[发明专利]一种高强度高孔隙率吸音材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度高孔隙率吸音材料的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明首先将玉米淀粉和葡萄糖酸进行酯化反应制得预反应物，再将预反应物继续和聚磷酸铵以及三甲基硅氧烷反应得到自制致孔剂，接着将废弃钢渣、粉煤灰、沸石混合研磨得到混合粉末，并用硫氰化钾和柠檬酸对混合粉末进行改性制得吸音骨料，最后将吸音骨料、自制致孔剂和水混合后制浆注模，煅烧后即得高强度高孔隙率吸音材料，本发明制得的吸音材料具有极佳的力学强度和吸引效果，孔隙率高，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高强度高孔隙率吸音材料的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。

背景技术

随着经济的发展，噪声污染越发严重，人们对噪声污染危害的认识不断深入，也因而越来越重视噪声污染的治理。现代社会要求吸音材料不含石棉、矿物纤维等对人体皮肤有刺激性的纤维材料;防水、阻燃、使用寿命长。国际上都在寻找和开发新型的吸声材料，无有害成分的环保型吸声材料必将成为未来吸声材料的发展方向。

钢渣是钢铁冶金行业产生量最大的一种固体废弃物，随着钢铁产量的迅速提高，钢渣产生量也急剧增加。但由于钢渣成分复杂、易磨性和安定性差等特性，其资源化利用比较困难，使得钢渣大量堆放，不仅占用大量土地，而且造成资源浪费和环境污染。在钢渣微粉中掺加黏土、叶腊石、长石和石英等硅质原料，烧结制备钢渣陶瓷多孔吸声材料是废物利用的一种方法。

采用多孔吸声材料是主要的吸声降噪措施之一。多孔吸声材料须具有连通的开孔，保持较高的孔隙率。多孔吸声材料虽具有较好的吸声性能，但力学性能较差。而目前为了提高吸声材料强度，增加胶凝材料用量是一条简便途径。但是凝胶材料的添加会减少颗粒间相互连通孔隙以及颗粒表面孔洞的堵塞, 从而影响多孔材料的孔隙结构以及颗粒本身空腔共振吸声结构的吸声作用进而影响材料的吸声效果。随着胶凝材料用量的增加，材料的吸声性能逐渐降低，这是因为水泥用量的增加, 材料内部空隙被胶凝材料所占据，从而造成空隙率的降低，影响到材料的吸声性能。但是胶凝材料用量减少又会降低材料的强度。

因此，发明一种既具有高力学强度，又具有高孔隙率、良好吸声性能的新型吸音材料对建筑材料制备技术领域具有积极的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的多孔吸音材料具有较好的吸声性能，但力学性能较差，为了提高力学性能必须增加凝胶材料的用量，但是凝胶材料用量增加会减少颗粒间相互连通孔隙以及颗粒表面孔洞的堵塞，降低材料的吸音性能的缺陷，提供了一种高强度高孔隙率吸音材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高强度高孔隙率吸音材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将无水乙醇、玉米淀粉和葡萄糖酸混合后装入带有冷凝管和温度计的三口烧瓶中，对三口烧瓶加热升温至110～115℃，用质量分数为98%的浓硫酸调节pH至6.5～6.7，保温搅拌反应2～3h，得到预反应物；

（2）将上述预反应物和聚磷酸铵以及二甲基硅氧烷混合后加热升温至90～100℃，继续用质量分数为98%的浓硫酸调节pH至6.5～6.7，保温搅拌反应3～5h，得到自制增强致孔剂；

（3）按重量份数计，称取70～80份废弃钢渣、20～30份粉煤灰、10～15份沸石倒入球磨机中研磨粉碎20～30min得到混合粉末，将混合粉末和硫氰化钾以及浓度为0.1mol/L的柠檬酸溶液混合得到混合液；

（4）将上述混合液装入高压反应釜中，搅拌反应2～3h，反应结束后过滤分离得到滤渣，即为自制吸音骨料；

（5）将上述吸音骨料和普通硅酸盐水泥、尿素以及备用的自制增强致孔剂混合后在搅拌机中搅拌1～2min得到干混合料，再将水加入搅拌机中，继续搅拌5～10min，得到混合浆料；