CN101942135A - 一种塑木高速公路声屏障基材 - Google Patents

一种塑木高速公路声屏障基材 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种塑木高速公路声屏障基材，其特征在于该屏障的基材包括以下重量份的组分组成：木质纤维70～90重量份，塑料90～110重量份，硬脂酸钙0.5～0.8重量份，抗氧化剂0.2～0.4重量份，抗紫外线吸收剂0.2～0.4重量份，无机颗粒20～30重量份，阻燃剂0.2～0.4重量份。利用本发明塑木基材制作的声屏障可耐风雨侵蚀，不碎裂，无裂纹，收缩或膨胀性小，不受霉菌或白蚁的损害，另外，本发明塑木高速公路声屏障基材可回收利用，安全环保。

Description

一种塑木高速公路声屏障基材
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种塑木高速公路声屏障基材，该声屏障基材是针对高速公路噪音污染问题越来越突显而发明的一种新型隔音装置基材。
背景技术
随着高速公路网的建设，促进了沿线产业带和经济带的生成，带动了当地经济的发展，同时也给公路沿线地区的生态环境、自然环境、生活环境及景观环境带来了不同程度的影响，并由此产生一系列环境问题，尤其是噪声污染问题。高速公路交通噪声控制措施主要有法规与标准控制噪音和合理利用障碍物降噪。声屏障是目前普遍使用的噪声控制手段，其广泛用于减少交通噪声、工业噪声和社会生活噪声，其效果显著。常用公路声屏障品种有钢化玻璃声屏障、陶瓷板材声屏障、水泥木屑吸声板、微穿孔板吸声屏障和聚酯隔声板等，以上声屏障缺点是：造价较高、需要不定期维护等。因此需要对声屏障的基材材料要求是防水、防蛀、环境友好、耐老化等特点。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足之处提供一种塑木高速公路声屏障基材。
本发明的目的是通过以下方案实施的：
一种塑木高速公路声屏障基材，其特征在于该基材包括以下重量份的组分：
木质纤维            70～90重量份
塑料                90～110重量份
硬脂酸钙            0.5～0.8重量份
抗氧化剂            0.2～0.4重量份
抗紫外线吸收剂      0.2～0.4重量份
无机颗粒            20～30重量份
阻燃剂              0.2～0.4重量份。
上述塑木高速公路声屏障基材，优选包括以下重量份的组分：
木质纤维            80～90重量份，
塑料                90～100重量份
硬脂酸钙            0.5～0.8重量份
抗氧化剂            0.2～0.4重量份
抗紫外线吸收剂      0.2～0.4重量份
无机颗粒            20～30重量份
阻燃剂              0.2～0.3重量份。
上述屏障的基材还可包括以下组分：增塑剂10～12重量份，抗静电剂0.02～0.05重量份或铁红或铁黄3～4重量份中的一种或几种。
为达到上述目的，本发明采用的技术原理是：利用独特的配方技术，对声屏障的基材塑木进行改性，以达到最大隔声效果。对声屏障基材进行改性的方面包括：①力学性能，②功能性；其中，力学性能方面的改性包括：抗疲劳性能、抗冲击性能、抗变形能力等；功能性方面的改性包括：抗老化性能、防火性能、抗冻融性能等；
对声屏障基材力学性能的改性主要通过添加填料。其中填料的分类，首先是木质纤维，这些木质纤维以细度为40～80目的废弃的木粉、麦皮、稻壳、稻糠、木屑或植物秸秆为主要来源，优选木粉和稻糠；其次是无机颗粒，包括滑石粉、超细碳酸钙、玻璃微珠或二氧化硅等，优选超细碳酸钙；本发明所用的塑料的材质也会影响力学性能，包括HDPE、PVC、PP、ABS等，优选HDPE和PVC中的一种。
对声屏障基材功能性的改性主要通过添加助剂的方式，这类助剂主要包括：抗氧化剂、抗紫外线剂、阻燃剂、抗静电剂等，实验筛选并调整助剂的用量，以防止影响其他性能。
其中，本发明应用于塑木的助剂为以下类型：
抗紫外线吸收剂采用UV-531，UV-9，326或327；抗氧化剂是阻止氧气不良影响的物质，在本发明塑木中使用的有：抗氧剂BHT、1010、1076、168、DLTP、B-215、2246、3114、246或DSTDP，优选抗氧剂BHT。阻燃剂为无机阻燃剂(氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸等)、卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)或氮系阻燃剂，优选磷酸三甲苯酯TCP和磷酸三(2，3-二氯丙)酯。增塑剂为DBP(邻苯二甲酸二丁酯)、DOP(邻苯二甲酸二辛酯)、DIDP(邻苯二甲酸二异癸酯)、TCP(磷酸三甲苯酯)、CDP(磷酸甲苯二苯酯)、ATBC(乙酰基柠檬酸三正丁酯)、环氧化大豆油或环氧油酸丁酯，优选ATBC(乙酰基柠檬酸三正丁酯)。
