專(zhuān)利名稱(chēng)：隔音隔熱結(jié)構(gòu)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閉孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料的結(jié)構(gòu)元件，其具有優(yōu)良的隔熱以及改良的吸音特性。
背景技術(shù)：
聚合物泡沫塑料板，特別是聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料，以種種應(yīng)用方式應(yīng)用于建筑物隔熱。在屋頂隔熱方面，例如把40mm～180mm厚的板用作可安裝的隔熱材料。這些板的主要目的是確保隔熱。為此，通常所使用的材料具有20～35mW/mK的熱傳導(dǎo)率。如果使用彈性外層，則該熱傳導(dǎo)率能夠愈加提高。另外，必須提供至少0.10N/mm2的抗壓強(qiáng)度，因?yàn)楫?dāng)鋪設(shè)這些板的時(shí)候，必須確保屋頂材料的承重能力。板材除隔熱外同時(shí)也保證隔絕外部噪音以及阻止聲音在房間之間的傳導(dǎo)，特別是頻率范圍為1000～5000Hz，這樣的板材將是有利的。
表面壓實(shí)的多孔聚氨酯泡沫塑料模制部件用作設(shè)備的絕緣外套在DE-A19962865中已經(jīng)被描述。獲得吸音效果是由于皮層覆蓋的泡沫塑料表面附近穿孔，聲波從而能夠穿透泡沫塑料。然而不利的是其中所述的泡沫塑料既沒(méi)有足夠的抗壓強(qiáng)度，也沒(méi)有足夠的隔熱特性。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果表面凹陷具有不同的尺寸，通常無(wú)法保證隔音的閉孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料的吸音效果在頻率范圍1000～5000Hz內(nèi)得到顯著改善。閉孔聚氨酯泡沫塑料的優(yōu)良隔熱性能由于這些穿孔僅僅輕微受到影響。
附圖
簡(jiǎn)述附圖描述實(shí)施例1-6中生產(chǎn)的泡沫塑料的吸音特性。
具體實(shí)施方案本發(fā)明提供一種隔音和隔熱結(jié)構(gòu)元件，該元件包括一種聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料板，其具有多于90％的閉孔，其表面每平方厘米含有1～18個(gè)直徑在0.1～10mm，深度為1～7cm的凹陷，其中至少存在兩種類(lèi)型的凹陷，它們至少在一種尺寸上不同。
結(jié)構(gòu)元件的表面具有直徑0.1～10mm的凹陷，更優(yōu)選的是直徑0.2～4mm。凹陷可以是圓的、橢圓的、十字形或狹縫狀，多種形狀的組合也是可以被使用的。凹陷的深度為0.1～7cm，優(yōu)選1～4cm，小于板的厚度。凹陷的深度和板的厚度之差優(yōu)選至少為5mm。結(jié)構(gòu)元件表面的凹陷數(shù)目為每平方厘米1～18個(gè)，優(yōu)選每平方厘米4～15個(gè)。結(jié)構(gòu)元件可以在前面或后面或同時(shí)在兩邊具有凹陷。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)外層的使用導(dǎo)致本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件在吸音特性方面的改良。關(guān)于這點(diǎn)，結(jié)構(gòu)元件的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料板既可以在一面或者同時(shí)兩面提供一種外層。可以在前面和后面提供相同或不同的外層。堆密度為40～80Kg/m3的無(wú)機(jī)絨頭織物被優(yōu)選用作外層。然而泡堿牛皮紙、瀝青紙、瀝青毛氈、皺紋紙，涂覆聚乙烯的玻璃絨頭織物(fleece)和鋁箔也可以被用作外層。所用的外層厚度取決于所用的材料。例如對(duì)于鋁箔來(lái)說(shuō)，0.03mm的厚度是適宜的。不超過(guò)3mm的厚度對(duì)于瀝青毛氈是適宜的。其他適宜的外層在G.Oertel(編者)的《聚氨酯》第三版(Carl Hanser Vlg.，Munich 1993，p.272ff)中加以闡述。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，結(jié)構(gòu)元件在面對(duì)聲源的前面具有一無(wú)機(jī)絨頭織物外層，在遠(yuǎn)離聲源的后面具有一鋁箔外層。
密度為20～120Kg/m3閉孔體系，優(yōu)選20～80Kg/m3，最優(yōu)選25～40/m3，被用于聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料。聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料典型地在指數(shù)(異氰酸酯基團(tuán)與異氰酸酯反應(yīng)基團(tuán)的摩爾比率乘100)為100～600優(yōu)選100～400發(fā)泡。
在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件中所用的板是通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法生產(chǎn)的。如果使用一種外層，優(yōu)選在泡沫塑料的生產(chǎn)過(guò)程中例如在以雙傳送帶生產(chǎn)板的過(guò)程中直接發(fā)泡。在泡沫塑料中的凹陷是通過(guò)傳統(tǒng)的機(jī)械方法例如鉆孔、銑削等產(chǎn)生的。
實(shí)施例通過(guò)下面的組分反應(yīng)生產(chǎn)聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料。
