CN107794394B - 一种吸声隔音型双层钢管填充材料及其加工方法 - Google Patents

一种吸声隔音型双层钢管填充材料及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吸声隔音型双层钢管填充材料，涉及钢管加工技术领域，由如下重量份数的原料制成：铝锭55‑65份、镁锭20‑30份、二氧化钛5‑10份、石棉粉3‑8份、玻璃纤维粉3‑8份、发泡剂3‑8份、分子筛活化粉0.5‑3份、纳米氧化锌0.5‑3份、纳米氧化锆0.1‑0.5份、氧化镧0.05‑0.2份。本发明所制填充材料呈泡孔结构，泡孔孔径小且分布范围窄，适用于作为隔音材料填充到双层钢管的内钢管与外钢管之间，以起到吸声隔音的效果，从而适用于流体的管道输送。

Description

一种吸声隔音型双层钢管填充材料及其加工方法
技术领域：
本发明涉及钢管加工技术领域，具体涉及一种吸声隔音型双层钢管填充材料及其加工方法。
背景技术：
噪音，是一种环境污染，它被认为是仅次于大气污染和水污染的第三大公害。噪音污染无时不在，弥漫在人们周围，尤其在城市和工业区。噪声会给人带来生理上和心理上的危害，影响人的神经系统，使人急躁、易怒，影响睡眠，造成疲倦。化工、冶金、电力等行业内的管道众多，管道内的噪声透过管壁辐射到环境中，管道内高压流体的脉动也激发管壁振动向空气中辐射噪声。
通常的管道噪声治理都是采取阻尼包扎的方法，即在管道外壁上粘贴一层高阻尼隔声毡，防止管壁的共振，从而达到降低管道噪声的目的。但是这种方法降噪量较小，其未能有效消除因管道振动引起的噪声辐射，因大型管道管壁较厚，要求阻尼层很厚才能有效抑制管道的振动。而阻尼层越厚，其重量越大，成本和施工难度也增加。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种泡孔尺寸小、泡孔分布均匀且质轻的吸声隔音型双层钢管填充材料及其加工方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种吸声隔音型双层钢管填充材料，由如下重量份数的原料制成：
铝锭55-65份、镁锭20-30份、二氧化钛5-10份、石棉粉3-8份、玻璃纤维粉3-8份、发泡剂3-8份、分子筛活化粉0.5-3份、纳米氧化锌0.5-3份、纳米氧化锆0.1-0.5份、氧化镧0.05-0.2份。
一种吸声隔音型双层钢管填充材料的加工方法，将铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入二氧化钛、石棉粉、玻璃纤维粉和分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入发泡剂、纳米氧化锌、纳米氧化锆和氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
所述发泡剂选自白云石、碳酸钙、生石灰、硫酸钙、碳粉、氢化钛中的一种或几种。
所述发泡剂选自聚乳酸-聚酰胺复合物，其制备方法为：将N,N-亚甲基双丙烯酰胺加热至135-140℃保温搅拌5min以上，然后加入偶氮二异丁腈，继续于135-140℃下保温反应，反应结束后加入聚乳酸和水解聚马来酸酐，再次于135-140℃下保温搅拌，直至物料完全固化，自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得聚乳酸-聚酰胺复合物。
所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、聚乳酸和水解聚马来酸酐的质量比为15-20:0.01-0.05:25-30:1-5。
N,N-亚甲基双丙烯酰胺经自交联反应生成聚酰胺，聚乳酸再在水解聚马来酸酐的作用下与聚酰胺经结构交联形成复合物，该发泡剂具有优于无机发泡剂以及常规有机发泡剂偶氮二酰胺的发泡性能，提高所制填充材料的泡孔结构均匀性，从而改善吸声隔音性能。
本发明的有益效果是：本发明以铝和镁作为主料，协以辅料二氧化钛、石棉粉、玻璃纤维粉、分子筛活化粉、发泡剂以及功能助剂纳米氧化锌、纳米氧化锆、氧化镧制得吸声隔音型填充材料；所制填充材料呈泡孔结构，泡孔孔径小且分布范围窄，适用于作为隔音材料填充到双层钢管的内钢管与外钢管之间，以起到吸声隔音的效果；外钢管的存在对隔音材料的结构起到保护作用，从而适用于流体的管道输送，避免流体输送过程中产生的噪音对人体造成不适。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
将65kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入25kg镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入5kg二氧化钛、5kg石棉粉、3kg玻璃纤维粉和1kg分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入8kg发泡剂碳酸钙、0.5kg纳米氧化锌、0.5kg纳米氧化锆和0.1kg氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
实施例2
将60kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入20kg镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入5kg二氧化钛、3kg石棉粉、3kg玻璃纤维粉和0.5kg分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入5kg发泡剂碳酸钙、0.5kg纳米氧化锌、0.3kg纳米氧化锆和0.05kg氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
