CN108640574A - 一种抗压型吸声砖的制备方法 - Google Patents

一种抗压型吸声砖的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗压型吸声砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。按重量份数计，依次称取70～80粉水泥，15～20份改性添加剂，8～12份处理剂，2～8份增强纤维，1～5份氯化钠，1～5份碳酸氢钙和50～60份水，将水泥与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入改性添加剂，处理剂，增强纤维，氯化钠和碳酸氢钙，于温度为50～65℃，转速为220～300r/min的条件下搅拌混合45～75min后，得水泥混合料，将水泥混合料注入模具中，振动成型，并于室温条件下固化5～8h后，脱模，得坯料，将坯料于避光条件下室温养护10～14天，得抗压型吸声砖。本发明所得产品具有优异的抗压强度，且在不同频率下都具有较好的吸声效果。

Description

一种抗压型吸声砖的制备方法
技术领域
本发明公开了一种抗压型吸声砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
随着工业的发展，噪声污染越来越严重，噪声污染易被列为世界三大环境污染之一。目前主要的解决办法之一是使用吸声材料，特别是多孔吸声材料，这也被看作是一种有效的被动式吸声降噪方法。
吸声材料按照吸声机理可分为多孔吸声材料和共振吸声结构材料两大类。对于多孔吸声材料来说，由于有许多微小的间隙和连续的气泡，因而具有一定的通气性，当声波入射到多孔材料表面时，主要是两种机理引起声波的衰减：首先是由于声波产生的振动引起小孔或间隙内的空气运动，造成和孔壁的摩擦，紧靠孔壁和纤维表面的空气受孔壁的影响不易动起来，由于摩擦和粘滞力的作用，使相当一部分声能转化为热能，从而使声波衰减，反射声减弱达到吸声的目的；其次，小孔中的空气和孔壁与纤维之间的热交换引起的热损失，也使声能衰减。另外，高频声波可使空隙间空气质点的振动速度加快，空气与孔壁的热交换也加快。这就
使多孔材料具有良好的高频吸声性能。
近年来，由于高速公路、城市高架道路和城市轻轨建设的快速发展和城市机动车数量的急剧增加，交通噪声问题日趋严重，已经成为影响人民生活最严重、最广泛的污染之一。在各种防治交通污染的措施中，设立道路声屏障是一种有效方法。
现有的声屏障主要包括有机声屏障、金属声屏障和无机声屏障三类。尽管有机声屏障和金属声屏障具有安装简便、便于养护和可规模制造等优点，但其造价高、与景观协调差、耐腐蚀性要求高的缺点也是非常明显。虽然无机声屏障无污染、成本低，但其体积大，运输不方便。吸声砖砌体式声屏障作为降低交通噪声的声屏障重要形式之一，具有无机声屏障的所有优点，另外由于其体积小，运输、砌筑方便得到大量应用。目前市场上的吸声砖多为平面式或波纹面式，使得吸声砖与空气间存在声阻抗的突变，出现较大的声反射，从而降低了吸声砖的吸声性能。因此，研究和开发新型的吸声砖具有十分广阔的市场前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对目前使用的吸声砖，吸音效果不佳，且吸声砖抗压强度较差的问题，本发明提供了一种抗压型吸声砖的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
1）将嵌段共聚物P123与盐酸按质量比1：45～1：55混合，得预处理液，将预处理液与均三甲苯按质量比120：1～140：1混合，并加入预处理液质量0.08～0.15倍的正硅酸乙酯和预处理液质量0.01～0.10倍的氯化铵，搅拌混合后，得混合液，将混合液陈化，抽滤，水洗至洗涤液为无色，得预处理添加剂，将预处理添加剂煅烧后，得添加剂；
（2）将添加剂与环氧树脂按质量比1：1～1：2混合，并加入环氧树脂质量0.2～0.3倍的聚丙烯酸锌，搅拌混合后，得预改性添加剂，将预改性添加剂与固化剂按质量比10：1～15：1混合，固化，粉碎，得改性添加剂；
（3）将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇-对甲苯磺酸酯按质量比2：1～1：1混合，并加入聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.1～0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.08～0.12倍的二茂铁，搅拌混合，得处理剂；
（4）按重量份数计，依次称取70～80份水泥，15～20份改性添加剂，8～12份处理剂，2～8份增强纤维，1～5份氯化钠，1～5份碳酸氢钙和50～60份水，将水泥与水混合，并加入改性添加剂，处理剂，增强纤维，氯化钠和碳酸氢钙，搅拌混合，得水泥混合料，将水泥混合料注入模具中，振动成型，固化，脱模，养护得抗压型吸声砖。
所述嵌段共聚物P123为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷。
所述环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44中任意一种。
