CN109559727A - 一种多孔吸声材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多孔吸声材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将聚合物弹性体溶解至溶剂中，混合均匀，得聚合物溶液；S2、将预处理后的无机泡沫材料浸泡于步骤S1所得聚合物溶液中，得浸泡后的无机泡沫材料；S3、取出步骤S2浸泡后的无泡沫材料烘干，得多孔吸声材料，本发明制备得到的多孔吸声材料包括无机泡沫材料和附着于无机泡沫材料表面的聚合物弹性体和溶剂，具有吸声效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程吸声领域，尤其涉及一种多孔吸声材料及其制备方法。
背景技术
目前国内变电站声屏障的吸声材料主要是超细玻璃棉、页棉、矿棉等无机纤维类多孔吸声材料，这类材料吸声性能非常好，因此，在相当长的时间内成为吸声降噪应用最广泛的材料。但由于此类材料质轻、性脆、易折断飞扬，对施工人员刺激性大，容易造成皮肤瘤痒、刺红。在使用过程中，需要穿孔板或其它覆面层进行覆面，这样必然增加成本。再者，如果用于象声屏障这样的立面结构，由于材料下沉，容易出现漏声现象，影响使用效果。所以无机纤维类多孔吸声材料虽然仍在使用，但从长远的眼光看其使用必然要受到很大程度的限制。
为了改进传统纤维类多孔吸声材料的缺点，泡沫玻璃、泡沫金属、泡沫橡胶等泡沫类多孔吸声材料，以及多孔陶瓷、多孔石膏等颗粒类吸声材料得到了迅速的发展，但上述材料吸声效果较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种吸声效果好的多孔吸声材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种多孔吸声材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将聚合物弹性体溶解至溶剂中，混合均匀，得聚合物溶液；
S2、将预处理后的无机泡沫材料浸泡于步骤S1所得聚合物溶液中，得浸泡后的无机泡沫材料；
S3、取出步骤S2浸泡后的无泡沫材料烘干，得多孔吸声材料。
作为本发明的进一步改进：
所述步骤S1中，所述聚合物弹性体为丁苯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶中的一种或多种，所述溶剂为甲基异丁酮、二丁酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
所述步骤S1中，所述聚合物溶液的质量浓度为2～35wt％。
所述步骤S2中，所述无机泡沫材料为泡沫陶瓷、发泡水泥、泡沫玻璃中的一种或多种。
所述步骤S2中，所述预处理具体为：将无机泡沫材料用去离子水清洗后烘干。
所述步骤S2中，所述浸泡时间为2～6h。
所述步骤S2中，所述无机泡沫材料的孔径为100～5000um，厚度为5～100mm。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种多孔吸声材料，由前述的制备方法制备得到，包括无机泡沫材料和附着于无机泡沫材料表面的聚合物弹性体和溶剂。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明多孔吸声材料及其制备方法，通过无机泡沫材料浸泡于含有聚合物弹性体和溶剂的聚合物溶液中，使无机泡沫材料的表面附着聚合物弹性体和溶剂，实现中声性能的提高，适用于对吸声要求和材料环境要求较高的设备或材料中。与此同时，本发明中的聚合物弹性体既能将吸声通道中硬性界面转变为黏弹性界面，增加声能的损耗；同时能解决了无机泡沫材料性脆不耐磨的问题，避免无机多孔吸声材料在安装过程中易掉落粉尘、碎粒而造成的环境污染问题。通过实验结果表明，在多孔吸声材料与背墙之间的空腔距离为50mm时，改性后的材料80～1600Hz的平均吸声系数提高了40％～70％。
附图说明
图1是实施例1中无机泡沫材料和多孔吸声材料的吸声性能曲线比较图。
图2是实施例1中无机泡沫材料和多孔吸声材料的平均吸声系数比较图。
图3是实施例2中无机泡沫材料和多孔吸声材料的吸声性能曲线比较图。
图4是实施例2中无机泡沫材料和多孔吸声材料的平均吸声系数比较图。
图5是实施例3中无机泡沫材料和多孔吸声材料的吸声性能曲线比较图。
图6是实施例3中无机泡沫材料和多孔吸声材料的平均吸声系数比较图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
本发明的一种多孔吸声材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将聚合物弹性体溶解至溶剂中，混合均匀，得聚合物溶液；
S2、将预处理后的无机泡沫材料浸泡于步骤S1所得聚合物溶液中，得浸泡后的无机泡沫材料；
S3、取出步骤S2浸泡后的无泡沫材料烘干，得多孔吸声材料。
本发明一种多孔吸声材料，由前述制备方法制备得到，包括无机泡沫材料和附着于无机泡沫材料表面的聚合物弹性体和溶剂。