实施例3
将60kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入20kg镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入5kg二氧化钛、3kg石棉粉、3kg玻璃纤维粉和0.5kg分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入5kg发泡剂生石灰、0.5kg纳米氧化锌、0.3kg纳米氧化锆和0.05kg氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
实施例4
将60kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入20kg镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入5kg二氧化钛、3kg石棉粉、3kg玻璃纤维粉和0.5kg分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入5kg发泡剂氢化钛、0.5kg纳米氧化锌、0.3kg纳米氧化锆和0.05kg氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
实施例5
将60kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入20kg镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入5kg二氧化钛、3kg石棉粉、3kg玻璃纤维粉和0.5kg分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入5kg发泡剂、0.5kg纳米氧化锌、0.3kg纳米氧化锆和0.05kg氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
发泡剂的制备：将15g N,N-亚甲基双丙烯酰胺加热至135-140℃保温搅拌5min以上，然后加入0.05g偶氮二异丁腈，继续于135-140℃下保温反应，反应结束后加入25g聚乳酸和3g水解聚马来酸酐，再次于135-140℃下保温搅拌，直至物料完全固化，自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得聚乳酸-聚酰胺复合物。
实施例6
将60kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入20kg镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入5kg二氧化钛、3kg石棉粉、3kg玻璃纤维粉和0.5kg分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入5kg发泡剂、0.5kg纳米氧化锌、0.3kg纳米氧化锆和0.05kg氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
发泡剂的制备：将20g N,N-亚甲基双丙烯酰胺加热至135-140℃保温搅拌5min以上，然后加入0.05g偶氮二异丁腈，继续于135-140℃下保温反应，反应结束后加入30g聚乳酸和5g水解聚马来酸酐，再次于135-140℃下保温搅拌，直至物料完全固化，自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得聚乳酸-聚酰胺复合物。
对照例1
将60kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入20kg镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入5kg二氧化钛、3kg石棉粉、3kg玻璃纤维粉和0.5kg分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入5kg发泡剂、0.5kg纳米氧化锌、0.3kg纳米氧化锆和0.05kg氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
发泡剂的制备：将20g N,N-亚甲基双丙烯酰胺加热至135-140℃保温搅拌5min以上，然后加入0.05g偶氮二异丁腈，继续于135-140℃下保温反应，反应结束后加入30g聚乳酸，再次于135-140℃下保温搅拌，直至物料完全固化，自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得聚乳酸-聚酰胺复合物。
对照例2
将60kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入20kg镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入5kg二氧化钛、3kg石棉粉、3kg玻璃纤维粉和0.5kg分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入5kg发泡剂、0.5kg纳米氧化锌、0.3kg纳米氧化锆，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