本发明使用的抗静电剂P(烷基苯磷酸酯二乙醇胺盐)、抗静电剂TM(三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐)、抗静电剂SN(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐)、HZ-1(羟乙基烷基胺、高碳醇、二氧化硅三者的混合物)、HZ-2(烷基酰胺与吸附性微粒组成的混合物)、HZ-3，优选抗静电剂P(烷基苯磷酸酯二乙醇胺盐)和抗静电剂TM(三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐)。该添加剂的使用可以减轻塑料在加工和使用过程中的静电积累，降低材料表面层电阻率，本发明采用的用量在不影响其他性能条件下，调整配方用量。
本发明所用的材料均市售可得。
与现有技术比较本发明的有益效果：利用本发明塑木基材制作的声屏障可耐风雨侵蚀，不碎裂，无裂纹，收缩或膨胀性较小，不受霉菌或白蚁的损害，形状可通过成型模具和工艺的改变而生产易于安装的型材，而且可根据环境的要求，得到符合环境色调的颜色，无毒环保等。另外，本发明塑木产品可回收利用，在使用过程中无须维修保养，不污染土壤或地下水，不受划伤或磨损的影响，因此该材料符合声屏障的应用要求。
附图说明
图1为声屏障截面示意图。
具体实施方式
对产品性能的测试方法：
利用NH-1多通道频谱分析仪、BK2231声级计对塑木声屏障测试隔声量；
依据建筑幕墙风压变形性能检测方法(GB/T 15227-94)测试最终相对挠度；
根据ASTM D6109-05测试，其弹性强度；
依据ASTM D256-06ae1:Method A测试弯曲强度。
实施例1：
采取的配方和挤出成型工艺，分别为HDPE100重量份、木粉80目90重量份、硬脂酸钙0.8重量份、抗氧剂BHT0.4重量份、抗紫外线吸收剂(UV-531)0.4重量份、铁黄3重量份、超细碳酸钙30重量份，再加入阻燃剂(氢氧化镁)0.2重量份，将所述物料混合后置于挤出机中，挤出工艺条件：料筒温度I段150～170℃，II段160～190℃，III段170～190℃，IV段180～190℃，模具温度为180～190℃，挤出成型，得到图1截面的声屏障型材(该型材空腔为边长为35mm的正方形，空腔内隔板壁厚5mm，型材宽度225mm，长度3000mm)，利用NH-1多通道频谱分析仪、BK2231声级计测得隔声量30dBA。
本产品制得的厚度是5mm，长度为3000mm的平板型材依据建筑幕墙风压变形性能检测方法(GB/T 15227-94)最终相对挠度12-14mm，完全符合国家对声屏障性能要求。根据ASTM D6109-05对本产品进行测试，其弹性强度是25MPa，依据ASTM D256-06ae1:MethodA对该型材进行测试，结果弯曲强度是23MPa。
实施例2：
采取的配方和挤出成型工艺，分别为HDPE100重量份、木粉60目70重量份、硬脂酸钙0.5重量份、抗氧剂(1010)0.2重量份、抗紫外线剂(UV-531)0.2重量份、铁黄4重量份、超细碳酸钙20重量份，再加入阻燃剂(氢氧化镁)0.2重量份，将所述物料混合后置于挤出机中，挤出工艺条件：料筒温度I段150～170℃，II段160～190℃，III段170～190℃，IV段180～190℃，模具温度为180～190℃，挤出成型，得到图1截面的型材(该型材空腔边长为35mm的正方形，空腔内隔板壁厚5mm，型材宽度225mm，长度3000mm)。利用NH-1多通道频谱分析仪、BK2231声级计对塑木声屏障进行测试，最终隔声量约为30dBA。
本产品壁厚是5mm，长度为3000mm的平板型材依据建筑幕墙风压变形性能检测方法(GB/T 15227-94)最终相对挠度15-17mm，完全符合国家对声屏障性能要求。根据ASTMD6109-05对本产品进行测试，其弹性强度是25MPa，依据ASTM D256-06ae1:MethodA对该型材进行测试，结果弯曲强度是26MPa。
实施例3：
