專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)制備輕質(zhì)吸隔音芯板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備輕質(zhì)吸隔音芯板的方法，尤其涉及一種用廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)制備輕質(zhì)吸隔音芯板的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)泡體材料作為目前噪聲控制領(lǐng)域中常用的一類(lèi)聲學(xué)材料，其輕質(zhì)、易加工搬運(yùn)、良好的聲學(xué)性能在建筑隔聲墻體、內(nèi)飾裝修、道路交通、軍事等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。已開(kāi)發(fā)的各種聲學(xué)發(fā)泡體材料中，主要集中在吸聲泡沫體材料和隔聲泡沫體材料的研究上。傳統(tǒng)的吸聲泡沫體材料要得到較好的吸聲性能，一般要求具有柔軟、多孔(開(kāi)孔)且形成IPN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，借助空氣在孔隙中與基體筋絡(luò)發(fā)生摩擦，并因空氣與基體材料的粘滯作用，聲能以熱能的形式被吸收。傳統(tǒng)的隔聲泡沫體材料則要求材料本身具有一定面密度、多孔且孔口封閉，阻斷聲能在泡體材料中的傳播。因此從吸聲和隔聲降噪理論來(lái)看，吸聲泡沫體和隔聲泡沫體聲學(xué)性能差異很大，傳統(tǒng)吸聲很好的泡沫體材料隔聲效果較差，隔聲性能優(yōu)異的泡沫體材料不具備較好的吸聲性能。不管是吸聲降噪還是隔聲降噪，從降噪的綜合效能角度看，同時(shí)擁有較好的吸聲性能和隔聲性能的泡體材料無(wú)疑是具有重大開(kāi)發(fā)價(jià)值。有基于此，本發(fā)明利用廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)密度和聲阻抗，通過(guò)控制其適當(dāng)?shù)目讖?、孔隙率和廢礦渣粉的粒度和添加量大幅提高具有吸聲性能的微發(fā)泡材料的隔聲量，從而制得同時(shí)具有吸聲和隔聲能力的輕質(zhì)吸隔音芯板。此外，廢礦渣的加入無(wú)論從經(jīng)濟(jì)還是環(huán)保角度上講都具有很大開(kāi)發(fā)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種利用廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)密度和聲阻抗，通過(guò)控制其適當(dāng)?shù)目讖?、孔隙率和廢礦渣粉的粒度和添加量大幅提高具有吸聲性能的微發(fā)泡材料的隔聲量，從而制得同時(shí)具有吸聲和隔聲能力的輕質(zhì)吸隔音芯板。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)制備輕質(zhì)吸隔音芯板的方法
上述發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
聚氨酯多孔泡沫材料利用材料本身良好的粘彈性及多孔，孔與孔相互連通的特點(diǎn)對(duì)聲波產(chǎn)生的振動(dòng)引起小孔或間隙內(nèi)的空氣運(yùn)動(dòng)，造成和孔壁的摩擦，由于摩擦和粘滯力的作用，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)而使聲波衰減。廢礦渣粉的加入不僅提高了發(fā)泡體筋絡(luò)的剛度和密度，從而提高泡體隔聲量，力口強(qiáng)聲波在泡體材料內(nèi)的反射進(jìn)一步促進(jìn)了聲能的吸收，已達(dá)到吸聲和隔聲的綜合降噪性能的目的。此外，廢礦渣粉的加入還能拓寬材料聲學(xué)頻率范圍。通過(guò)對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)和廢礦渣粉含量、粒徑的控制達(dá)到最佳聲學(xué)性能。最佳控制參數(shù)為空隙率70%-85%，孔徑大小為530 um-750um，廢礦渣粉與聚氨酯預(yù)聚物含量比為3:10，廢礦渣粉粒徑為120目。上述新型多層輕質(zhì)隔音板的制備方法通過(guò)下述步驟:
①先將聚氨酯預(yù)聚物按一定比例配置好，分置A、B兩組分，A組分為聚醚多元醇、催化齊U、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑、有機(jī)硅油等，B組分為液化MDI，并以廢礦渣粉為C組分?？刂聘鹘M分質(zhì)量比為 A:B=1，(A+B):C=10 ；3
②發(fā)泡前先將廢礦渣粉C組粉加入B組分并攪勻，將模具洗滌烘干后，在模具底部和內(nèi)部周邊上抹上脫模劑或者鋪上四氟乙烯薄膜。③將B和C的混合組分加入到A組分中并快速攪拌均勻，10-15s中后，待出現(xiàn)乳白發(fā)泡跡象時(shí)快速倒入發(fā)泡模具中，用小鏟子來(lái)回?fù)軇?dòng)混合物，以使其快速均勻分布模具底部，蓋好模具面板，并以G型夾具固定。④待45min發(fā)泡結(jié)束后，置于自然環(huán)境中冷卻后脫模即可得到這種用廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)制備輕質(zhì)吸隔音芯板。本發(fā)明的技術(shù)效果是:制得同時(shí)具有吸聲和隔聲能力的輕質(zhì)吸隔音芯板，突破了傳統(tǒng)意義上的吸聲材料往往隔聲效果差的常規(guī)概念，適合于非承重結(jié)構(gòu)的建筑墻體、地板、內(nèi)飾、交通聲屏障等復(fù)合隔聲結(jié)構(gòu)使用。具有廢棄物資源化、減少高層建筑承重和提高室內(nèi)容積率、吸隔聲性能好和成本低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。


