CN102977491B - 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

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

一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料及其制备方法

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系统、神经系统、内分泌系统产生不利影响。

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 (2)

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、三元乙丙橡胶 EPDM5-10、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。

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、三元乙丙橡胶 EPDM、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。