采取的配方和挤出成型工艺，分别为PVC100重量份、木粉60目70重量份、硬脂酸钙0.5重量份、抗氧剂(BHT)0.2重量份、增塑剂ATBC(乙酰基柠檬酸三正丁酯)10重量份、铁红3重量份、抗紫外线剂(UV-531)0.2重量份、二氧化硅20重量份，再加入阻燃剂(磷酸一铵)0.4重量份，将所述物料混合后置于挤出机中，挤出工艺条件：料筒温度I段150～170℃，II段160～190℃，III段170～190℃，IV段180～190℃，模具温度为180～190℃，挤出成型，得到平板型材(该型材壁厚5mm，长度为3000mm)。利用NH-1多通道频谱分析仪、BK2231声级计对塑木声屏障进行测试，最终隔声量约为28dBA。
本产品制得壁厚为5mm，长度为3000mm的平板型材依据建筑幕墙风压变形性能检测方法(GB/T 15227-94)最终相对挠度为12-14mm，完全符合国家对声屏障性能要求。利用PVC制备的声屏障在抗风压变形方面比HDPE制备的稍优越，如相对挠度在12-14mm。根据ASTM D6109-05对本产品进行测试，其弹性强度是35MPa，依据ASTMD256-06ae1:Method A对该型材进行测试，结果弯曲强度是33MPa。
实施例4：
采取的配方和挤出成型工艺，分别为PVC100重量份、木粉80目90重量份、硬脂酸钙0.8重量份、抗氧剂(B-215)0.4重量份、增塑剂(磷酸甲苯二苯酯CDP)12重量份、铁红4重量份、抗紫外线剂(UV-531)0.4重量份、滑石粉30重量份，再加入阻燃剂(磷酸一铵)0.3重量份，将所述物料混合后置于挤出机中，挤出工艺条件：料筒温度I段150～170℃，II段160～190℃，III段170～190℃，IV段180～190℃，模具温度为180～190℃，挤出成型，得到平板型材(该型材壁厚5mm，长度为3000mm)。利用NH-1多通道频谱分析仪、BK2231声级计对塑木声屏障进行测试，最终隔声量约为28dBA。
本产品制得型材厚度5mm，长度为3000mm的平板型材依据建筑幕墙风压变形性能检测方法(GB/T 15227-94)最终相对挠度为13-14mm，完全符合国家对声屏障性能要求。根据ASTM D6109-05对本产品进行测试，其弹性强度是45MPa，依据ASTM D256-06ae1:MethodA对该型材进行测试，弯曲强度是42MPa。
实施例5：
采取的配方和挤出成型工艺，分别为HDPE100重量份、稻糠60目70重量份、硬脂酸钙0.5重量份、抗氧剂(DSTP)0.2重量份、抗紫外线剂(UV-326)0.4重量份、超细碳酸钙30重量份，再加入阻燃剂(磷酸三甲苯酯TCP)0.2重量份，将所述物料混合后置于挤出机中，挤出工艺条件：料筒温度I段150～170℃，II段160～190℃，III段170～190℃，IV段180～190℃，模具温度为180～190℃，挤出成型，得到图1截面的型材(该型材空腔边长为35mm的正方形，空腔隔板壁厚5mm，型材宽度225mm，长度3000mm)。利用NH-1多通道频谱分析仪、BK2231声级计等测试工具对塑木声屏障进行测试，最终隔声量约为35dBA，
本产品制得厚度是5mm，长度为3000mm的平板型材依据建筑幕墙风压变形性能检测方法(GB/T 15227-94)最终相对挠度为13-14mm，完全符合国家对声屏障性能要求。根据ASTM D6109-05对本产品进行测试，其弹性强度是24MPa，依据ASTM D256-06ae1:MethodA对该型材进行测试，结果弯曲强度是24Pa。
实施例6：
采取的配方和挤出成型工艺，分别为HDPE110重量份、麦皮40目80重量份、硬脂酸钙0.8重量份、抗氧剂(2246)0.3重量份、铁红3重量份、抗紫外线吸收剂(UV-9)0.2重量份、超细碳酸钙20重量份，增塑剂DBP(邻苯二甲酸二丁酯)11重量份，再加入适量阻燃剂(磷酸三甲苯酯TCP)0.4重量份，抗静电剂TM(三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐)0.05重量份，将所述物料混合后置于挤出机中，挤出工艺条件：料筒温度I段150～170℃，II段160～190℃，III段170～190℃，IV段180～190℃，模具温度为180～190℃，挤出成型，得到图1截面的型材(该型材空腔边长为35mm的正方形，空腔隔板壁厚5mm，型材宽度225mm，长度3000mm)。利用NH-1多通道频谱分析仪、BK2231声级计等测试工具对塑木声屏障进行测试，最终隔声量约为35dBA。
本产品制得厚度是5mm，长度为3000mm的平板型材依据建筑幕墙风压变形性能检测方法(GB/T 15227-94)最终相对挠度为12-13m，完全符合国家对声屏障性能要求。根据ASTM D6109-05对本产品进行测试，其弹性强度是23.6MPa，ASTM D256-06ae1:Method A对该型材进行测试，结果弯曲强度是23.7MPa。