圖1為輕質(zhì)吸隔音芯板材料1/3倍頻程各頻率段吸聲系數(shù)圖。圖2為輕質(zhì)吸隔音芯板材料1/3倍頻程各頻率段傳遞損失圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述 實(shí)施案例
本實(shí)例以小樣件(面積IOcmX IOcmX2cm)制取為例,應(yīng)用到實(shí)際工程中可參考比例或者可根據(jù)工程需要定制特定尺寸輕質(zhì)吸隔音芯板。實(shí)例中所用不銹鋼模具尺寸為10.5cmX10.5cmX 2cm，先將聚氨酯預(yù)聚物按一定比例配置好，分置A、B兩組分，A組分為聚醚多元醇、催化劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑、有機(jī)硅油等，B組分為液化MDI，并以粒徑為120目廢礦渣粉為C組分。其中A組分各成分百分質(zhì)量比為:95%聚醚多元醇YD-1050，2%雙二甲氨基乙基醚(A-1)，1% 二甲基乙醇胺(DMEA)，1%液體石蠟，0.5%0R-501,0.5 硅油 L-6900。稱(chēng)去 A 組分 40g, B 組分 40g, C 組分 24g。將模具洗滌干凈送烘箱烘干后，在模具底部和側(cè)面周邊以及面板上涂上一層凡士林作為脫模膏，將稱(chēng)量好的C組分先加入B組分，用高速攪拌器攪拌混合均勻后，加入到A組分的燒杯中并再次高速攪拌混合均勻，10-15S鐘左右后出現(xiàn)乳白現(xiàn)象時(shí)，分多次多點(diǎn)迅速倒入發(fā)泡模具中，用小鏟撥動(dòng)使其均勻分布于模具底部，并蓋上模具面板，用G型夾具固定后送入烘箱發(fā)泡，烘箱溫度設(shè)置65°C，45Min后發(fā)泡完成，將試樣從烘箱中取出，置于自然環(huán)境中冷卻至室溫后，脫模取出即可。
為進(jìn)一步測(cè)試發(fā)泡體芯板的聲學(xué)性能，需將試樣裁剪加工成直徑分別為IOcm和3cm厚度都為2cm的待測(cè)樣品各一塊，用剩余的材料測(cè)試空隙率和孔徑大小。聲學(xué)性能測(cè)試采用由北京聲望聲電技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的阻抗管材料吸隔聲測(cè)量系統(tǒng)，分別測(cè)試樣品1/3倍頻程時(shí)的吸聲系數(shù)和傳遞損失。經(jīng)重量法和測(cè)孔儀測(cè)定本發(fā)明所述吸隔音芯板空隙率83%，孔徑610um，面密度為
2.51kg/m2,經(jīng)阻抗管材料吸隔聲測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試樣品的平均吸聲系數(shù)為0.418，平均傳遞損失為33.445dB,吸隔音芯板1/3倍頻程時(shí)各頻率段吸聲系數(shù)和傳遞損失分別見(jiàn)附圖1和附圖2。
權(quán)利要求
1.一種用廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)制備輕質(zhì)吸隔音芯板的方法，其特征在于:該輕質(zhì)吸隔音芯板主要由聚氨酯樹(shù)脂微發(fā)泡時(shí)填加粒度為120目的廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)密度和聲阻抗，通過(guò)控制其適當(dāng)?shù)目讖?、孔隙率和廢礦渣粉的添加量，大幅提高具有吸聲性能的微發(fā)泡材料的隔聲量，從而制得同時(shí)具有吸聲和隔聲能力的輕質(zhì)吸隔音芯板。
2.按照權(quán)利要求1所述一種用廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)制備輕質(zhì)吸隔音芯板的方法，其特征是所添加的廢棄礦渣粉為銅尾礦渣、鐵礦渣、煉爐鋼渣、鉛尾礦渣和鋅尾礦渣中的一種，廢礦渣粉與聚氨酯預(yù)聚物質(zhì)量比為3:10。
3.按照權(quán)利要求1所述一種用廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)制備輕質(zhì)吸隔音芯板的方法，其特征是該輕質(zhì)吸隔音芯板的孔徑控制在530 um-750um之間，孔隙率控制在70% -85%O
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)制備輕質(zhì)吸隔音芯板的方法，該輕質(zhì)吸隔音芯板主要由聚氨酯樹(shù)脂微發(fā)泡時(shí)填加廢礦渣粉改性微發(fā)泡體筋絡(luò)密度和聲阻抗，通過(guò)控制其適當(dāng)?shù)目讖?、孔隙率和廢礦渣粉的添加量大幅提高具有吸聲性能的微發(fā)泡材料的隔聲量，從而制得同時(shí)具有吸聲和隔聲能力的輕質(zhì)吸隔音芯板，突破了傳統(tǒng)意義上的吸聲材料往往隔聲效果差的常規(guī)概念，適合于非承重結(jié)構(gòu)的建筑墻體、地板、內(nèi)飾、交通聲屏障等復(fù)合隔聲結(jié)構(gòu)使用。具有廢棄物資源化、減少高層建筑承重和提高室內(nèi)容積率、吸隔聲性能好和成本低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號(hào)C04B18/12GK103147520SQ20131008053
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者李明俊, 蔣文明, 徐泳文, 耿軍軍, 葉皓 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué)