CN102977491A - 一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料,其由下列重量份的原料制成:重晶石粉100-120、陶粒50-60、纳米凹凸棒土40-50、苯丙乳液80-90、改性树木灰烬55-65、硼酸锌15-20、矿棉纤维20-30、纳米碳10-20、EVA20-30、POE15-20、EMDP5-10、偏苯三酸三辛酯 5-8、磷酸三苯酯4-6、硬脂酸锌2-3、二盐基亚磷酸铅1-2。本发明解决了目前急吸音材料的研发问题,制造出了满足需求的能够经受严酷环境考验,具有拉伸强度高、伸长率高、断裂强度高、吸音效果好等优点的新型吸音材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料及其制备方法,属于材料研究与生产技术领域。
背景技术
随着工业生产、交通运输、城市建筑的发展,以及人口密度的增加,家庭设施(音响、空调、电视机等)的增多,环境噪声日益严重,它已成为污染人类社会环境的一大公害。噪声不仅会影响听力,而且还对人的心血管***、神经***、内分泌***产生不利影响。
现有吸音材料也有复合型的,但是无机物料与有机物料复合的性能指标优异的较少。从整体上看,我国吸音材料行业产品加工能力不足,在高端吸音材料的研发和生产上与发达国家相比存在着较大的差距,如:各种类型交通工具(客车、地铁、高铁),尤其是近年载人航天器等吸音材料的需求,与产品最大的市场—建筑业也缺乏衔接,缺乏市场意识和建筑产品加工能力。因此,目前急需研究开发一种能够经受严酷环境考验,具有拉伸强度高、伸长率高、断裂强度高、吸音效果好并且制造成本低等优点的新型吸音材料。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料及其制备方法,解决复合材料的配方,降低采用单种或多种原料的生产成本,同时提高材料的吸音效果和材料的拉伸强度,伸长率、断裂强度。用于喷丝制作吸音棉。
本发明采用的技术方案如下:
一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料,其由下列重量份的原料制成:重晶石粉 100-120、陶粒50-60、纳米凹凸棒土 40-50、苯丙乳液80-90、改性树木灰烬55-65、硼酸锌15-20、矿棉纤维20-30、纳米碳10-20、EVA 20-30、POE 15-20、EMDP 5-10、偏苯三酸三辛酯 5-8、磷酸三苯酯 4-6、硬脂酸锌2-3、二盐基亚磷酸铅1-2。
所述的改性树木灰烬由以下方法制得:先用10-15%盐酸浸泡树木灰烬3-4h,去离子水洗涤干净,再用10-12%氢氧化钠溶液浸泡3-4h,再用去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于树木灰烬重量2-3%的木质素磺酸钠、1-2%的甲基三乙氧基硅烷、2-3%的环氧化甘油三酸酯、3-5%的陶瓷粉,高速1200-1500r/min搅拌20-30min,烘干粉碎研磨成超细粉末即可。
纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将重晶石粉、陶粒、纳米凹凸棒土分别干燥除水分,干燥温度为110-120℃,干燥时间为2-3h,按后按配方配比将重晶石粉 、陶粒、纳米凹凸棒土、硼酸锌、苯丙乳液加入高速混合机中,在150-160℃下以500-800rpm的速度搅拌混合3-5min,再加入改性树木灰烬继续共混5-8min,物料冷却至常温待用;
(2)将EVA、EMDP、POE、偏苯三酸三辛酯 、磷酸三苯酯 、硬脂酸锌、二盐基亚磷酸铅加入多向运动混合机进行初混,初混4-6min,然后进入高速混合机,加入纳米碳、矿棉纤维,在105-110℃下以1500-2000rpm的速度搅拌2-5min,物料冷却至常温待用;
(3)将上述步骤(1)和步骤(2)制得的物料加入双螺杆混合挤出机进行处理,依据产品指标要求温度设定范围180-280℃,然后将挤出的物料投入造粒机造粒,即得复合吸音材料。
本发明的有益效果如下:
本发明通过对配方调整和工艺改进,利用改性树木灰烬包覆纳米凹凸棒土、重晶石粉等无机粉体,从而提高吸音材料的吸音效果和强度,很好地解决了吸音材料强度和吸音性能不能兼得的矛盾。本发明解决了目前急吸音材料的研发问题,制造出了满足需求的能够经受严酷环境考验,具有拉伸强度高、伸长率高、断裂强度高、吸音效果好等优点的新型吸音材料。由于采用了较大比例的无机物料,因此降低了生产成本,同时由于无机物料的强度较高,提高了材料的力学性能。
