[发明专利]一种吸声复合结构材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属吸声材料技术领域，特别是涉及一种吸声复合结构材料及其制备方法。

背景技术

在现有的吸声材料中，一种是利用共振方式完成能量转化而达到吸声的目的，其常在特定频率段具有较好的吸声性能，而远离这频率段的吸声性能较差；另一种多孔性材料是声波通过穿越材料的孔隙后，引起孔隙中的空气与材料的振动，通过摩擦和黏滞阻力，将声能转化成热能而加以吸收，其一般只在高频段具有良好的吸声性能，为了能在中低频得到较好的吸声性能，材料经常需要做得很厚。

在实际工程应用中，人们总希望在材料较轻薄同时具有相当的力学性能的前提下，获得良好的吸声性能，以降低工作场所、居住处的振动和噪音污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种吸声复合结构材料及其制备方法，该吸声复合结构材料的吸声结构可以在振动时有效吸收能量，随结构层数的增加，能充分利用多孔材料与薄膜共振两种不同吸声机理协同拓宽吸声作用频域；且制备简单，适合于工业化生产。

本发明的一种吸声复合结构材料，其组分包括：氯化聚乙烯(CPE)/七孔涤纶短纤(Seven-hole Hollow Polyester Staple Fiber，SHPS)复合材料和穿孔板；其中，氯化聚乙烯与七孔涤纶短纤的质量比为4∶1。

所述的穿孔板的厚度为1～5mm；孔径为2～5mm；孔隙率为40％～60％；孔按三角形方式均匀分布，表面进行光洁处理，不能有毛丝。

所述氯化聚乙烯/七孔涤纶短纤复合材料的厚度为1～3mm。

双层结构的穿孔板与复合材料的厚度比为1∶3～5∶1，多层结构可按此比例进行组合如三层穿孔板/复合材料/穿孔板结构的厚度比为1∶3∶1～5∶1∶5。

所述的吸声复合结构材料为穿孔板与氯化聚乙烯/七孔涤纶短纤复合材料的双重复合；其中穿孔板与复合材料的厚度比为1∶3～5∶1。

所述的吸声所述的吸声复合结构材料为穿孔板与氯化聚乙烯/七孔涤纶短纤复合材料与穿孔板的三层复合；其中穿孔板/复合材料/穿孔板的厚度比为1∶3∶1～5∶1∶5

所述的吸声复合结构材料为穿孔板与氯化聚乙烯/七孔涤纶短纤复合材料与穿孔板与氯化聚乙烯/七孔涤纶短纤复合材料的四层复合。

本发明的一种吸声复合结构材料的制备方法，包括：

(1)穿孔板的制备

将不锈钢按三角形分布方式进行打孔后，对表面进行清洁即得穿孔板；

(2)穿孔板与复合材料的复合制备

在氯化聚乙烯/七孔涤纶短纤复合材料的表面平涂粘合剂，自然挥发一会，即得吸声复合结构材料。

所述步骤(1)中的打孔在数控机床上进行。

所述步骤(2)中的氯化聚乙烯(CPE)/七孔涤纶短纤(Seven-hole Hollow Polyester StapleFiber，SHPS)复合材料的制备，包括：

在辊筒中先加入氯化聚乙烯粉末，同时用切刀作辅助性混合，制得薄片；加入七孔涤纶短纤，用切刀作辅助混炼，冷却后得混炼薄片；将混炼薄片均匀地铺在模子内腔中，模子上下用钢板夹住，且在钢板与模子间用一层高温防粘膜；将所述钢板移入平板硫化机，卸载预熔、加压，取下钢板，连同混料用水冷却，脱膜得氯化聚乙烯/七孔涤纶短纤复合材料；其中，氯化聚乙烯与七孔涤纶短纤的质量比为4∶1；

作为优选的技术方案所述的辊筒的温度为60～70℃；总混炼时间为40～60分钟；卸载预熔条件为140～180℃，预熔10～30分钟；硫化加压条件为10～18Mpa压力下加压10～30分钟；复合材料厚度1～3mm。

所述步骤(2)中的粘合剂为乐泰496(Loctite 496)；胶平涂于复合材料表面时，量不能太多，以免复合时堵住穿孔板的孔眼。

本发明的吸声复合结构材料应用于汽车、轨道交通、建筑及体育设施等领域。

本发明融合多种吸声机理，研制一种薄型含穿孔板的吸声复合结构材料。