CN106012542A - 一种抗静电耐磨损降噪隔声材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗静电耐磨损降噪隔声材料及其制备方法，所述材料的基体为非织造布，改性剂为水性聚氨酯和石墨粉体，分散助剂用于石墨粉体的分散。制备方法包括：在搅拌条件下，将石墨粉体加入到水性聚氨酯中，加入分散助剂，搅拌，得到混合溶液；将非织造布基体进行洗涤，进行碱减量处理，然后置于混合溶液中浸泡，轧压处理，烘干固化，得到抗静电耐磨损降噪隔声材料。本发明的材料具有较高的声传递损耗分贝数、突出的耐磨性和抗静电性；并且制备操作方法简单，生产成本低，适合于工业化生产。

Description

一种抗静电耐磨损降噪隔声材料及其制备方法
技术领域
本发明属于降噪隔声材料及其制备领域，特别涉及一种抗静电耐磨损降噪隔声材料及其制备方法。
背景技术
目前常用的非织造降噪材料往往存在纤维易剥离飘散的缺点，在以短纤维和超短纤维为原料制造的非织造降噪材料中尤为突出。其较差的耐磨性不仅使材料使用寿命缩短，而且会降低使用过程中的降噪效率。此外，化纤类非织造降噪材料具有很高的比电阻，产生在织物表面的电荷不容易逸散，积累产生很高的静电压，不仅有碍于降噪材料档次的提升，而且限制了非织造降噪材料应用领域的拓展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗静电耐磨损降噪隔声材料及其制备方法，该降噪材料兼具优良的耐磨性与抗静电性，不仅可以有效地降低噪声，而且不易在材料表面积累电荷，耐磨性能也得到显著改善；制备流程较短，工艺合理，操作简单，生产成本低廉。
本发明的一种抗静电耐磨损降噪隔声材料，所述材料的基体为非织造布，改性剂为水性聚氨酯和石墨粉体，分散助剂用于石墨粉体的分散；其中，水性聚氨酯与石墨粉体的比例为100ml：0.01～15g，水性聚氨酯的质量含量为30％。
所述水性聚氨酯为广州冠志新材料科技有限公司生产的PU-404水性聚氨酯。
所述分散助剂的质量是石墨粉体质量的0.01～10.0％；分散助剂为十二烷基磺酸钠。
所述分散助剂为包括十二烷基磺酸钠在内的各类适用于促进石墨粉体在水性聚氨酯溶液中良好分散的分散助剂。
所述基体的厚度为0.1～30mm；面密度为10～3000g/m2。
所述非织造布的纤维原料为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维或聚丙烯腈纤维等各类化学纤维。
所述水性聚氨酯为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯或非离子型水性聚氨酯等；所述石墨粉体为鳞片状石墨、无定形石墨或人造石墨粉体等。
本发明的一种抗静电耐磨损降噪隔声材料的制备方法，包括：
(1)在连续搅拌条件下，将石墨粉体缓慢加入到水性聚氨酯中，加入分散助剂，搅拌，得到混合溶液；其中，水性聚氨酯与石墨粉体的比例为100ml：0.01～15g，水性聚氨酯的质量含量为30％。
(2)将非织造布基体进行洗涤，除去表面杂质，进行碱减量处理；
(3)将步骤(2)中碱减量处理的非织造布置于步骤(1)中的混合溶液中浸泡，轧压处理以除去多余溶液，烘干固化，得到抗静电耐磨损降噪隔声材料；其中浸泡的时间为5min～10h，溶液温度为30～100℃。
所述步骤(1)中搅拌的时间为0.1～12h。
所述步骤(2)中洗涤的方式为：用蒸馏水或者丙酮溶液洗涤。
所述步骤(2)中碱减量处理的条件为：碱溶液浓度为0.2～10％，处理温度为30～100℃，处理时间为5min～6h。
所述步骤(3)中烘干固化的条件为：烘干固化温度为40～120℃，时间为10min～10h。
本发明所制备的非织造降噪材料具有较高的声传递损耗分贝数、突出的耐磨性和抗静电性；并且制备操作方法简单，以普通非织造布作为基体，价格低廉的水性聚氨酯和石墨粉体作为改性添加剂，生产成本低，适合于工业化生产。相比于传统高密度隔声材料，具有质量轻、柔软和易于制备等特点；相比于纤维和泡沫等多孔降噪材料，具有耐磨损性优良和抗静电性的优点，适用于机动车辆和建筑装饰等降噪应用。
有益效果
(1)本发明涉及的抗静电耐磨损降噪隔声材料，不仅可以有效降低噪声，而且具有优良的抗静电性和耐磨性；
(2)本发明操作简单，生产成本低，环境污染小，符合可持续发展的要求，具有很好的经济和社会价值。
附图说明
图1为非织造布原样、实施例1和实施例2得到的抗静电耐磨损降噪隔声材料的声传递损耗分贝数图；
图2为非织造布原样、实施例1和实施例2得到的抗静电耐磨损降噪隔声材料的表面比电阻图；
图3为非织造布原样、实施例1和实施例2得到的抗静电耐磨损降噪隔声材料的静电压半衰期图；
图4为非织造布原样、实施例1和实施例2得到的抗静电耐磨损降噪隔声材料的经不同摩擦次数后的实物效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
步骤(1)：在连续搅拌的条件下，将石墨粉体缓慢加入水性聚氨酯溶液中，添加比例为水性聚氨酯溶液的1.0％(如水性聚氨酯为100ml，则添加石墨粉体1.0g)；同时，加入一定含量的十二烷基磺酸钠作为分散助剂，添加比例为石墨粉体质量的0.5％(如添加石墨粉体1.0g，则十二烷基磺酸钠添加量为5mg)，搅拌0.5h，得到混合溶液。
步骤(2)：以蒸馏水对非织造布基体进行洗涤，除去表面杂质；随后，进行碱减量处理：碱溶液浓度为2％，碱减量处理时间为60min，温度条件为80℃。
步骤(3)：将碱减量处理后的非织造材料放置于添加有分散助剂的石墨粉体水性聚氨酯混合溶液，浸泡时间为45min，温度为40℃；将浸泡后的非织造布取出，经轧压处理以除去多余溶液，然后在60℃条件下烘干固化180min，得到水性聚氨酯石墨粉体改性非织造材料，即抗静电耐磨损降噪隔声材料；声传递损耗分贝数如图1所示(全频率平均声传递损耗分贝数可达18dB)；表面比电阻图如图2所示；静电压半衰期图如图3所示；经不同摩擦次数后的实物效果图如图4所示。
实施例2
步骤(1)：在连续搅拌的条件下，将石墨粉体缓慢加入水性聚氨酯溶液中，添加比例为水性聚氨酯溶液的2.0％(如水性聚氨酯为100ml，则添加石墨粉体2.0g)；同时，加入一定含量的十二烷基磺酸钠作为分散助剂，添加比例为石墨粉体质量的0.5％(如添加石墨粉体2.0g，则十二烷基磺酸钠添加量为10mg)，搅拌2h，得到混合溶液。
步骤(2)：以丙酮溶液对非织造布基体进行洗涤，除去表面杂质；随后，进行碱减量处理，碱溶液浓度为2％，碱减量处理时间为60min，温度条件为80℃。
步骤(3)：将碱减量处理后的非织造材料放置于添加有分散助剂的石墨粉体水性聚氨酯混合溶液，浸泡时间为45min，温度为40℃；将浸泡后的非织造布取出，经轧压处理以除去多余溶液，然后在60℃条件下烘干固化180min，得到水性聚氨酯石墨粉体改性非织造材料，即抗静电耐磨损降噪隔声材料；声传递损耗分贝数如图1所示(全频率平均声传递损耗分贝数可达18dB)；表面比电阻图如图2所示；静电压半衰期图如图3所示；经不同摩擦次数后的实物效果图如图4所示。
非织造布原样、实施例1和实施例2得到的抗静电耐磨损降噪隔声材料经不同摩擦次数后的质量损耗率如表1所示。
表1摩擦次数与质量损耗百分率(％)

