一種輕質寬頻吸音材料的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種輕質寬頻吸音材料的制備方法，屬于材料制備技術領域。本發明專利技術主要是將蛭石進行柔性膨脹處理后，與十六烷基三甲基溴化銨進行攪拌混合，得到復合柔性蛭石粉末，接著將硫酸溶液與脫脂棉、硫酸銅進行攪拌混合加熱，經冷卻，離心分離等步驟制備得到纖維素晶須粉末，再將其與得到的復合柔性蛭石粉末丁腈橡膠加熱攪拌混煉后，進行熱壓，即可得到輕質寬頻吸音材料。本發明專利技術本發明專利技術制備的輕質寬頻吸音材料在音頻1.5～8.2kHz，其吸音系數NRC高于0.62；輕質寬頻吸音材料質量輕，壓縮屈服強度達到23.5MPa以上。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種輕質寬頻吸音材料的制備方法，屬于材料制備

技術介紹
吸音材料大多為疏松多孔的材料，如礦渣棉、毯子等，其吸聲機理是聲波深入材料的孔隙，且孔隙多為內部互相貫通的開口孔，受到空氣分子摩擦和粘滯阻力，以及使細小纖維作機械振動，從而使聲能轉變為熱能。這類多孔性吸聲材料的吸聲系數，一般從低頻到高頻逐漸增大，故對高頻和中頻的聲音吸收效果較好。以熔噴法制得的聚丙烯基復合非織造材料以其超細的纖維結構、生產簡單高效、無毒無害等特點成為一類廣泛應用的吸音材料，這些材料大多結構疏松，光滑的纖維外層降低了材料的比表面積，從而使得聲波在材料中的振蕩衰減轉化時間縮短，達不到令人滿意的吸音效果，在實際使用時往往通過增加材料厚度來提升降噪效果，同時它的吸聲頻率范圍大都集中在中高頻，適用頻率范圍局限。而單層的泡沫吸聲材料中，泡沫金屬吸聲材料雖然把連續金屬相的特性和分散相氣孔的特性結合起來使其具有良好的吸聲性能，并且強度大，導熱性好、耐高溫。但是其制備工藝復雜，成型困難制約著它的發展；泡沫玻璃質輕、無味、受潮吸水后不變形，施工方便不易產生纖維粉塵，但是其在安裝時不留空腔，否則容易破壞，這給安裝提出了更高的要求，并且在低頻的吸聲效果受到限制。而泡沫塑料吸聲材料適應頻率較寬、防潮、吸聲性能穩定，但是其強度不高，不耐磨，易老化。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題：針對以聚丙烯基復合非織造材料作為的吸聲材料需要增加材料厚度來提高吸聲性能，且適用頻率范圍局限，而采用輕質的泡沫吸聲材料強度低，不耐磨，易斷裂的問題，本專利技術主要是將蛭石進行柔性膨脹處理后，與十六烷基三甲基溴化銨進行攪拌混合，得到復合柔性蛭石粉末，接著將硫酸溶液與脫脂棉、硫酸銅進行攪拌混合加熱，經冷卻，離心分離等步驟制備得到纖維素晶須粉末，再將其與得到的復合柔性蛭石粉末和丁腈橡膠加熱攪拌混煉后，進行熱壓，即可得到輕質寬頻吸音材料，本專利技術制備的輕質寬頻吸音材料質量輕，吸音效果好，避免了以增加材料厚度來提高吸音效能的問題，同時適用頻率范圍廣。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：（1）在燒杯中，加入200～250g蛭石，再倒入質量濃度為16～20%雙氧水溶液，直至完全浸沒蛭石，浸泡12～16h，取出蛭石，將其轉入微波加熱器中，在700～800W功率條件下，加熱處理4～6min，得柔性膨脹蛭石，再將其轉入氣流粉碎機中，粉碎后過篩，收集200～240目蛭石粉末；（2）依次稱取60～80g上述所得蛭石粉末和10～14g十六烷基三甲基溴化銨，加入行星式球磨機，設定轉速為420～460r/min，在球磨過程中加入60～80mL去離子水，球磨15～20min，出料，抽濾除去濾液，用去離子水洗滌濾餅6～8次，隨后將濾餅轉入85～90℃真空干燥箱中干燥至恒重，得復合柔性蛭石粉末，備用；（3）在盛有160～180mL質量濃度為60～70%硫酸溶液的反應釜中，依次加入8～10g脫脂棉和0.1～0.3g硫酸銅，啟動攪拌