所述固化剂为乙二胺，二乙烯三胺或己二胺中任意一种。
所述增强纤维为聚丙烯纤维，纤维长度为5～10mm，直径为0.5～1.0mm。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在制备抗压型吸声砖时加入改性添加剂，首先，添加剂中含有具有孔隙结构的二氧化硅，在加入产品中后，可有效提高产品内的孔隙率，从而使产品的吸声效率提高，隔音性能提高，并且由于改性添加剂中含有的二氧化硅为多层复合式结构，从而使产品的抗压强度提高，其次，添加剂在经过改性后，添加剂表面被环氧树脂包覆，在环氧树脂固化后，可有效提高添加剂的抗压强度，从而使产品的抗压强度进一步提高，并且由于在改性过程中加入的聚丙烯酸锌，聚丙烯酸锌可在产品制备过程中溶解于含有钠离子的水中，从而使环氧树脂中的二氧化硅暴露，因此二氧化硅可在产品制备过程中部分腐蚀，从而在产品内部形成更为复杂的通路，进而使产品的吸声效果进一步提高；
（2）本发明在制备抗压型吸声砖时加入处理剂，处理剂中含有囊泡结构，在加入产品中后可吸收二氧化碳而增大，并且由于具有囊泡结构的物质密度较小，可在产品制备过程中迁移至产品表面，从而在提高产品孔隙率的同时，提高产品的防水性能。
具体实施方式
将嵌段共聚物P123与质量分数为10～18%的盐酸按质量比1：45～1：55混合，于温度为30～40℃，转速320～380r/min的条件下，搅拌混合5～6h后，得预处理液，将预处理液与均三甲苯按质量比120：1～140：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入预处理液质量0.08～0.15倍的正硅酸乙酯和预处理液质量0.01～0.10倍的氯化铵，于温度为40～50℃，转速为200～240r/min的条件下，搅拌混合50～60min后，得混合液，于室温条件下陈化12～15h后，抽滤，并水洗至洗涤液为无色，得预处理添加剂，将预处理添加剂移入煅烧炉中，于温度为550～600℃的条件下煅烧2～3h后，随炉冷却至室温，出料，得添加剂；将添加剂与环氧树脂按质量比1：1～1：2混合，并向添加剂与环氧树脂的混合物中加入环氧树脂质量0.2～0.3倍的聚丙烯酸锌，于温度为45～65℃，转速为250～300r/min的条件下搅拌混合30～60min后，得预改性添加剂，将预改性添加剂与固化剂按质量比10：1～15：1混合，于温度为55～85℃的条件下固化30～50min后，得固化料，将固化料粉碎至粒径为0.5～5.0mm，得改性添加剂；将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇-对甲苯磺酸酯按质量比2：1～1：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.1～0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.08～0.12倍的二茂铁，于温度为45～60℃，转速为300～400r/min的条件下搅拌混合30～45min后，得处理剂；按重量份数计，依次称取70～80粉水泥，15～20份改性添加剂，8～12份处理剂，2～8份增强纤维，1～5份氯化钠，1～5份碳酸氢钙和50～60份水，将水泥与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入改性添加剂，处理剂，增强纤维，氯化钠和碳酸氢钙，于温度为50～65℃，转速为220～300r/min的条件下搅拌混合45～75min后，得水泥混合料，将水泥混合料注入模具中，振动成型，并于室温条件下固化5～8h后，脱模，得坯料，将坯料于避光条件下室温养护10～14天，得抗压型吸声砖。所述嵌段共聚物P123为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷。所述环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44中任意一种。所述固化剂为乙二胺，二乙烯三胺或己二胺中任意一种。所述增强纤维为聚丙烯纤维，纤维长度为5～10mm，直径为0.5～1.0mm。
实例1
将嵌段共聚物P123与质量分数为18%的盐酸按质量比1：55混合，于温度为40℃，转速380r/min的条件下，搅拌混合6h后，得预处理液，将预处理液与均三甲苯按质量比140：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入预处理液质量0.15倍的正硅酸乙酯和预处理液质量0.10倍的氯化铵，于温度为50℃，转速为240r/min的条件下，搅拌混合60min后，得混合液，于室温条件下陈化15h后，抽滤，并水洗至洗涤液为无色，得预处理添加剂，将预处理添加剂移入煅烧炉中，于温度为600℃的条件下煅烧3h后，随炉冷却至室温，出料，得添加剂；将添加剂与环氧树脂按质量比1：2混合，并向添加剂与环氧树脂的混合物中加入环氧树脂质量0.3倍的聚丙烯酸锌，于温度为65℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合60min后，得预改性添加剂，将预改性添加剂与固化剂按质量比15：1混合，于温度为85℃的条件下