CN107572964A - 一种隔声板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔声板材及其制备方法，涉及材料制备技术领域。该隔声板材由多种原料制成，按重量份数计，多种原料包括50‑100份变质大理岩粉末、20‑35份硅酸盐水泥、6‑20份淀粉胶、15‑35份中空玻璃微珠、8‑20份聚丙烯纤维以及2‑10份混合助剂。通过中空玻璃微珠和聚丙烯纤维的配合起到很好地隔声的效果。本发明提供的隔声板材不仅具有很好的隔声性能和力学性能，还能够起到保温隔热的效果。本发明还提供了一种隔声板材的制备方法，其通过控制混合顺序和混合压力使得原料最大程度地发挥其性能，得到的产品不仅均匀而且隔音性能十分优良。

Description

一种隔声板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种材料制备技术领域，且特别涉及一种隔声板材及其制备方法。

背景技术

隔声板材是制备隔声墙体的中药原材料，随着人们生活水平的提升，对于建筑用材的要求越来越高，不在满足于功能单一的板材结构。但是，现有的板材的隔声性能不够理想，且功能单一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隔声板材，旨在改善板材功能单一的问题。

本发明的另一目的在于提供一种隔声板材的制备方法，方法简便易行，制备而得的产品具有隔声和保温的功能。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出了一种隔声板材，隔声板材由多种原料制成，按重量份数计，多种原料包括50-100份变质大理岩粉末、20-35份硅酸盐水泥、6-20份淀粉胶、15-35份中空玻璃微珠、8-20份聚丙烯纤维以及2-10份混合助剂。

本发明还提出一种隔声板材的制备方法，包括以下步骤：

将15-35份中空玻璃微珠、8-20份聚丙烯纤维在40-50℃的温度条件下混合均匀，然后再与50-100份变质大理岩粉末和20-35份硅酸盐水泥分别研磨至1000-1200目得到第一混合粉体；

将第一混合粉体与6-20份淀粉胶和2-10份混合助剂在50-60℃的温度条件下搅拌混合得到第二混合粉体；

将第二混合粉体在固定模具中加压成型。

本发明实施例提供一种隔声板材的有益效果是：其包括一定比例的变质大理岩粉末、硅酸盐水泥、淀粉胶、中空玻璃微珠、聚丙烯纤维以及混合助剂，以变质大理岩粉末为基料不仅提升了产品的力学性能还在一定程度上降低了生产成本；通过中空玻璃微珠和聚丙烯纤维的配合起到很好地隔声的效果。本发明提供的隔声板材不仅具有很好的隔声性能和力学性能，还能够起到保温隔热的效果。本发明还提供了一种隔声板材的制备方法，其通过控制混合顺序和混合压力使得原料最大程度地发挥其性能，得到的产品不仅均匀而且隔音性能十分优良。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例提供的隔声板材及其制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供的一种隔声板材，隔声板材由多种原料制成，按重量份数计，多种原料包括50-100份变质大理岩粉末、20-35份硅酸盐水泥、6-20份淀粉胶、15-35份中空玻璃微珠、8-20份聚丙烯纤维以及2-10份混合助剂。

优选地，多种原料包括60-80份变质大理岩粉末、20-25份硅酸盐水泥、8-15份淀粉胶、20-30份中空玻璃微珠、10-20份聚丙烯纤维以及5-10份混合助剂。

更优选地，多种原料包括65-75份变质大理岩粉末、20-23份硅酸盐水泥、10-15份淀粉胶、25-30份中空玻璃微珠、10-18份聚丙烯纤维以及6-10份混合助剂。

