CN107857894A - 一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法 - Google Patents

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范伟
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Abstract

本发明公开了一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，具体包括如下步骤：步骤1，分别称取聚乙二醇和亚微米SiO2，混合后，在45‑95℃的温度下搅拌均匀，得到STF基料；步骤2，将步骤1所得的STF基料用水或酒精稀释后，对聚氨酯进行浸泡发泡；步骤3，对步骤2浸泡后的聚氨酯进行干燥，然后进行热处理。本发明采用聚乙二醇与SiO2剪切增稠液处理发泡聚氨酯，能够有效的提高材料的吸声性能。

Description

一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法。
背景技术
吸声材料是具有较强吸收声能、降低噪声性能的材料。多采用疏松多孔的材料作为吸声材料基体，如脲醛泡沫塑料，聚苯乙烯泡沫塑料，发泡聚氨酯等。其中发泡聚氨酯由于具有孔分布均匀、密度连续可调、孔径特性可控制等优点而具有良好的吸声性能，广泛应用于汽车噪声控制、建筑场馆降噪等。因此，如何进一步提高材料的吸声能力就成为了广泛关注的课题。
剪切增稠材料是一种剪切增稠效应的非牛顿流体材料(STF)。其中，聚乙二醇与SiO2体系是一种典型体系，在快速冲击或高速振动条件下，STF材料的粘度可提高2-3个数量级，可在若干毫秒内从流动性较好的液体瞬间转变为粘度极高、强度较高的固态，因此其抗冲击性能优良，并且物理-化学性质稳定。利用STF在受冲击或振动后状态转变这个特点，与发泡聚氨酯和EVA组合后，能够提高材料的吸声性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，采用聚乙二醇与SiO2剪切增稠液处理发泡聚氨酯，能够有效的提高材料的吸声性能。
本发明所采用的技术方案是，一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，具体包括如下步骤：
步骤1，分别称取聚乙二醇和亚微米SiO2，混合后，在45-95℃的温度下搅拌均匀，得到STF基料；
步骤2，将步骤1所得的STF基料用水或酒精稀释后，对聚氨酯进行浸泡发泡；
步骤3，对步骤2浸泡后的聚氨酯进行干燥，然后进行热处理。
本发明的特点还在于，
其中步骤1中聚乙二醇为乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇800中的一种。
其中步骤1中聚乙二醇和亚微米SiO2的质量比为55～60:45。
其中步骤1中亚微米SiO2的粒径为100～950nm。
其中步骤2中STF基料与水或酒精的稀释体积比为1:0.5～15。
其中步骤2中对聚氨酯进行浸泡发泡的时间为20-120分钟。
其中步骤2中的聚氨酯为开孔发泡聚氨酯。
其中步骤3中对聚氨酯进行干燥的温度为40-55℃。
其中步骤3中对聚氨酯进行热处理温度为50-90℃。
其中步骤3中对聚氨酯进行热处理时间为20-120分钟。
本发明的有益效果是，本发明将聚乙二醇/SiO2所构成的STF材料与发泡聚氨酯复合，声波在通过复合材料时，材料中吸附于内部孔洞的的STF材料能够通过二氧化硅颗粒的迅速团聚而吸收并耗散一部分声振动能量，从而提高吸声效果。该制备工艺操作简便，适于商品化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，具体包括如下步骤：
步骤1，分别称取聚乙二醇和亚微米SiO2，混合后，在45-95℃的温度下搅拌均匀，得到STF基料；
其中步骤1中聚乙二醇为乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇800中的一种。
其中步骤1中聚乙二醇和亚微米SiO2的质量比为55～60:45。
其中步骤1中亚微米SiO2的粒径为100～950nm。
步骤2，将步骤1所得的STF基料用水或酒精稀释后，对聚氨酯进行浸泡发泡；
步骤2中STF基料与水或酒精的稀释体积比为1:0.5～15。
步骤2中对聚氨酯进行浸泡发泡的时间为20-120分钟。
步骤2中的聚氨酯为开孔发泡聚氨酯。
步骤3，对步骤2浸泡后的聚氨酯进行干燥，然后进行热处理。
步骤3中对聚氨酯进行干燥的温度为40-55℃。
步骤3中对聚氨酯进行热处理温度为50-90℃。
步骤3中对聚氨酯进行热处理时间为20-120分钟。
实施例1
使用聚乙二醇200与粒径100nm的二氧化硅在50℃下混合均匀制成STF基料，聚乙二醇200：二氧化硅质量比为60:45，将得到的STF基料与水按体积比1：1混合后，浸泡10mm厚发泡聚氨酯20分钟，对STF浸泡处理的发泡聚氨酯在40℃干燥后，在50℃下热处理20分钟。
实施例2
使用聚乙二醇200与粒径950nm的二氧化硅在65℃下混合均匀制成STF基料，聚乙二醇200：二氧化硅质量比为55:45，将得到的STF基料与酒精按体积比1：2混合后，浸泡10mm厚发泡聚氨酯50分钟，对STF浸泡处理的发泡聚氨酯在55℃干燥后，在60℃下热处理40分钟。
实施例3
使用聚乙二醇400与粒径100nm的二氧化硅在70℃下混合均匀制成STF基料，聚乙二醇400：二氧化硅质量比为58:45，将得到的STF基料与酒精按体积比1：5混合后，浸泡10mm厚发泡聚氨酯60分钟，对STF浸泡处理的发泡聚氨酯在55℃干燥后，在75℃下热处理80分钟。
实施例4
使用聚乙二醇400与粒径200nm的二氧化硅在75℃下混合均匀制成STF基料，聚乙二醇400：二氧化硅质量比为55:45，将得到的STF基料与水按体积比1：3.5混合后，浸泡10mm厚发泡聚氨酯100分钟，对STF浸泡处理的发泡聚氨酯在50℃干燥后，在85℃下热处理100分钟。
实施例5
使用聚乙二醇800与粒径100nm的二氧化硅在90℃下混合均匀制成STF基料，聚乙二醇800：二氧化硅质量比为55:45，将得到的STF基料与水按体积比1：11混合后，浸泡10mm厚发泡聚氨酯100分钟，对STF浸泡处理的发泡聚氨酯在55℃干燥后，在85℃下热处理120分钟。
实施例6
使用聚乙二醇800与粒径950nm的二氧化硅在95℃下混合均匀制成STF基料，聚乙二醇800：二氧化硅质量比为55:45，将得到的STF基料与酒精按体积比1：15混合后，浸泡10mm厚发泡聚氨酯120分钟，对STF浸泡处理的发泡聚氨酯在55℃干燥后，在90℃下热处理120分钟。
实施例7
使用乙二醇与粒径100nm的二氧化硅在45℃下混合均匀制成STF基料，乙二醇：二氧化硅质量比为55:45，将得到的STF基料与水按体积比1：0.5混合后，浸泡10mm厚发泡聚氨酯20分钟，对STF浸泡处理的发泡聚氨酯在40℃干燥后，在50℃下热处理20分钟。
实施例8
使用乙二醇与粒径950nm的二氧化硅在50℃下混合均匀制成STF基料，乙二醇：二氧化硅质量比为55:45，将得到的STF基料与酒精按体积比1：1混合后，浸泡10mm厚发泡聚氨酯35分钟，对STF浸泡处理的发泡聚氨酯在40℃干燥后，在50℃下热处理30分钟。
上述得到的各样品均采用驻波管法测试其吸声系数，其测试结果如下表1所示：
表1
由此可见，采用本发明提供的方法改性的样品，其吸声性能明显优于改性前的发泡聚氨酯材料，在低频125-500Hz范围内提高尤为显著。