本发明多孔吸声材料及其制备方法，通过无机泡沫材料浸泡于含有聚合物弹性体和溶剂的聚合物溶液中，使无机泡沫材料的表面附着聚合物弹性体和溶剂，实现中声性能的提高，适用于对吸声要求和材料环境要求较高的设备或材料中。与此同时，本发明中的聚合物弹性体既能将吸声通道中硬性界面转变为黏弹性界面，增加声能的损耗；同时能解决了无机泡沫材料性脆不耐磨的问题，避免无机多孔吸声材料在安装过程中易掉落粉尘、碎粒而造成的环境污染问题。通过实验结果表明，在多孔吸声材料与背墙之间的空腔距离为50mm时，改性后的材料80～1600Hz的平均吸声系数提高了40％～70％。
实施例1：
本实施例的一种多孔吸声材料的制备方法，包括以下步骤：
将厚20mm，孔径为300um的泡沫陶瓷用去离子水清洗后在50℃烘箱中烘干至恒重，浸泡在质量分数为6％的丁腈橡胶/甲基异丁酮的浸渍液中，浸泡4小时，取出，在70℃鼓风干燥箱中烘干至恒重，得多孔吸声材料。
将多孔吸声材料按照国家标准GB-T18696.2-2002《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量 第2 部分.传递函数法》，通过声学阻抗管进行法向吸声系数测量(以下实施例也利用该方法进行测量)，图1和图2分别表示本实施例无机泡沫材料和多孔吸声材料在背空为50mm 时，1600Hz以下的吸声性能曲线比较图和平均吸声系数比较图。在背空为50mm时1600Hz以下平均吸声系数提高66.7％。
实施例2：
本实施例的一种多孔吸声材料的制备方法，包括以下步骤：
将厚20mm，孔径为300um的发泡水泥用去离子水清洗后在50℃烘箱中烘干至恒重，浸泡在质量分数为6％的丁腈橡胶/甲基异丁酮的浸渍液中，浸泡2 小时，取出，在60℃鼓风干燥箱中烘干至恒重，得多孔吸声材料。
将多孔吸声材料按照国家标准GB-T18696.2-2002《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量 第2部分.传递函数法》，通过声学阻抗管进行法向吸声系数测量，图3和图4分别表示本实施例无机泡沫材料和多孔吸声材料在背空为50mm 时，1000Hz以下的吸声性能曲线比较图和平均吸声系数比较图。在背空为50mm时1600Hz 以下平均吸声系数提高42.1％。
实施例3：
将厚20mm，孔径为300um的石英泡沫玻璃用去离子水清洗后在50℃烘箱中烘干至恒重，浸泡在质量分数为10％的丁苯橡胶/甲基异丁酮和乙酸丁酯的溶液中，浸泡5小时，随后在70 摄氏度鼓风干燥箱中烘干至恒重，得多孔吸声材料。
将多孔吸声材料按照国家标准GB-T18696.2-2002《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第2部分.传递函数法》，通过声学阻抗管进行法向吸声系数测量，图5和图6分别表示本实施例无机泡沫材料和多孔吸声材料在背空为50mm时，1000Hz以下的吸声性能曲线比较图和平均吸声系数比较图。在背空为50mm时1600Hz以下平均吸声系数提高47.4％。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种多孔吸声材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将聚合物弹性体溶解至溶剂中，混合均匀，得聚合物溶液；
S2、将预处理后的无机泡沫材料浸泡于步骤S1所得聚合物溶液中，得浸泡后的无机泡沫材料；
S3、取出步骤S2浸泡后的无泡沫材料烘干，得多孔吸声材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述聚合物弹性体为丁苯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶中的一种或多种，所述溶剂为甲基异丁酮、二丁酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述聚合物溶液的质量浓度为2～35wt％。
4.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述无机泡沫材料为泡沫陶瓷、发泡水泥、泡沫玻璃中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述预处理具体为：将无机泡沫材料用去离子水清洗后烘干。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述浸泡时间为2～6h。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述无机泡沫材料的孔径为100～5000um，厚度为5～100mm。
8.一种多孔吸声材料，其特征在于：所述多孔吸声材料由权利要求1至7中任一项所述的制备方法制备得到，包括无机泡沫材料和附着于无机泡沫材料表面的聚合物弹性体和溶剂。
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