器，設定轉速至520～580r/min，開啟反應釜加熱器，加熱升溫至60～70℃，恒溫攪拌反應2～3h，出料，靜置，使其自然冷卻至室溫，隨后將冷卻后的物料轉入離心機中，離心分離，去除上清液，將下層沉淀物轉入盛有120～160mL去離子水的燒杯中，用濃度為1～2mol/L氫氧化鈉溶液調節pH至6.9～7.1后，抽濾，除去濾液，用去離子水洗滌濾餅3～5次，隨后將濾餅轉入70～80℃真空干燥箱中，干燥處理3～5h，得纖維素晶須粉末；（4）在扭矩流變儀中，依次加入100～150g丁腈橡膠，15～20g步驟（2）備用的復合柔性蛭石粉末和6～8g上述所得纖維素晶須粉末，加熱升溫至120～140℃，以220～260r/min轉速混合16～20min，出料，得混合物料，再將混合物料堆放于雙輥煉塑機輥筒上方，調節輥間距為0.05～0.08mm，待雙輥煉塑機預熱至105～110℃后，開啟輥筒，使物料輥壓成片，得混煉片狀物料；（5）將上述所得混煉片狀物料置于平板硫化機模具中，隨后送入熱壓板中，調節熱壓溫度至160～168℃，熱壓壓強至6～8MPa，厚度為2.0～2.8mm，熱壓12～16min成型，出料，即得輕質寬頻吸音材料。本專利技術制備的輕質寬頻吸音材料在音頻1.5～8.2kHz，其吸音系數NRC高于0.62，孔隙率達到93％以上，壓縮屈服強度達到23.5MPa以上。本專利技術與其他方法相比，有益技術效果是：（1）本專利技術制備的輕質寬頻吸音材料在音頻1.5～8.2kHz，其吸音系數NRC高于0.62；（2）本專利技術制備的輕質寬頻吸音材料質量輕，壓縮屈服強度達到23.5MPa以上；（3）本專利技術制備步驟簡單，所需成本低。具體實施方式首先在燒杯中，加入200～250g蛭石，再倒入質量濃度為16～20%雙氧水溶液，直至完全浸沒蛭石，浸泡12～16h，取出蛭石，將其轉入微波加熱器中，在700～800W功率條件下，加熱處理4～6min，得柔性膨脹蛭石，再將其轉入氣流粉碎機中，粉碎后過篩，收集200～240目蛭石粉末；依次稱取60～80g上述所得蛭石粉末和10～14g十六烷基三甲基溴化銨，加入行星式球磨機，設定轉速為420～460r/min，在球磨過程中加入60～80mL去離子水，球磨15～20min，出料，抽濾除去濾液，用去離子水洗滌濾餅6～8次，隨后將濾餅轉入85～90℃真空干燥箱中干燥至恒重，得復合柔性蛭石粉末，備用；再在盛有160～180mL質量濃度為60～70%硫酸溶液的反應釜中，依次加入8～10g脫脂棉和0.1～0.3g硫酸銅，啟動攪拌器，設定轉速至520～580r/min，開啟反應釜加熱器，加熱升溫至60～70℃，恒溫攪拌反應2～3h，出料，靜置，使其自然冷卻至室溫，隨后將冷卻后的物料轉入離心機中，離心分離，去除上清液，將下層沉淀物轉入盛有120～160mL去離子水的燒杯中，用濃度為1～2mol/L氫氧化鈉溶液調節pH至6.9～7.1后，抽濾，除去濾液，用去離子水洗滌濾餅3～5次，隨后將濾餅轉入70～80℃真空干燥箱中，干燥處理3～5h，得纖維素晶須粉末；接著在扭矩流變儀中，依次加入100～150g丁腈橡膠，15～20g備用的復合柔性蛭石粉末和6～8g上述所得纖維素晶須粉末，加熱升溫至120～140℃，以220～260r/min轉速混合16～20min，出料，得混合物料，再將混合物料堆放于雙輥煉塑機輥筒上方，調節輥間距為0.05～0.08mm，待雙輥煉塑機預熱至105～110℃后，開啟輥筒，使物料輥壓成片，得混煉片狀物料；最后將上述所得混煉片狀物料置于平板硫化機模具中，隨后送入熱壓板中，調節熱壓溫度至160～168℃，熱壓壓強至6～8MPa，厚度為2.0～2.8mm，熱壓12～16min成型，出料，即得輕質寬頻吸音材料。