Claims (10)

1.一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，其特征在于：步骤1，分别称取聚乙二醇和亚微米SiO2，混合后，在45-95℃的温度下搅拌均匀，得到STF基料；
步骤2，将步骤1所得的STF基料用水或酒精稀释后，对聚氨酯进行浸泡发泡；
步骤3，对步骤2浸泡后的聚氨酯进行干燥，然后进行热处理。
2.根据权利要求1所述的一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，其特征在于：所述步骤1中聚乙二醇为乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇800中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，其特征在于：所述步骤1中聚乙二醇和亚微米SiO2的质量比为55～60:45。
4.根据权利要求1所述的一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，其特征在于：所述步骤1中亚微米SiO2的粒径为100～950nm。
5.根据权利要求1所述的一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，其特征在于：所述步骤2中STF基料与水或酒精的稀释体积比为1:0.5～15。
6.根据权利要求1所述的一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，其特征在于：所述步骤2中对聚氨酯进行浸泡发泡的时间为20-120分钟。
7.根据权利要求1所述的一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，其特征在于：所述步骤2中的聚氨酯为开孔发泡聚氨酯。
8.根据权利要求1所述的一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，其特征在于：所述步骤3中对聚氨酯进行干燥的温度为40-55℃。
9.根据权利要求1所述的一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，其特征在于：所述步骤3中对聚氨酯进行热处理温度为50-90℃。
10.根据权利要求1所述的一种提高发泡聚氨酯共聚物吸声降噪能力的方法，其特征在于：所述步骤3中对聚氨酯进行热处理时间为20-120分钟。
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