具体实施方式
一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料,其由下列重量份的原料制成:重晶石粉 108份、陶粒55份、纳米凹凸棒土48份、苯丙乳液85份、改性树木灰烬58份、硼酸锌16份、矿棉纤维22份、纳米碳15份、EVA 25份、POE 18份、EMDP 8份、偏苯三酸三辛酯6份、磷酸三苯酯 5份、硬脂酸锌2份、二盐基亚磷酸铅1.5份。
其中,所述的改性树木灰烬由以下方法制得:先用10%盐酸浸泡树木灰烬4h,去离子水洗涤干净,再用12%氢氧化钠溶液浸泡3h,再用去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于树木灰烬重量2.5%的木质素磺酸钠、1.5%的甲基三乙氧基硅烷、2%的环氧化甘油三酸酯、4%的陶瓷粉,高速1500r/min搅拌20min,烘干粉碎研磨成超细粉末即可。
纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将重晶石粉、陶粒、纳米凹凸棒土分别干燥除水分,干燥温度为110℃,干燥时间为3h,按后按配方配比将重晶石粉 、陶粒、纳米凹凸棒土、硼酸锌、苯丙乳液加入高速混合机中,在160℃下以700rpm的速度搅拌混合4min,再加入改性树木灰烬继续共混6min,物料冷却至常温待用;
(2)将EVA、EMDP、POE、偏苯三酸三辛酯 、磷酸三苯酯 、硬脂酸锌、二盐基亚磷酸铅加入多向运动混合机进行初混,初混5min,然后进入高速混合机,加入纳米碳、矿棉纤维,在108℃下以1800rpm的速度搅拌3min,物料冷却至常温待用;
(3)将上述步骤(1)和步骤(2)制得的物料加入双螺杆混合挤出机进行处理,依据产品指标要求温度设定为215℃,然后将挤出的物料投入造粒机造粒,即得复合吸音材料。
检测指标:吸声系数1.20,拉伸强度1427kPa,伸长率57%,断裂强度5200N/m。成本4305元/吨。
Claims (3)
1.一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料,其特征在于,其由下列重量份的原料制成:重晶石粉 100-120、陶粒50-60、纳米凹凸棒土 40-50、苯丙乳液80-90、改性树木灰烬55-65、硼酸锌15-20、矿棉纤维20-30、纳米碳10-20、EVA 20-30、POE 15-20、EMDP 5-10、偏苯三酸三辛酯 5-8、磷酸三苯酯 4-6、硬脂酸锌2-3、二盐基亚磷酸铅1-2。
2.根据权利要求1所述的纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料,其特征在于,所述的改性树木灰烬由以下方法制得:先用10-15%盐酸浸泡树木灰烬3-4h,去离子水洗涤干净,再用10-12%氢氧化钠溶液浸泡3-4h,再用去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于树木灰烬重量2-3%的木质素磺酸钠、1-2%的甲基三乙氧基硅烷、2-3%的环氧化甘油三酸酯、3-5%的陶瓷粉,高速1200-1500r/min搅拌20-30min,烘干粉碎研磨成超细粉末即可。
3.一种如权利要求1所述的纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将重晶石粉、陶粒、纳米凹凸棒土分别干燥除水分,干燥温度为110-120℃,干燥时间为2-3h,按后按配方配比将重晶石粉、陶粒、纳米凹凸棒土、硼酸锌、苯丙乳液加入高速混合机中,在150-160℃下以500-800rpm的速度搅拌混合3-5min,再加入改性树木灰烬继续共混5-8min,物料冷却至常温待用;
(2)将EVA、EMDP、POE、偏苯三酸三辛酯 、磷酸三苯酯 、硬脂酸锌、二盐基亚磷酸铅加入多向运动混合机进行初混,初混4-6min,然后进入高速混合机,加入纳米碳、矿棉纤维,在105-110℃下以1500-2000rpm的速度搅拌2-5min,物料冷却至常温待用;
(3)将上述步骤(1)和步骤(2)制得的物料加入双螺杆混合挤出机进行处理,依据产品指标要求温度设定范围180-280℃,然后将挤出的物料投入造粒机造粒,即得复合吸音材料。
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