性的複合吸音材料，其由下列重量份的原料製成重晶石粉 100-120、陶粒50-60、納米矽灰石粉40-50、丁苯膠乳80-90、改性樹木灰燼55-65、滑石粉 15-20、桑皮纖維 20-30、納米碳 10-20、EVA 20-30、POE 15-20、NBR 5-10、偏苯三酸三辛酯 5-8、聚磷酸銨4-6、硬脂酸鈣1-2、硬脂酸鋅1-2。
所述的改性樹木灰燼由以下方法製得先用10-15%鹽酸浸泡樹木灰燼3_4h，去離子水洗滌乾淨，再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡3-4h，再用去離子水洗滌至中性，烘乾，加入相當於樹木灰燼重量2-3%的木質素磺酸鈉、1-2%的甲基三乙氧基矽烷、2-3%的環氧化甘油三酸酯、3-5%的陶瓷粉，高速1200-1500r/min攪拌20_30min，烘乾粉碎研磨成超細粉末即可。
納米矽灰石粉改性的複合吸音材料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(1)將重晶石粉、陶粒、納米矽灰石粉分別乾燥除水分，乾燥溫度為110-120°c，乾燥時間為2-3h，按後按配方配比將重晶石粉、陶粒、納米矽灰石粉、滑石粉、丁苯膠乳加入高速混合機中，在150-160°C下以500-800rpm的速度攪拌混合3_5min，再加入改性樹木灰燼繼續共混5-8min，物料冷卻至常溫待用；(2)將EVA、NBR、P0E、偏苯三酸三辛酯、聚磷酸銨、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅加入多向運動混合機進行初混，初混4-6min，然後進入高速混合機，加入納米碳、桑皮纖維，在105-110°C下以1500-2000rpm的速度攪拌2_5min，物料冷卻至常溫待用；(3)將上述步驟(I)和步驟(2)製得的物料加入雙螺杆混合擠出機進行處理，依據產品指標要求溫度設定範圍180-280°C，然後將擠出的物料投入造粒機造粒，即得複合吸音材料。
本發明的有益效果如下本發明通過對配方調整和工藝改進，利用改性樹木灰燼包覆納米矽灰石粉、重晶石粉等無機粉體，從而提高吸音材料的吸音效果和強度，很好地解決了吸音材料強度和吸音性能不能兼得的矛盾。本發明解決了目前急吸音材料的研發問題，製造出了滿足需求的能夠經受嚴酷環境考驗，具有拉伸強度高、伸長率高、斷裂強度高、吸音效果好等優點的新型吸音材料。由於採用了較大比例的無機物料，因此降低了生產成本，同時由於無機物料的強度較高，提高了材料的力學性能。
具體實施方式
一種納米矽灰石粉改性的複合吸音材料，其由下列重量份的原料製成重晶石粉 115份、陶粒60份、納米矽灰石粉45份、丁苯膠乳88份、改性樹木灰燼56份、滑石粉16份、 桑皮纖維30份、納米碳15份、EVA 30份、POE 16份、NBR 10份、偏苯三酸三辛酯6份、聚磷酸銨4份、硬脂酸鈣2份、硬脂酸鋅2份。
其中，所述的改性樹木灰燼由以下方法製得先用10%鹽酸浸泡樹木灰燼4h，去離子水洗滌乾淨，再用10%氫氧化鈉溶液浸泡4h，再用去離子水洗滌至中性，烘乾，加入相當於樹木灰燼重量2. 5%的木質素磺酸鈉、2%的甲基三乙氧基矽烷、2. 5%的環氧化甘油三酸酯、4%的陶瓷粉,高速1500r/min攪拌20min,烘乾粉碎研磨成超細粉末即可。