64重量份的聚酯多元醇，其基于己二酸、鄰苯二甲酸酐和二甘醇，羥基數(shù)為210(市售的，商標(biāo)為DesmophenDE S-053，Bayer AG)；16重量份的聚醚多元醇，其羥基數(shù)為255，通過(guò)三羥甲基丙烷和一種環(huán)氧乙烷和氧化丙烯的混合物反應(yīng)生產(chǎn)(市售的，商標(biāo)為DesmophenVP.PU1657，BayerAG)；160重量份的二苯甲烷-4，4′-二異氰酸酯異構(gòu)體和它們的高級(jí)同系物(市售的，商標(biāo)為Desmodur44V20，Bayer AG)；還存在16重量份的三氯丙基磷酸酯(作為防火劑)；13.2重量份的正戊烷；1.2重量份的水1.6重量份的市售的聚醚/聚硅氧烷發(fā)泡穩(wěn)定劑(市售的，商標(biāo)為DabcoDC5598，Air products)；3.6重量份的25％的溶于二甘醇的乙酸鉀溶液；以及0.56重量份的二甲基環(huán)己胺獲得的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料(指數(shù)為236)，其具有30Kg/m3的密度和體積百分比為10％的開(kāi)孔結(jié)構(gòu)。根據(jù)德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DIN)52616其熱傳導(dǎo)率為25.8mW/mK(23℃)。
實(shí)施例1(對(duì)比例)從硬質(zhì)泡沫塑料上切下的200mm長(zhǎng)，200mm寬，40mm厚的一種平板模制部件。根據(jù)ASTM E1050-90在一個(gè)30mm和90mm直徑的吸音管內(nèi)測(cè)定頻率依賴(lài)性吸音特性。附圖顯示了樣品的吸音特性。熱傳導(dǎo)率是25.8mW/mK。
實(shí)施例2(對(duì)比例)根據(jù)實(shí)施例1所生產(chǎn)的測(cè)試體的表面具有直徑2mm和15mm深的圓柱型凹陷，每平方厘米的凹陷數(shù)目是5個(gè)。附圖顯示樣品的吸音特性。熱傳導(dǎo)率是26.3mW/mK。
實(shí)施例3(對(duì)比例)根據(jù)實(shí)施例1所生產(chǎn)的測(cè)試體的表面具有直徑4mm和20mm深的圓柱型凹陷，每平方厘米的凹陷數(shù)目是5個(gè)。附圖顯示樣品的吸音特性。熱傳導(dǎo)率是28.0mW/mK。
實(shí)施例4根據(jù)實(shí)施例1所生產(chǎn)的測(cè)試體的表面具有直徑2mm和15mm深的圓柱型凹陷(每平方厘米1個(gè))，及直徑4mm和20mm深的圓柱型凹陷(每平方厘米2個(gè))，還有直徑4mm和30mm深的圓柱型凹陷(每平方厘米2個(gè))。附圖顯示樣品的吸音特性。熱傳導(dǎo)率是29.4mW/mK。
實(shí)施例5根據(jù)實(shí)施例1所生產(chǎn)的測(cè)試體，在其一面(面對(duì)聲源的一面)具有市售的，商標(biāo)為Vliepatex的表面(涂覆無(wú)機(jī)物的玻璃絨頭織物，其密度為50g/m2)。然后在表面上鉆孔獲得直徑2mm和15mm深的圓柱型凹陷(每平方厘米1個(gè))，及直徑4mm和20mm深的圓柱型凹陷(每平方厘米2個(gè))，還有直徑4mm和30mm深的圓柱型凹陷(每平方厘米2個(gè))。附圖顯示樣品的吸音特性。熱傳導(dǎo)率是30.7mW/mK。
實(shí)施例6近似于實(shí)施例1所生產(chǎn)的50mm厚測(cè)試體，在其一面(面對(duì)聲源的一面)具有市售的，商標(biāo)為Vliepatex的表面(涂覆無(wú)機(jī)物的玻璃絨頭織物，其密度為50g/m2)。然后在表面上鉆孔獲得直徑4mm和20mm深的圓柱型凹陷(每平方厘米1個(gè))，及直徑4mm和30mm深的圓柱型凹陷(每平方厘米2個(gè))，還有直徑4mm和40mm深的圓柱型凹陷(每平方厘米2個(gè))。附圖顯示樣品的吸音特性。熱傳導(dǎo)率是32.2mW/mK。
盡管基于說(shuō)明的目的本發(fā)明已經(jīng)在前面加以詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)理解這種詳述僅僅是基于說(shuō)明的目的，只要是權(quán)利要求限定范圍內(nèi)的，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于此所作的變化沒(méi)有背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種隔音隔熱元件，包括一聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料板，其具有多于90％的閉孔，其表面每平方厘米有1～18個(gè)凹陷，該凹陷的直徑為0.1～10mm，深度為10～70mm，其中至少有兩種類(lèi)型的凹陷，它們至少在一種尺寸上不同。
2.權(quán)利要求1所述的元件，其中凹陷存在于泡沫塑料板的前后兩側(cè)。
3.權(quán)利要求2所述的元件，其中聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料板在其前面或后面具有一外層。
4.權(quán)利要求3所述的元件，其中外層是鋁箔或無(wú)機(jī)纖維絨頭織物。
5.權(quán)利要求4所述的元件，其中閉孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料板在其前面和后面具有一外層。
6.權(quán)利要求5所述的元件，其中泡沫塑料板前面外層的材料不同于后面外層的材料。
7.權(quán)利要求1所述的元件，其中聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料板在其前面和后面具有一外層。
8.權(quán)利要求7所述的元件，其中外層為鋁箔或無(wú)機(jī)纖維絨頭織物。
9.權(quán)利要求8所述的元件，其中泡沫塑料板在其前后兩側(cè)具有外層。
10.權(quán)利要求9所述的元件，其中泡沫塑料前面的外層材料不同于泡沫塑料后面外層的材料。
全文摘要
一種閉孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料結(jié)構(gòu)元件，其具有優(yōu)良的隔熱性能和改良的吸音性能，其性能是通過(guò)滿(mǎn)足特殊標(biāo)準(zhǔn)的表面凹陷獲得的。
文檔編號(hào)E04B1/84GK1532037SQ200410030249
公開(kāi)日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者T·德雷爾, T 德雷爾 申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)股份公司