實例1首先在燒杯中，加入250g蛭石，再倒入質量濃度為20%雙氧水溶液，直至完全浸沒蛭石，浸泡16h，取出蛭石，將其轉入微波加熱器中，在800W功率條件下，加熱處理6min，得柔性膨脹蛭石，再將其轉入氣流粉碎機中，粉碎后過篩，收集240目蛭石粉末；依次稱取80g上述所得蛭石粉末和14g十六烷基三甲基溴化銨，加入行星式球磨機，設定轉速為460r/min本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輕質寬頻吸音材料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）在燒杯中，加入200～250g蛭石，再倒入質量濃度為16～20%雙氧水溶液，直至完全浸沒蛭石，浸泡12～16h，取出蛭石，將其轉入微波加熱器中，在700～800W功率條件下，加熱處理4～6min，得柔性膨脹蛭石，再將其轉入氣流粉碎機中，粉碎后過篩，收集200～240目蛭石粉末；（2）依次稱取60～80g上述所得蛭石粉末和10～14g十六烷基三甲基溴化銨，加入行星式球磨機，設定轉速為420～460r/min，在球磨過程中加入60～80mL去離子水，球磨15～20min，出料，抽濾除去濾液，用去離子水洗滌濾餅6～8次，隨后將濾餅轉入85～90℃真空干燥箱中干燥至恒重，得復合柔性蛭石粉末，備用；（3）在盛有160～180mL質量濃度為60～70%硫酸溶液的反應釜中，依次加入8～10g脫脂棉和0.1～0.3g硫酸銅，啟動攪拌器，設定轉速至520～580r/min，開啟反應釜加熱器，加熱升溫至60～70℃，恒溫攪拌反應2～3h，出料，靜置，使其自然冷卻至室溫，隨后將冷卻后的物料轉入離心機中，離心分離，去除上清液，將下層沉淀物轉入盛有120～160mL去離子水的燒杯中，用濃度為1～2mol/L氫氧化鈉溶液調節pH至6.9～7.1后，抽濾，除去濾液，用去離子水洗滌濾餅3～5次，隨后將濾餅轉入70～80℃真空干燥箱中，干燥處理3～5h，得纖維素晶須粉末；（4）在扭矩流變儀中，依次加入100～150g丁腈橡膠，15～20g步驟（2）備用的復合柔性蛭石粉末和6～8g上述所得纖維素晶須粉末，加熱升溫至120～140℃，以220～260r/min轉速混合16～20min，出料，得混合物料，再將混合物料堆放于雙輥煉塑機輥筒上方，調節輥間距為0.05～0.08mm，待雙輥煉塑機預熱至105～110℃后，開啟輥筒，使物料輥壓成片，得混煉片狀物料；（5）將上述所得混煉片狀物料置于平板硫化機模具中，隨后送入熱壓板中，調節熱壓溫度至160～168℃，熱壓壓強至6～8MPa，厚度為2.0～2.8mm，熱壓12～16min成型，出料，即得輕質寬頻吸音材料。...

【技術特征摘要】
1.一種輕質寬頻吸音材料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）在燒杯中，加入200～250g蛭石，再倒入質量濃度為16～20%雙氧水溶液，直至完全浸沒蛭石，浸泡12～16h，取出蛭石，將其轉入微波加熱器中，在700～800W功率條件下，加熱處理4～6min，得柔性膨脹蛭石，再將其轉入氣流粉碎機中，粉碎后過篩，收集200～240目蛭石粉末；（2）依次稱取60～80g上述所得蛭石粉末和10～14g十六烷基三甲基溴化銨，加入行星式球磨機，設定轉速為420～460r/min，在球磨過程中加入60～80mL去離子水，球磨15～20min，出料，抽濾除去濾液，用去離子水洗滌濾餅6～8次，隨后將濾餅轉入85～90℃真空干燥箱中干燥至恒重，得復合柔性蛭石粉末，備用；（3）在盛有160～180mL質量濃度為60～70%硫酸溶液的反應釜中，依次加入8～10g脫脂棉和0.1～0.3g硫酸銅，啟動攪拌器，設定轉速至520～580r/min，開啟反應釜加熱器，加熱升溫至60～70℃，恒溫攪拌反應2～3h，出料，靜...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭舒洋，薛培龍，許博偉，
申請(專利權)人：郭舒洋，
類型：發明
國別省市：江蘇;32