[发明专利]一种具有夹心结构的宽频吸声胶合板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能性胶合板技术领域，尤其涉及一种具有夹心结构的宽频吸声胶合板及其制备方法。

背景技术

随着现代社会的不断进步以及交通行业的不断发展，人们对于交通工具的要求已不仅仅局限于其动力、外观和安全性能等基础性能,乘坐及使用过程中的舒适性能也越来越多的消费者所考虑。为了提高乘客的乘车舒适性除了合理的车身设计、改善车身密封性能，避免外界噪声直接传递到乘员舱内等措施外，另一个重要的方面就是通过合理布置隔音、吸音、阻尼材料。

胶合板是一种取材广泛、具有很好物理力学性能的材料，产量巨大，是一种在火车、汽车等交通工具中被广泛使用的吸声降噪材料。其吸声原理主要是利用板材上的穿孔及沟槽组成吸声结构，将进入其内的声波吸收掉。这种结构的主要缺点在于频率的选择性强，即吸声频带窄，仅在共振频率附近才会具有较好的吸声性能，而偏离共振频率，则吸声效果明显变差。有研究表明，胶合板的厚度和板材树种是影响胶合板吸声性能的主要影响因素，尤其是厚度对声学性能的影响成线性正相关，但是仅通过增加胶合板厚度和改变树种来提高胶合板的吸声降噪效果显然是不够合理和经济的，因此必须通过其他方式来提高胶合板的吸声降噪性能。

发明内容

本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种具有夹心结构的宽频吸声胶合板及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有夹心结构的宽频吸声胶合板，结构从上至下为面层、夹心层、底层，层与层之间通过粘结剂粘接，所述的夹心层包括玄武岩纤维板和负载在玄武岩纤维板上的芯材以及粘附于芯材上的芯膜，所述的芯材为纤维素/两亲嵌段聚合物囊泡与粘结剂混合后涂覆于玄武岩纤维板上形成的，厚度为50-200μm，所述的芯膜为PVDF膜，厚度为25-50μm。

所述的玄武岩纤维板厚度为0.5-1mm。

所述的粘结剂为脲醛树脂胶，固含量范围为30-55%。

所述的夹心层可根据实际需要设置1-5层。

所述的一种具有夹心结构的宽频吸声胶合板的制备方法，包括以下步骤：

（1）将两亲嵌段共聚物投入溶剂中，搅拌至其完全溶解，配成浓度为35-80g/L的两亲嵌段共聚物溶液备用，将纤维素投入由10%氢氧化钠、15%尿素和余量水配制而成的混合溶液中，搅拌使其完全溶解，得到浓度为20-50g/L的纤维素溶液，然后将其与等体积的两亲嵌段共聚物溶液混合，以500-800转/分钟的转速搅拌混合2-5h后保持搅拌状态向溶液体系中加入适量的水，继续搅拌混合12-24h后透析处理12-15h，每隔2小时换水一次，透析结束后离心沉淀，得到的沉淀物冷冻干燥后即得纤维素/两亲嵌段共聚物囊泡；

（2）将纤维素/两亲嵌段共聚物囊泡与粘结剂搅拌混合均匀后直接涂刷于玄武岩纤维板上，达到所需厚度后铺上芯膜，完成夹心层的制备；

（3）按照面层、夹心层、底层的顺序安装完成后用热压机进行热压烘干，热压烘干的压板温度为120-135℃，压板压力为2.5-5MPa，热压干燥过程中卸压排气与加压保压的间隔时间为60-120s，热压时间为25-45min。

所述的两亲嵌段共聚物的亲水链段为聚乙二醇、聚2-甲基丙烯酸乙氧基磷酸胆碱中的一种，疏水链段为聚乳酸、聚己内酯、聚2-二异丙胺基乙基甲基丙烯酸酯中的一种。

所述步骤（1）中的溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿、醋酸甲酯中的一种以上。

所述的纤维素为竹纤维、木纤维、棉纤维、微晶纤维素中的一种。

本发明的优点在于：

（1）在传统胶合板中设置以玄武岩纤维板为基板的夹心层，不仅提高了胶合板的力学强度，其耐火、防腐等性能也获得提升，贴合轨道交通运输工具的使用环境；

（2）以纤维素/两亲嵌段聚合物囊泡作为芯材，这种芯材具有多种复杂的囊腔和孔隙结构，极大的提升了材料的吸声降噪性能，吸声频带宽，且其具有良好的弹性和韧性，可有效的防止在长期振动过程中胶合板变形。

（3）芯材上面铺设有PVDF膜，可有效的阻挡面层浸入的水分等杂质，有效的保护板材内部结构，防止板材内部腐蚀变形，延长了板材的使用寿命。

具体实施方式