聚合砂隧道專用吸聲板及其製備方法
2023-05-07 20:09:16 2
聚合砂隧道專用吸聲板及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種聚合砂隧道專用吸聲板及其製備方法，屬於各種隧道降噪專用吸聲材料領域，主要由砂粒、矽基聚合物、鋼網3部分組合而成，通過本發明的矽基聚合物，篩選優質天然二氧化矽砂粒，結合不鏽鋼網，聚合壓制形成吸聲板。聚合過程中聚合物親矽端與砂粒表面二氧化矽發生聚合溶解，而纏繞端使砂粒相互靠近，砂粒接觸時，溶解的二氧化矽相互融合滲透，形成良好的多孔吸聲性能。聚合砂隧道專用吸聲板滿足隧道內防火、耐候、防潮、安全、環保、高吸聲性等物理及聲學性能要求，具有取材方便、造價低廉等優勢。
【專利說明】聚合砂隧道專用吸聲板及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於隧道降噪專用吸聲材料領域，特別是涉及一種多功能聚合砂隧道專用吸聲板，可用於高鐵隧道、地鐵隧道、公路隧道等各種隧道。
【背景技術】
[0002]在高鐵隧道、地鐵隧道、公路隧道中，由於車輛通過時噪聲無法擴散，會在隧道中產生極強的噪聲。目前普遍使用穿孔板後放多孔吸聲材料及噴塗方法，多孔吸聲材料主要有離心玻璃棉、巖棉、礦棉等，其吸聲原理為:材料內部有大量微小的連通的孔隙，聲波沿著這些孔隙可以深入材料內部，與材料發生摩擦作用將聲能轉化為熱能，達到吸聲的效果。但事實上，這些材料在功能上都有不足，如二次汙染、怕潮溼、怕風壓衝擊、防火等級等很難適應隧道環境。為此，各國研製出很多的新型吸聲材料，如鋁纖維吸聲板、聚酯纖維吸聲板、密胺泡沫吸聲板等。但隧道內的環境非常特殊，隧道內不見陽光，普遍比較潮溼，車輛前進速度快還帶有很強的風噪壓力，衝擊力很大，這些吸聲板都很難適應這種特殊的環境。
【發明內容】
[0003]本發明就是為了解決上述現有技術中的問題，提供了一種聚合砂隧道專用吸聲板，並公開了其製備方法。
[0004]為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案:
本發明的聚合砂隧道專用吸聲板，由砂粒，矽基聚合物，鋼網三部分聚合壓制而成。
[0005]所述的砂粒為天然二氧化矽砂粒。
[0006]所述的娃基聚合物中含有:有機羥基娃酮45%,有機甲基娃酮15%,甲基矽烷3%,二氧化矽精粉6%，碳酸鈣8%，氨基矽烷0.4%，二丁基二月矽酸鋁0.04%,分子量5000的聚醚6%，異氰酸酯5%，羥基樹脂4%，磷酸三丁脂7%。
[0007]所述的鋼網的鋼絲直徑為0.05、.12mm，鋼網開孔為2目~12目。
[0008]聚合砂隧道專用吸聲板的面密度在15kg/nT20kg/m2之間。
[0009]一種聚合砂隧道專用吸聲板的製備方法，該方法包括如下步驟:
第一步砂選:採用篩選設備對砂粒進行篩選和分類；
第二步攪拌:將矽基聚合物聚合劑與砂選後的砂粒以重量比3%-12%進行混合，採用攪拌機攪拌5-7分鐘，使聚合劑與砂粒混合均勻，盛出待用；
第三步聚合:在標準模具內先鋪放鋼網，之後倒入聚合劑與砂粒的混合物，放入生產線內，採用壓平設備，在2分鐘內完成鋪平和壓實；然後等待聚合反應過程；
第四步脫模:在等待聚合反應2-4小時後脫模，聚合砂隧道專用吸聲板製作完成。
[0010]本發明具有的優點和積極效果是:
本發明的聚合砂隧道專用吸聲板，具有防火、耐候、防潮、防風壓、環保、吸聲係數大、取材方便造價低廉等優勢，能夠適應及其惡劣的環境，適合在各種隧道中使用。【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的聚合砂隧道專用吸聲板的結構示意圖。
[0012]附圖中主要部件符號說明:
1:砂粒2:矽基聚合物
3:鋼網。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和具體實施例對本發明的聚合砂隧道專用吸聲板做進一步說明。下述各實施例僅用於說明本發明而並非對本發明的限制。
[0014]本發明的聚合砂隧道專用吸聲板，由砂粒1，矽基聚合物2，鋼網3三部分聚合壓制--? 。