固化50min后，得固化料，将固化料粉碎至粒径为5.0mm，得改性添加剂；将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇-对甲苯磺酸酯按质量比1：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.12倍的二茂铁，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合45min后，得处理剂；按重量份数计，依次称取80粉水泥，20份改性添加剂，12份处理剂，8份增强纤维，5份氯化钠，5份碳酸氢钙和60份水，将水泥与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入改性添加剂，处理剂，增强纤维，氯化钠和碳酸氢钙，于温度为65℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合75min后，得水泥混合料，将水泥混合料注入模具中，振动成型，并于室温条件下固化8h后，脱模，得坯料，将坯料于避光条件下室温养护14天，得抗压型吸声砖。所述嵌段共聚物P123为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷。所述环氧树脂为环氧树脂。所述固化剂为乙二胺。所述增强纤维为聚丙烯纤维，纤维长度为5mm，直径为0.5mm。
实例2
将二氧化硅与环氧树脂按质量比1：2混合，并向二氧化硅与环氧树脂的混合物中加入环氧树脂质量0.3倍的聚丙烯酸锌，于温度为65℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合60min后，得预改性添加剂，将预改性添加剂与固化剂按质量比15：1混合，于温度为85℃的条件下固化50min后，得固化料，将固化料粉碎至粒径为5.0mm，得改性添加剂；将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇-对甲苯磺酸酯按质量比1：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.12倍的二茂铁，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合45min后，得处理剂；按重量份数计，依次称取80粉水泥，20份改性添加剂，12份处理剂，8份增强纤维，5份氯化钠，5份碳酸氢钙和60份水，将水泥与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入改性添加剂，处理剂，增强纤维，氯化钠和碳酸氢钙，于温度为65℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合75min后，得水泥混合料，将水泥混合料注入模具中，振动成型，并于室温条件下固化8h后，脱模，得坯料，将坯料于避光条件下室温养护14天，得抗压型吸声砖。所述环氧树脂为环氧树脂。所述固化剂为乙二胺。所述增强纤维为聚丙烯纤维，纤维长度为5mm，直径为0.5mm。
实例3
将嵌段共聚物P123与质量分数为18%的盐酸按质量比1：55混合，于温度为40℃，转速380r/min的条件下，搅拌混合6h后，得预处理液，将预处理液与均三甲苯按质量比140：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入预处理液质量0.15倍的正硅酸乙酯和预处理液质量0.10倍的氯化铵，于温度为50℃，转速为240r/min的条件下，搅拌混合60min后，得混合液，于室温条件下陈化15h后，抽滤，并水洗至洗涤液为无色，得预处理添加剂，将预处理添加剂移入煅烧炉中，于温度为600℃的条件下煅烧3h后，随炉冷却至室温，出料，得添加剂；将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇-对甲苯磺酸酯按质量比1：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.12倍的二茂铁，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合45min后，得处理剂；按重量份数计，依次称取80粉水泥，20份添加剂，12份处理剂，8份增强纤维，5份氯化钠，5份碳酸氢钙和60份水，将水泥与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入添加剂，处理剂，增强纤维，氯化钠和碳酸氢钙，于温度为65℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合75min后，得水泥混合料，将水泥混合料注入模具中，振动成型，并于室温条件下固化8h后，脱模，得坯料，将坯料于避光条件下室温养护14天，得抗压型吸声砖。所述嵌段共聚物P123为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷。所述增强纤维为聚丙烯纤维，纤维长度为5mm，直径为0.5mm。
实例4