实施例7：
采取的配方和挤出成型工艺，分别为ABS90重量份、秸秆60目85重量份、硬脂酸钙0.6重量份、抗氧剂(168)0.4重量份、铁红4重量份、抗紫外线吸收剂(UV-327)0.4重量份、超细碳酸钙30重量份，增塑剂(环氧大豆油)10重量份，再加入阻燃剂(磷酸三(2，3-二氯丙)酯)0.4重量份和抗静电剂P(烷基苯酸磷酯二乙醇胺盐)0.02重量份，将所述物料混合后置于挤出机中，设定的挤出工艺条件为：料筒温度I段150～170℃，II段160～190℃，III段170～190℃，IV段180～190℃，模具温度为180～190℃，挤出成型，得到图1截面的型材(该型材空腔边长为35mm的正方形，空腔隔板壁厚5mm，型材宽度225mm，长度3000mm)。利用NH-1多通道频谱分析仪、BK2231声级计对塑木声屏障进行测试，最终隔声量约为35dBA，。
本产品制得厚度是5mm，长度为3000mm的平板型材依据建筑幕墙风压变形性能检测方法(GB/T 15227-94)最终相对挠度为13-14m，完全符合国家对声屏障性能要求。根据ASTM D6109-05对本产品进行测试，其弹性强度是27MPa，ASTM D256-06ae1:Method A对该型材进行测试，结果弯曲强度是28MPa。并且该声屏障表面不易带有静电，具有防灰尘吸附在其表面功能。

Claims (10)

1.一种塑木高速公路声屏障基材，其特征在于该屏障的基材包括以下重量份的组分组成：
木质纤维            70～90重量份
塑料                90～110重量份
硬脂酸钙            0.5～0.8重量份
抗氧化剂            0.2～0.4重量份
抗紫外线吸收剂      0.2～0.4重量份
无机颗粒            20～30重量份
阻燃剂              0.2～0.4重量份。
2.根据权利要求1所述的塑木高速公路声屏障基材，其特征在于该屏障的基材还包括以下组分：增塑剂10～12重量份，抗静电剂0.02～0.05重量份或铁红或铁黄3～4重量份中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的塑木高速公路声屏障基材，其特征在于所述的木质纤维为细度为40～80目的木屑、木粉、麦皮、稻壳、稻糠或植物秸秆，优选木粉和稻糠；所述的无机颗粒为滑石粉、超细碳酸钙、玻璃微珠或二氧化硅，优选超细碳酸钙；所述的塑料为HDPE、PVC、PP或ABS，优选HDPE和PVC中的一种。
4.根据权利要求1所述的塑木高速公路声屏障基材，其特征在于所述的抗氧化剂为抗氧剂BHT、1010、1076、168、DLTP、B-215、2246、3114、246或DSTDP，优选抗氧剂BHT。
5.根据权利要求2所述的塑木高速公路声屏障基材，其特征在于所述的增塑剂为DBP、TCP、ATBC、DOP、DIDP、磷酸甲苯二苯酯CDP、环氧化大豆油或环氧油酸丁酯，优选ATBC。
6.根据权利要求1所述的塑木高速公路声屏障基材，其特征在于所述的抗紫外线吸收剂为UV-531，UV-9，UV-326或UV-327。
7.根据权利要求1所述的塑木高速公路声屏障基材，其特征在于所述的阻燃剂为无机阻燃剂、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂或氮系阻燃剂。
8.根据权利要求7所述的塑木高速公路声屏障基材，其特征在于所述的无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵或硼酸，优选氢氧化镁和磷酸一铵；所述的卤系阻燃剂为有机氯化物或有机溴化物；所述的磷系阻燃剂为赤磷、磷酸酯或卤代磷酸酯，优选磷酸三甲苯酯TCP和磷酸三(2，3-二氯丙)酯。
9.根据权利要求2所述的塑木高速公路声屏障基材，其特征在于所述的抗静电剂为抗静电剂P、抗静电剂TM、抗静电剂SN、HZ-1、HZ-2或HZ-3，优选抗静电剂P和抗静电剂TM。
10.一种权利要求1所述的塑木高速公路声屏障基材的制备方法，其特征在于该方法中将所述物料混合后置于挤出机中，采用的挤出工艺条件为料筒温度I段150～170℃，II段160～190℃，III段170～190℃，IV段180～190℃；模具温度为180～190℃。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20110112