发泡剂的制备：将20g N,N-亚甲基双丙烯酰胺加热至135-140℃保温搅拌5min以上，然后加入0.05g偶氮二异丁腈，继续于135-140℃下保温反应，反应结束后加入30g聚乳酸和5g水解聚马来酸酐，再次于135-140℃下保温搅拌，直至物料完全固化，自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得聚乳酸-聚酰胺复合物。
对照例3
将60kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入20kg镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入5kg二氧化钛、3kg石棉粉、3kg玻璃纤维粉和0.5kg分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入5kg发泡剂、和0.05kg氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
发泡剂的制备：将20g N,N-亚甲基双丙烯酰胺加热至135-140℃保温搅拌5min以上，然后加入0.05g偶氮二异丁腈，继续于135-140℃下保温反应，反应结束后加入30g聚乳酸和5g水解聚马来酸酐，再次于135-140℃下保温搅拌，直至物料完全固化，自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得聚乳酸-聚酰胺复合物。
对照例4
将60kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入20kg镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入5kg二氧化钛，加完后保温搅拌10min以上，再加入5kg发泡剂、0.5kg纳米氧化锌、0.3kg纳米氧化锆和0.05kg氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
发泡剂的制备：将20g N,N-亚甲基双丙烯酰胺加热至135-140℃保温搅拌5min以上，然后加入0.05g偶氮二异丁腈，继续于135-140℃下保温反应，反应结束后加入30g聚乳酸和5g水解聚马来酸酐，再次于135-140℃下保温搅拌，直至物料完全固化，自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得聚乳酸-聚酰胺复合物。
对照例5
将80kg铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入加入5kg二氧化钛、3kg石棉粉、3kg玻璃纤维粉和0.5kg分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入5kg发泡剂、0.5kg纳米氧化锌、0.3kg纳米氧化锆和0.05kg氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料。
发泡剂的制备：将20g N,N-亚甲基双丙烯酰胺加热至135-140℃保温搅拌5min以上，然后加入0.05g偶氮二异丁腈，继续于135-140℃下保温反应，反应结束后加入30g聚乳酸和5g水解聚马来酸酐，再次于135-140℃下保温搅拌，直至物料完全固化，自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得聚乳酸-聚酰胺复合物。
实施例7
分别将实施例1-6、对照例1-5所制填充材料等量填充到相同规格的内钢管与外钢管之间的预留空间中，并测定其吸声隔音效果和泡孔孔径，结果如表1所示。
表1本发明所制填充材料的吸声隔音效果以及泡孔孔径
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种吸声隔音型双层钢管填充材料，其特征在于：由如下重量份数的原料制成：
铝锭55-65份、镁锭20-30份、二氧化钛5-10份、石棉粉3-8份、玻璃纤维粉3-8份、发泡剂3-8份、分子筛活化粉0.5-3份、纳米氧化锌0.5-3份、纳米氧化锆0.1-0.5份、氧化镧0.05-0.2份；
其加工方法为：将铝锭加热至熔融状态保温，待铝熔解率达到60％时利用永磁搅拌机开始搅拌，铝完全熔化后加入镁锭，继续保温搅拌，待镁完全熔化后向合金液中加入二氧化钛、石棉粉、玻璃纤维粉和分子筛活化粉，加完后保温搅拌10min以上，再加入发泡剂、纳米氧化锌、纳米氧化锆和氧化镧，继续保温搅拌，待发泡剂分散均匀后停止搅拌，保温发泡，发泡结束后经自然冷却或强制水冷至室温，即得填充材料；
所述发泡剂选自聚乳酸-聚酰胺复合物，其制备方法为：将N,N-亚甲基双丙烯酰胺加热至135-140℃保温搅拌5min以上，然后加入偶氮二异丁腈，继续于135-140℃下保温反应，反应结束后加入聚乳酸和水解聚马来酸酐，再次于135-140℃下保温搅拌，直至物料完全固化，自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得聚乳酸-聚酰胺复合物。
2.根据权利要求1所述的吸声隔音型双层钢管填充材料，其特征在于：所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、聚乳酸和水解聚马来酸酐的质量比为15-20:0.01-0.05:25-30:1-5。
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