需要说明的是，隔声板材的各个原料采用上述比例能够保证制备得到的隔声板材的质感的同时，各组分起到很好地协同增效作用，尤其是中空玻璃微珠和聚丙烯纤维的协同增效作用对于提升隔声板材的隔声的效果具有重要作用。聚丙烯纤维和中空玻璃微珠混合使得聚丙烯纤维包覆在中空玻璃微珠的表面，增大其分子间作用力，有效缩小中空玻璃微珠分子间距，从而增强其保温效果。变质大理岩粉末和硅酸盐水泥作为主要成分，保证得到的隔声板材的质感和色状，淀粉胶和混合助剂的加入能够保证隔声板材的各层贴合力，防止出现开裂现象。若各原料使用的比例超过或低于本发明实施例中记载的比例，则可能导致制备得到的隔声板材的质感差且隔声性能不理想，容易出现脱色或开裂现象。

大理岩是一种变质岩，由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成，主要由方解石和白云石组成，此外含有硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、斜长石、石英、方镁石等，通常白色和灰色大理岩居多。本发明的基料采用当地产量较多的变质大理岩可以有效降低工艺成本。

硅酸盐水泥也是防火板材的材料中的主要成分，其主要矿物组成是：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。本发明实施例中硅酸盐水泥可以显著增强材料的强度。

淀粉胶也称淀粉胶粘剂，是以淀粉为基料制成的天然胶粘剂。淀粉胶来源丰富，使用方便且无毒害作用。淀粉胶在本发明实施例中，主要起到增强隔声板材涂料层的粘附力，且安全环保，产品不会伤害操作人员的身体健康。

中空玻璃微珠是一种中空的圆球粉末状性能优异的超轻质无机非金属新材料，其真密度在0.20-0.60/cm，粒径在2-125微米之间。具有重量轻、体积大，导热系数低，抗压强度高、吸油率低、分散性和流动性好、化学稳定性高等特点。在本发明实施例中，中空玻璃微珠主要起到增强板材的隔音效果的作用，其中空的圆球结构能够起到真空隔离的效果，显著降低传音和传热效果，增强板材隔音和隔热的性能。

聚丙烯纤维是以聚丙烯为原材料，通过特殊工艺制造而成的。聚丙烯纤维具有质轻、高强度、高弹性、耐磨耐腐蚀的作用，更为重要的是其本身具有不错的保暖性能和绝缘性。在发明实施例中，聚丙烯纤维首先起到一定的保温效果，更为重要的是，聚丙烯纤维和中空玻璃微珠在较高温度下混合后，聚丙烯纤维粘附在中空玻璃微珠表面，增强了中空玻璃微珠分子间作用力，使得最终形成的板材中中空玻璃微珠的排布更加密集，显著增强了板材的隔音效果。

进一步地，混合助剂包括消泡剂和粘结剂，消泡剂和粘结剂的质量比为1.5-2:1。采用上述比例的助剂，可以使得混合助剂的消泡性能和对其他成分的粘结力都保持在最佳水平，对于提升板材的品质具有重要作用。

进一步地，混合助剂还包括催干剂，消泡剂、催干剂和粘结剂的质量比为1.5-2:1:1。催干剂主要作用是加速漆膜的氧化、聚合、干燥，达到快干的目的，如二月桂酸二丁基锡。

具体地，消泡剂用于降低在板材的加工过程中的表面张力，抑制泡沫产生，可以为乳化硅油、聚二甲基硅氧烷或聚氧丙烯甘油醚等。催干剂主要作用是加速漆膜的氧化、聚合、干燥，达到快干的目的，如二月桂酸二丁基锡。粘结剂可以有效增强磨料和基体的黏结强度，如氰基丙烯酸酯-聚乙二醇或氰基丙烯酸酯粘结剂。

需要说明的是，催干剂，消泡剂和粘结剂为统称，可以为常用的增效助剂。材料成分中未写入溶剂水，在此不做过多赘述。

进一步地，多种原料还包括8-20份耐水调和粉，耐水调和粉包括耐水胶粉和聚氨酯。耐水调和粉为发明人经过试验筛选出的，其配置过程的工艺参数也是经过试验得到的优选方案。耐水调和粉的加入主要是起到增强板材的防水性能的作用。

优选地，耐水胶粉和聚氨酯的质量比为2-6:1，优选地，耐水胶粉和聚氨酯的质量比为3-6:1。发明人经过试验发现，耐水胶粉和聚氨酯起到很好地协同增效作用，和上述原料混合制成板材可以显著提升板材的防水性能。耐水胶粉和聚氨酯采用上述的比例也是为了增强其协同作用，最大程度地增强板材的防水性能。若超过或低于上述比例范围则很有可能导致板材的防水性能不佳，原料间的分散性差容易开裂等现象。

为了进一步地增强板材中各成分的分散性能，并提升其耐腐蚀性能，多种原料还包括10-20份抗裂纤维，优选地，多种原料还包括15-18份抗裂纤维。

具体地，抗裂纤维采用100％聚丙烯为原料，经过熔融、挤压、拉丝、切割等工序精制而成，是一种专门添加到砂浆、水泥混凝土中能够起到阻裂抗渗功能的抗裂纤维。在本发明实施例中，抗裂纤维能够均匀地分散于涂层结构中，增强产品的硬度，防止开裂现象的产生。

进一步地，多种原料还包括15-30份乳胶粉，优选地，多种原料还包括20-25份乳胶粉。上述比例的乳胶粉的加入能够，显著增强板材涂层结构的分散性能。具体地，上述乳胶粉为水溶性可再分散乳胶粉，分为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物等，喷雾干燥后制成的粉体粘合剂，以聚乙烯醇作为保护胶体。这种粉体在与水接触后可以很快再分散成乳液，由于可再分散乳胶粉具有高粘结能力和独特的性能，如:抗水性，施工性及隔热性等。因此，乳胶粉的加入还在一定程度上增强了板材的保温性能。

本发明实施例还提供了一种隔声板材的制备方法，其包括以下步骤：

S1、将15-35份中空玻璃微珠、8-20份聚丙烯纤维在40-50℃的温度条件下混合均匀，然后再与50-100份变质大理岩粉末和20-35份硅酸盐水泥分别研磨至1000-1200目得到第一混合粉体。

需要说明的是，将中空玻璃微珠和聚丙烯纤维在40-50℃的温度条件下混合均匀，使聚丙烯纤维更好地粘附于中空玻璃微珠上，增强了中空玻璃微珠分子间作用力，使得最终形成的板材涂层结构中中空玻璃微珠的排布更加密集，显著增强了板材的隔音效果。先将中空玻璃微珠和聚丙烯纤维混合均匀后得到混合的防水助剂再和主料混合，可以确保中空玻璃微珠和聚丙烯纤维发挥协同作用。

具体地，混合的方式不限可以采用一般的机械搅拌的方式，使原料间混合均匀即可。

S2、将第一混合粉体与6-20份淀粉胶和2-10份混合助剂在50-60℃的温度条件下搅拌混合得到第二混合粉体。

需要说明的是，将板材主料和功能性隔音材料混合均匀后再和淀粉胶和耐水调和粉混合，混合顺序不能调整，否则会影响板材的隔音性能。

S3、将第二混合粉体在固定模具中加压成型。

具体地，在将第二混合粉体加压成型过程中的液压压力为40-70兆帕。

优选地，在成型后还可以恒温烘干，加快其干燥速率，干燥完成后再自然冷却。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种隔声板材，由多种原料制成，按重量份数计，多种原料包括50份变质大理岩粉末、20份硅酸盐水泥、6份淀粉胶、15份中空玻璃微珠、8份聚丙烯纤维以及2份混合助剂；其中混合助剂包括1.2份乳化硅油和0.8份氰基丙烯酸酯-聚乙二醇。

本实施例还提供一种隔声板材的制备方法，包括以下步骤：

首先，将15份中空玻璃微珠、8份聚丙烯纤维在40℃的温度条件下混合均匀，然后再与50份变质大理岩粉末和20份硅酸盐水泥分别研磨至1000目得到第一混合粉体。

其次，将第一混合粉体与6份淀粉胶、1.2份乳化硅油和0.8份氰基丙烯酸酯-聚乙二醇在50℃的温度条件下搅拌混合得到第二混合粉体。

最后，将第二混合粉体与水混合得到质量分数为50％的溶液，倒入固定模具中加压成型，液压机压力为40MPa。

实施例2

本实施例提供一种隔声板材，由多种原料制成，按重量份数计，多种原料包括100份变质大理岩粉末、35份硅酸盐水泥、20份淀粉胶、35份中空玻璃微珠、20份聚丙烯纤维以及10份混合助剂；其中混合助剂包括6.67份聚二甲基硅氧烷和3.33份氰基丙烯酸酯。

本实施例还提供一种隔声板材的制备方法，包括以下步骤：

首先，将35份中空玻璃微珠、20份聚丙烯纤维在50℃的温度条件下混合均匀，然后再与100份变质大理岩粉末和35份硅酸盐水泥分别研磨至1200目得到第一混合粉体。

其次，将第一混合粉体与20份淀粉胶、6.67份聚二甲基硅氧烷和3.33份氰基丙烯酸酯在60℃的温度条件下搅拌混合得到第二混合粉体。

最后，将第二混合粉体与水混合得到质量分数为50％的溶液，倒入固定模具中加压成型，液压机压力为70MPa。

实施例3

本实施例提供一种隔声板材，由多种原料制成，按重量份数计，多种原料包括60份变质大理岩粉末、20份硅酸盐水泥、8份淀粉胶、20份中空玻璃微珠、10份聚丙烯纤维、5份混合助剂、8份耐水调和粉、15份乳胶粉和10份抗裂纤维；其中，混合助剂包括2.14份聚氧丙烯甘油醚、1.43份氰基丙烯酸酯-聚乙二醇和1.43份二月桂酸二丁基锡，耐水调和粉包括5.33份耐水胶粉和2.67份聚氨酯。

本实施例还提供一种隔声板材的制备方法，包括以下步骤：

首先，将20份中空玻璃微珠、10份聚丙烯纤维在50℃的温度条件下混合均匀，然后再与60份变质大理岩粉末和20份硅酸盐水泥分别研磨至1200目得到第一混合粉体。

其次，将第一混合粉体与8份淀粉胶、2.14份聚氧丙烯甘油醚、1.43份氰基丙烯酸酯-聚乙二醇、1.43份二月桂酸二丁基锡、5.33份耐水胶粉、2.67份聚氨酯、15份乳胶粉和10份抗裂纤维在60℃的温度条件下搅拌混合得到第二混合粉体。

最后，将第二混合粉体与水混合得到质量分数为50％的溶液，倒入固定模具中加压成型，液压机压力为70MPa。

实施例4

本实施例提供一种隔声板材，由多种原料制成，按重量份数计，多种原料包括80份变质大理岩粉末、25份硅酸盐水泥、15份淀粉胶、30份中空玻璃微珠、20份聚丙烯纤维、10份混合助剂、20份耐水调和粉、30份乳胶粉和20份抗裂纤维；其中，混合助剂包括5份聚氧丙烯甘油醚、2.5份氰基丙烯酸酯-聚乙二醇和2.5份二月桂酸二丁基锡，耐水调和粉包括17.14份耐水胶粉和2.86份聚氨酯。

本实施例还提供一种隔声板材的制备方法，包括以下步骤：

首先，将30份中空玻璃微珠、20份聚丙烯纤维在50℃的温度条件下混合均匀，然后再与80份变质大理岩粉末和25份硅酸盐水泥分别研磨至1200目得到第一混合粉体。

其次，将第一混合粉体与15份淀粉胶、5份聚氧丙烯甘油醚、2.5份氰基丙烯酸酯-聚乙二醇、2.5份二月桂酸二丁基锡、17.14份耐水胶粉、2.86份聚氨酯、30份乳胶粉和20份抗裂纤维在60℃的温度条件下搅拌混合得到第二混合粉体。

最后，将第二混合粉体与水混合得到质量分数为50％的溶液，倒入固定模具中加压成型，液压机压力为70MPa。

实施例5

本实施例提供一种隔声板材，由多种原料制成，按重量份数计，多种原料包括65份变质大理岩粉末、20份硅酸盐水泥、10份淀粉胶、25份中空玻璃微珠、10份聚丙烯纤维、6份混合助剂、15份耐水调和粉、20份乳胶粉和15份抗裂纤维；其中，混合助剂包括3份聚氧丙烯甘油醚、1.5份氰基丙烯酸酯-聚乙二醇和1.5份二月桂酸二丁基锡，耐水调和粉包括11.25份耐水胶粉和3.75份聚氨酯。

本实施例还提供一种隔声板材的制备方法，包括以下步骤：

首先，将25份中空玻璃微珠、10份聚丙烯纤维在50℃的温度条件下混合均匀，然后再与65份变质大理岩粉末和20份硅酸盐水泥分别研磨至1200目得到第一混合粉体。

其次，将第一混合粉体与10份淀粉胶、3份聚氧丙烯甘油醚、1.5份氰基丙烯酸酯-聚乙二醇、1.5份二月桂酸二丁基锡、11.25份耐水胶粉、3.75份聚氨酯、20份乳胶粉和15份抗裂纤维在60℃的温度条件下搅拌混合得到第二混合粉体。

最后，将第二混合粉体与水混合得到质量分数为50％的溶液，倒入固定模具中加压成型，液压机压力为70MPa。

实施例6

本实施例提供一种隔声板材，由多种原料制成，按重量份数计，多种原料包括75份变质大理岩粉末、23份硅酸盐水泥、15份淀粉胶、30份中空玻璃微珠、18份聚丙烯纤维、10份混合助剂、15份耐水调和粉、25份乳胶粉和18份抗裂纤维；其中，混合助剂包括5份聚氧丙烯甘油醚、2.5份氰基丙烯酸酯-聚乙二醇和2.5份二月桂酸二丁基锡，耐水调和粉包括11.25份耐水胶粉和3.75份聚氨酯。

本实施例还提供一种隔声板材的制备方法，包括以下步骤：

首先，将30份中空玻璃微珠、18份聚丙烯纤维在50℃的温度条件下混合均匀，然后再与75份变质大理岩粉末和23份硅酸盐水泥分别研磨至1200目得到第一混合粉体。

其次，将第一混合粉体与15份淀粉胶、5份聚氧丙烯甘油醚、2.5份氰基丙烯酸酯-聚乙二醇、2.5份二月桂酸二丁基锡、11.25份耐水胶粉、3.75份聚氨酯、25份乳胶粉和18份抗裂纤维在60℃的温度条件下搅拌混合得到第二混合粉体。

最后，将第二混合粉体与水混合得到质量分数为50％的溶液，倒入固定模具中加压成型，液压机压力为70MPa。

对比例1

市购普通板材。

对比例2

与实施例6中的原料和制备方法大致相同，不同之处在于，不含有中空玻璃微珠和聚丙烯纤维。

试验例1

将实施例1-6中制备的隔声板材的隔声性能进行测定，结果见表1。测试方法：采用双声学分析测试实施例1-6和对比例制备的板材对频率为100-2500Hz的声波的吸声效果，具体地，通过两个传声器对声波在材料表面的反射与透射声压进行测试，利用传递函数法对材料的声学参数进行计算，得到吸声比率。

表1 本发明制备的板材的隔声性能测试结果

由表1可知，本发明中的配方和制备方法得到的板材的吸声效果明显优于市场上普通的板材，且原料不包括中空玻璃微珠和聚丙烯纤维的板材的隔声效果较普通板材相差不大。可见，本发明中的配方和制备方法得到的隔声板材的隔声性能优异，且中空玻璃微珠和聚丙烯纤维组成的隔声功能材料的性能十分优良。