[0015]砂粒使用天然二氧化矽砂粒。矽基聚合物中有:有機羥基矽酮45%，有機甲基矽酮15%，甲基矽烷3%，二氧化矽精粉6%，碳酸鈣8%，氨基矽烷0.4%，二丁基二月矽酸鋁0.04%,聚醚(分子量5000 ) 6%，異氰酸酯5%，羥基樹脂4%，磷酸三丁脂7%。
[0016]聚合反應原理為:聚合物分子鏈為非對稱結構，一端為親矽端，一端為纏繞端，當聚合物與砂粒接觸後，親矽端將與砂粒表面二氧化矽發生聚合反應，使之溶解，而纏繞端相互拉扯，將砂粒向靠近方向聚合，砂粒相互接觸時，溶解的二氧化矽相互融合滲透，聚合物反應完成後，彼此靠近的砂粒就像焊接在一起一樣成為聚合砂，因聚合過程中砂粒之間的縫隙一直是存在的，故可形成良好的多孔性吸聲性。
[0017]鋼網3為美標316L型鋼絲，鋼絲直徑0.05~0.12mm，鋼網開孔為2目~12目。
[0018]聚合壓制而成聚合砂隧道專用吸聲板,其面密度在15kg/m2~20kg/m2之間。
[0019]上述的聚合砂隧道專用吸聲板的製備方法如下:
第一步砂選:聚合砂隧道專用吸聲板的核心技術之一是必須選擇同類型的砂粒聚合在一起形成吸聲所需要的多孔性。砂粒的天然分布(含粒徑分布和形態分布)是無規的，即大大小小、形形色色的砂粒混合在一起。需要對砂粒進行篩選和分類。篩選設備完全可以採用現有砂選通用設備，但是需要按照要求對砂進行分類，砂選後類型相同的砂均可使用。對於沙漠風吹砂，基本可分出6類，每類和每類在一起聚合使用，砂粒可用率可達95%。
[0020]第二步攪拌:聚合砂隧道專用吸聲板的核心技術之二是聚合劑(俗稱聚合物或膠水)。聚合劑採用了矽基聚合物，可與砂粒(二氧化矽)發生強烈化學反應，並形成聚合。將聚合劑與砂選後的砂粒以重量比3%-12%進行混合，採用特製攪拌機在5-7分鐘內攪拌，形成均勻的聚合劑與沙粒的混合物，盛出後待用。
[0021]第三步聚合:在標準模具內先鋪放不鏽鋼絲網，之後倒入聚合劑與沙粒的混合物，放入生產線的內，採用專用設備，在2分鐘內完成鋪平和壓實。之後等待聚合反應過程，聚合過程大約15分鐘，即可達到終極強度的60%，4小時後，可達到終極強度的95%。
[0022]第四步脫模:在聚合反應基本完成後(約聚合反應2-4小時後)脫模，之後進行質檢、裝箱、打包等包裝工作。
【權利要求】
1.一種聚合砂隧道專用吸聲板，其特徵在於:該吸聲板由砂粒(1)，矽基聚合物(2)，鋼網(3)三部分聚合壓制而成。
2.根據權 利要求1所述的聚合砂隧道專用吸聲板，其特徵在於:所述的砂粒(I)為天然二氧化矽砂粒。
3.根據權利要求1所述的聚合砂隧道專用吸聲板，其特徵在於:所述的矽基聚合物中含有:有機羥基矽酮45%，有機甲基矽酮15%，甲基矽烷3%，二氧化矽精粉6%，碳酸鈣8%，氨基矽烷0.4%，二丁基二月矽酸鋁0.04%,分子量5000的聚醚6%，異氰酸酯5%，羥基樹脂4%，磷酸三丁脂7%。
4.根據權利要求1所述的聚合砂隧道專用吸聲板，其特徵在於:所述的鋼網(3)的鋼絲直徑為0.05、.12mm，鋼網開孔為2目~12目。
5.根據權利要求1所述的聚合砂隧道專用吸聲板，其特徵在於:聚合砂隧道專用吸聲板的面密度在15kg/m2~20kg/m2之間。
6.一種權利要求1所述的聚合砂隧道專用吸聲板的製備方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟: 第一步砂選:採用篩選設備對砂粒進行篩選和分類； 第二步攪拌:將矽基聚合物聚合劑與砂選後的砂粒以重量比3%-12%進行混合，採用攪拌機攪拌5-7分鐘，使聚合劑與砂粒混合均勻，盛出待用； 第三步聚合:在標準模具內先鋪放鋼網，之後倒入聚合劑與砂粒的混合物，放入生產線內，採用壓平設備，在2分鐘內完成鋪平和壓實；然後等待聚合反應過程； 第四步脫模:在等待聚合反應2-4小時後脫模，聚合砂隧道專用吸聲板製作完成。
【文檔編號】C04B26/32GK103922648SQ201410113050
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】李懷鑑, 燕翔, 張桂揚, 宋剛, 馬志富, 王鵬, 曾青, 陳旭勇, 許佔良, 蘇哿 申請人:鐵道第三勘察設計院集團有限公司, 清華大學