納米矽灰石粉改性的複合吸音材料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(1)將重晶石粉、陶粒、納米矽灰石粉分別乾燥除水分，乾燥溫度為120°c，乾燥時間為2h，按後按配方配比將重晶石粉、陶粒、納米矽灰石粉、滑石粉、丁苯膠乳加入高速混合機中，在160°C下以800rpm的速度攪拌混合3min,再加入改性樹木灰焊繼續共混5min,物料冷卻至常溫待用；(2)將EVA、NBR,POE、偏苯三酸三辛酯、聚磷酸銨、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅加入多向運動混合機進行初混，初混6min，然後進入高速混合機，加入納米碳、桑皮纖維，在110°C下以 1600rpm的速度攪拌5min,物料冷卻至常溫待用；(3)將上述步驟(I)和步驟(2)製得的物料加入雙螺杆混合擠出機進行處理，依據產品指標要求溫度設定為245°C，然後將擠出的物料投入造粒機造粒，即得複合吸音材料。
檢測指標吸聲係數I. 23，拉伸強度1376kPa，伸長率55%，斷裂強度4937N/m。成本4412元/噸。
權利要求
1.一種納米矽灰石粉改性的複合吸音材料，其特徵在於，其由下列重量份的原料製成重晶石粉100-120、陶粒50-60、納米矽灰石粉40-50、丁苯膠乳80-90、改性樹木灰燼55-65、滑石粉 15-20、桑皮纖維 20-30、納米碳 10-20、EVA 20-30、POE 15-20、NBR 5-10、偏苯三酸三辛酯5-8、聚磷酸銨4-6、硬脂酸鈣1-2、硬脂酸鋅1-2。
2.根據權利要求I所述的納米矽灰石粉改性的複合吸音材料，其特徵在於，所述的改性樹木灰燼由以下方法製得先用10-15%鹽酸浸泡樹木灰燼3-4h，去離子水洗滌乾淨，再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡3-4h，再用去離子水洗滌至中性，烘乾，加入相當於樹木灰燼重量2-3%的木質素磺酸鈉、1-2%的甲基三乙氧基矽烷、2-3%的環氧化甘油三酸酯、3-5%的陶瓷粉，高速1200-1500r/min攪拌20-30min,烘乾粉碎研磨成超細粉末即可。
3.—種如權利要求I所述的納米矽灰石粉改性的複合吸音材料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟 (1)將重晶石粉、陶粒、納米矽灰石粉分別乾燥除水分，乾燥溫度為110-120°C，乾燥時間為2-3h，按後按配方配比將重晶石粉、陶粒、納米矽灰石粉、滑石粉、丁苯膠乳加入高速混合機中，在150-160°C下以500-800rpm的速度攪拌混合3_5min，再加入改性樹木灰燼繼續共混5-8min，物料冷卻至常溫待用； (2)將EVA、NBR、P0E、偏苯三酸三辛酯、聚磷酸銨、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅加入多向運動混合機進行初混，初混4-6min，然後進入高速混合機，加入納米碳、桑皮纖維，在105-110°C下以1500-2000rpm的速度攪拌2-5min，物料冷卻至常溫待用； (3)將上述步驟(I)和步驟(2)製得的物料加入雙螺杆混合擠出機進行處理，依據產品指標要求溫度設定範圍180-280°C，然後將擠出的物料投入造粒機造粒，即得複合吸音材料。
全文摘要
本發明公開了一種納米矽灰石粉改性的複合吸音材料，其由下列重量份的原料製成重晶石粉100-120、陶粒50-60、納米矽灰石粉40-50、丁苯膠乳80-90、改性樹木灰燼55-65、滑石粉15-20、桑皮纖維20-30、納米碳10-20、EVA20-30、POE15-20、NBR5-10、偏苯三酸三辛酯5-8、聚磷酸銨4-6、硬脂酸鈣1-2、硬脂酸鋅1-2。本發明解決了目前急吸音材料的研發問題，製造出了滿足需求的能夠經受嚴酷環境考驗，具有拉伸強度高、伸長率高、斷裂強度高、吸音效果好等優點的新型吸音材料。
文檔編號C08L9/08GK102977430SQ20121047803
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者王黎明, 孫益民, 章雲, 厲曼 申請人:蕪湖躍飛新型吸音材料股份有限公司