[发明专利]一种吸音隔音复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸音隔音复合材料的制备方法。 

背景技术

随着现代工业与信息的发展，噪音污染越来越突出，明显地影响了人们的身心健康、生活质量和生活中各种设备的寿命。它与水污染、空气污染、固体废物污染并列成为当今社会四大环境公害。噪音的危害包括：对听力的损伤，对人的生理效应、对人们生活和工作的影响和物理效应。（1）对听力的损伤是指人们长期在强噪音环境下工作，会使内耳听觉组织受到损伤，造成不同程度的耳聋。大量的资料表明：噪音级在80dB以下的环境，才能保证人们长期工作而不至于耳聋。在90dB以下，只能保护80%的人工作40年后不会耳聋。（2）对人的生理效应是指暴露在噪音环境中导致人体的生理发生变化。如噪音引起人烦躁、愤怒、失望甚至沮丧，也会引起头疼、头晕、神经衰弱、血压偏高、心血管疾病，视力下降和脱发等。（3）对人们生活和工作的影响是指噪音妨碍人们休息、睡眠，干扰语言交谈和日常社交生活。据统计，40dB的连续噪音可使10%的人睡眠受到影响，70dB时可达50%；突发的噪音在40dB时可使10%的人惊醒，到60dB时可使70%的人惊醒，只有在35dB以内才是理想的睡眠环境。（4）噪音的物理效应是指高强噪音能损坏建筑物、设备仪器等，如火箭起飞、飞机轰轰声等能使墙壁裂缝、门窗变形、玻璃破碎、烟囱倒塌，甚至可以损坏电阻、电容。

噪音对人们的生活影响较大，控制噪音传播一般包括三个环节：在声源处控制、在传播途径中控制和在接收器处控制。其中效果显著，负面影响少，最为实用的是在传播途径中控制，即离不开声功能材料（主要为吸音/隔音材料）的使用。现实中存在的声功能材料并不理想，不是降噪效果差就是显得过于笨重，满足不了现代人们的需求。目前吸音隔音材料主要从单一材料到复合材料，单层到多层夹心式的方向发展，在改善声学性能同时尽量地减少重量和厚度。基于玄武岩纤维声学性能优异（最高吸音系数达到0.99），并且具有良好的力学性能、耐腐蚀性、耐高温、原料来源简单、相对成本较低和无三废排放等特点，应用于与PVC复合制备吸音/隔音复合材料，这将对新型声功能材料的开发、工艺优化和理论的提高有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的是制备一种声功能材料，提供一种吸音隔音复合材料的制备方法。该方法为低温烘燥法：工艺简单，过程时间短，对环境的污染少，节约能源。

本发明提供的一种吸音隔音复合材料的制备方法，包括如下步骤：

（1） 对不同直径和长度的玄武岩纤维分别通过碱、酸和偶联剂溶液对纤维表面进行处理，增加纤维表面的亲和力；

（2） 按比例制备PVC粘结剂；

（3） 将表面处理后的玄武岩纤维与PVC粘结剂混合后放入模具中，并加热烘干，成型后冷却。

上述步骤（1）中，碱、酸和偶联剂溶液配方为： 酸为10wt%的醋酸，碱为5wt%的氢氧化钠，偶联剂为2wt％的硅烷KH-550。

上述步骤（1）中，玄武岩纤维直径为13um、15um或17um，长度为3mm、6mm或9mm。

上述步骤（2）中，PVC粘结剂的配方按重量份为：聚氯乙烯糊树脂（PVC）100份，增塑剂柠檬酸三丁酯（TBC）50份，稳定剂硬脂酸钙（CaSt₂ ）0.8份，硬脂酸锌（ZnSt₂ ）0.3份和环氧大豆油（ESO）4份。 

上述步骤（3）中，玄武岩纤维与PVC粘结剂的重量比是3～9：97～91。

上述步骤（3）中，玄武岩纤维与PVC粘结剂的混合方式：当纤维为短切纤维时，纤维和粘结剂一起混合搅拌均匀；当纤维为纤维布时，按一层纤维一层粘结剂平铺在模具中。

上述步骤（3）中，加热烘干温度为170℃，保温时间为25min。

本发明的有益效果：

本发明所述的吸音/隔音性能指数是用阻抗管测试的吸音系数和隔音量。

本发明使用的大多是常用原料，成本不高。

本发明使用塑料配方大多属于环保材料，污染小，样品无毒。

本发明复合材料加热方式简单，只需要在烘燥箱中烘燥加热即成样品。

本发明应用到玄武岩纤维，该纤维为新型性能优异的纤维，在世界上分布广泛，价格较低并且环保。这将对于新型纤维新功能应用的发掘提供新的理论价值。

具体实施方式

下面通过某些代表性的例子进一步说明本发明，但不限制本发明的范围。

实施例一