Claims (10)

1.一种抗静电耐磨损降噪隔声材料，其特征在于，所述材料的基体为非织造布，改性剂为水性聚氨酯和石墨粉体，分散助剂用于石墨粉体的分散；其中，水性聚氨酯与石墨粉体的比例为100ml：0.01～15g，水性聚氨酯的质量含量为30％。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电耐磨损降噪隔声材料，其特征在于，所述分散助剂的质量是石墨粉体质量的0.01～10.0％；分散助剂为十二烷基磺酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电耐磨损降噪隔声材料，其特征在于，所述基体的厚度为0.1～30mm；面密度为10～3000g/m2。
4.根据权利要求1所述的一种抗静电耐磨损降噪隔声材料，其特征在于，所述非织造布的纤维原料为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维或聚丙烯腈纤维。
5.根据权利要求1所述的一种抗静电耐磨损降噪隔声材料，其特征在于，所述水性聚氨酯为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯或非离子型水性聚氨酯；所述石墨粉体为鳞片状石墨、无定形石墨或人造石墨粉体。
6.一种抗静电耐磨损降噪隔声材料的制备方法，包括：
(1)在搅拌条件下，将石墨粉体加入到水性聚氨酯中，加入分散助剂，搅拌，得到混合溶液；其中，水性聚氨酯与石墨粉体的比例为100ml：0.01～15g，水性聚氨酯的质量含量为30％；
(2)将非织造布基体进行洗涤，进行碱减量处理；
(3)将步骤(2)中碱减量处理的非织造布置于步骤(1)中的混合溶液中浸泡，轧压处理，烘干固化，得到抗静电耐磨损降噪隔声材料；其中浸泡时间为5min～10h，溶液温度为30～100℃。
7.根据权利要求6所述的一种抗静电耐磨损降噪隔声材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中搅拌的时间为0.1～12h。
8.根据权利要求6所述的一种抗静电耐磨损降噪隔声材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中洗涤的方式为：用蒸馏水或者丙酮溶液洗涤。
9.根据权利要求6所述的一种抗静电耐磨损降噪隔声材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中碱减量处理的条件为：碱溶液浓度为0.2～10％，处理温度为30～100℃，处理时间为5min～6h。
10.根据权利要求6所述的一种抗静电耐磨损降噪隔声材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中烘干固化的条件为：烘干固化温度为40～120℃，时间为10min～10h。
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