将嵌段共聚物P123与质量分数为18%的盐酸按质量比1：55混合，于温度为40℃，转速380r/min的条件下，搅拌混合6h后，得预处理液，将预处理液与均三甲苯按质量比140：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入预处理液质量0.15倍的正硅酸乙酯和预处理液质量0.10倍的氯化铵，于温度为50℃，转速为240r/min的条件下，搅拌混合60min后，得混合液，于室温条件下陈化15h后，抽滤，并水洗至洗涤液为无色，得预处理添加剂，将预处理添加剂移入煅烧炉中，于温度为600℃的条件下煅烧3h后，随炉冷却至室温，出料，得添加剂；将添加剂与环氧树脂按质量比1：2混合，并向添加剂与环氧树脂的混合物中加入环氧树脂质量0.3倍的聚丙烯酸锌，于温度为65℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合60min后，得预改性添加剂，将预改性添加剂与固化剂按质量比15：1混合，于温度为85℃的条件下固化50min后，得固化料，将固化料粉碎至粒径为5.0mm，得改性添加剂；按重量份数计，依次称取80粉水泥，20份改性添加剂，8份增强纤维，5份氯化钠，5份碳酸氢钙和60份水，将水泥与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入改性添加剂，增强纤维，氯化钠和碳酸氢钙，于温度为65℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合75min后，得水泥混合料，将水泥混合料注入模具中，振动成型，并于室温条件下固化8h后，脱模，得坯料，将坯料于避光条件下室温养护14天，得抗压型吸声砖。所述嵌段共聚物P123为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷。所述环氧树脂为环氧树脂。所述固化剂为乙二胺。所述增强纤维为聚丙烯纤维，纤维长度为5mm，直径为0.5mm。
对比例：东莞某建材公司限公司生产的吸声砖。
将实例1至实例4所得吸声砖和对比例制按相关标准测试试样的常温抗压强度和在500Hz，2000Hz和4000Hz时的吸声率，具体检测结果如表1所示：
表1：抗压强度和500Hz，2000Hz和4000Hz时的吸声率具体检测结果
由表1检测结果可知，本发明所得产品具有优异的抗压强度，且在不同频率下都具有较好的吸声效果。

Claims (5)

1.一种抗压型吸声砖的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：
（1）将嵌段共聚物P123与盐酸按质量比1：45～1：55混合，得预处理液，将预处理液与均三甲苯按质量比120：1～140：1混合，并加入预处理液质量0.08～0.15倍的正硅酸乙酯和预处理液质量0.01～0.10倍的氯化铵，搅拌混合后，得混合液，将混合液陈化，抽滤，水洗至洗涤液为无色，得预处理添加剂，将预处理添加剂煅烧后，得添加剂；
（2）将添加剂与环氧树脂按质量比1：1～1：2混合，并加入环氧树脂质量0.2～0.3倍的聚丙烯酸锌，搅拌混合后，得预改性添加剂，将预改性添加剂与固化剂按质量比10：1～15：1混合，固化，粉碎，得改性添加剂；
（3）将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇-对甲苯磺酸酯按质量比2：1～1：1混合，并加入聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.1～0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇-对甲苯磺酸酯质量0.08～0.12倍的二茂铁，搅拌混合，得处理剂；
（4）按重量份数计，依次称取70～80份水泥，15～20份改性添加剂，8～12份处理剂，2～8份增强纤维，1～5份氯化钠，1～5份碳酸氢钙和50～60份水，将水泥与水混合，并加入改性添加剂，处理剂，增强纤维，氯化钠和碳酸氢钙，搅拌混合，得水泥混合料，将水泥混合料注入模具中，振动成型，固化，脱模，养护得抗压型吸声砖。
2.根据权利要求1所述的一种抗压型吸声砖的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述嵌段共聚物P123为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷。
3.根据权利要求1所述的一种抗压型吸声砖的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种抗压型吸声砖的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述固化剂为乙二胺，二乙烯三胺或己二胺中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种抗压型吸声砖的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述增强纤维为聚丙烯纤维，纤维长度为5～10mm，直径为0.5～1.0mm。
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