试验例2

采用的常规的方法对实施例1-6中制备的隔声板材的力学性能进行测定，结果见表2。

表2 本发明制备的板材的力学性能测试结果

由表2可知，本发明中提供的原料和制备方法得到的板材的力学性能十分优异，具有很好的抗拉伸、抗弯曲和抗冲击能力。作为隔声板材其力学性能也十分优良，本发明中的隔声板材具有很好的应用前景。

综上所述，本发明提供的一种隔声板材，其包括一定比例的变质大理岩粉末、硅酸盐水泥、淀粉胶、中空玻璃微珠、聚丙烯纤维以及混合助剂，以变质大理岩粉末为基料不仅提升了产品的力学性能还在一定程度上降低了生产成本；通过中空玻璃微珠和聚丙烯纤维的配合起到很好地隔声的效果。本发明提供的隔声板材不仅具有很好的隔声性能和力学性能，还能够起到保温隔热的效果。本发明还提供了一种隔声板材的制备方法，其通过控制混合顺序和混合压力使得原料最大程度地发挥其性能，得到的产品不仅均匀而且隔音性能十分优良。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种隔声板材，其特征在于，所述隔声板材由多种原料制成，按重量份数计，所述多种原料包括50-100份变质大理岩粉末、20-35份硅酸盐水泥、6-20份淀粉胶、15-35份中空玻璃微珠、8-20份聚丙烯纤维以及2-10份混合助剂。

2.根据权利要求1所述的隔声板材，其特征在于，所述多种原料包括60-80份所述变质大理岩粉末、20-25份所述硅酸盐水泥、8-15份所述淀粉胶、20-30份所述中空玻璃微珠、10-20份所述聚丙烯纤维以及5-10份所述混合助剂；

优选地，所述多种原料包括65-75份所述变质大理岩粉末、20-23份所述硅酸盐水泥、10-15份所述淀粉胶、25-30份所述中空玻璃微珠、10-18份所述聚丙烯纤维以及6-10份所述混合助剂。

3.根据权利要求1或2中所述的隔声板材，其特征在于，所述混合助剂包括消泡剂和粘结剂，所述消泡剂和所述粘结剂的质量比为1.5-2:1。

4.根据权利要求3所述的隔声板材，其特征在于，所述混合助剂还包括催干剂，所述消泡剂、所述催干剂和所述粘结剂的质量比为1.5-2:1:1。

5.根据权利要求1所述的隔声板材，其特征在于，所述多种原料还包括8-20份耐水调和粉，所述耐水调和粉包括耐水胶粉和聚氨酯。

6.根据权利要求5所述的隔声板材，其特征在于，所述耐水胶粉和所述聚氨酯的质量比为2-6:1，优选地，所述耐水胶粉和所述聚氨酯的质量比为3-6:1。

7.根据权利要求1所述的隔声板材，其特征在于，所述多种原料还包括15-30份乳胶粉，优选地，所述多种原料还包括20-25份乳胶粉。

8.根据权利要求1所述的隔声板材，其特征在于，所述多种原料还包括10-20份抗裂纤维，优选地，所述多种原料还包括15-18份抗裂纤维。

9.根据权利要求1所述的隔声板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将15-35份中空玻璃微珠、8-20份聚丙烯纤维在40-50℃的温度条件下混合均匀，然后再与50-100份变质大理岩粉末和20-35份硅酸盐水泥分别研磨至1000-1200目得到第一混合粉体；

将所述第一混合粉体与6-20份淀粉胶和2-10份混合助剂在50-60℃的温度条件下搅拌混合得到第二混合粉体；

将所述第二混合粉体在固定模具中加压成型。

10.根据权利要求9所述的隔声板材的制备方法，其特征在于，在将所述第二混合粉体加压成型过程中的液压压力为40-70兆帕。