CN110264988A - 一种薄膜穿孔板复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄膜穿孔板复合材料，包括多孔材料和穿孔板，所述多孔材料设置有空腔，所述穿孔板覆盖于所述空腔顶部，并通过胶黏剂与所述多孔材料固定。本发明通过结合多孔吸声材料和共振吸声材料的吸声特性，改进了吸声材料的吸声性能，在全频域具有优异的吸声效果。

Description

一种薄膜穿孔板复合材料
技术领域
本发明涉及吸声材料技术领域，更具体的说是涉及一种结合多孔吸声材料与穿孔板共振吸声结构的复合吸声材料。
背景技术
吸声材料按照吸声机理的不同可以分为两大类：多孔吸声材料和共振吸声材料。多孔吸声材料在中、高频区域具有较好的吸声表现，但是在低频区域的吸声性能较差；共振吸声材料的吸声特性与多孔吸声材料不同，在低频区域具有较好的吸声表现，但是在低频的吸声频带也相对较窄，且在中、高频区域的吸声表现不太理想。现有技术中虽然有对穿孔板吸声结构进行改进的方案，但是吸声频带并没有明显的改进。
因此，如何提供一种在全频域具有优异吸声效果的吸声材料是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种在低频和中高频区域吸声效果均理想的薄膜穿孔板复合材料。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种薄膜穿孔板复合材料，包括多孔材料和穿孔板，所述多孔材料设置有空腔，所述穿孔板覆盖于所述空腔顶部，并通过胶黏剂与所述多孔材料固定。
优选的，在上述一种薄膜穿孔板复合材料中，所述穿孔板至少设置有一层。
优选的，在上述一种薄膜穿孔板复合材料中，多个所述穿孔板分别设置于所述多孔材料的两侧。
优选的，在上述一种薄膜穿孔板复合材料中，多个所述穿孔板均设置于所述多孔材料的一侧，并且相邻所述穿孔板之间形成空腔。
优选的，在上述一种薄膜穿孔板复合材料中，所述穿孔板(2)为聚烯烃薄膜穿孔板或聚酯薄膜穿孔板。
优选的，在上述一种薄膜穿孔板复合材料中，所述多孔材料为为聚氨酯多孔材料、聚乙烯多孔材料、酚醛多孔材料或者三聚氰胺多孔材料中的一种。
优选的，在上述一种薄膜穿孔板复合材料中，所述聚氨酯多孔材料以重量份计包括以下组分：蓖麻油植物醇20-50份、聚醚多元醇363020-60份、硅油1-5份、三乙醇胺1-5份、催化剂A10.1-0.5份、催化剂A330-3.0份、二苯基甲烷二异氰酸酯40份、天然纤维0-5份、去离子水1.0-3.0份。
上述技术方案的有益效果是：所述的聚氨酯多孔材料采用蓖麻油植物醇部分取代传统的工业醇，降低对环境污染的同时，也改善了聚氨酯多孔材料的低频吸声效果；所述的聚氨酯泡沫中添加天然纤维填料进一步改善聚氨酯多孔材料的低频吸声效果。
优选的，在上述一种薄膜穿孔板复合材料中，所述天然纤维为松针。
上述技术方案的有益效果是：通过天然纤维的添加，薄膜穿孔板复合材料的平均吸声系数能够达到0.538。
优选的，在上述一种薄膜穿孔板复合材料中，所述薄膜穿孔板复合材料的厚度为20-50mm，进一步优选为35mm。
上述技术方案的有益效果是：将材料的厚度设置为20-50mm，在保证良好吸声效果的前提下，保证了吸声材料一定的重量和体积，便于实际应用。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供的薄膜穿孔板复合材料在低频区域具有优异的吸声表现，吸声系数在400Hz能达到0.4以上，相比传统的多孔吸声材料低频吸声效果有了很大的改善，在低频区域的吸声频带也有明显提高。其中，所述的蓖麻油-聚氨酯泡沫相比传统的聚氨酯泡沫降低了对环境的污染，低频吸声效果更加优异；所述的薄膜穿孔板相比传统的木质、金属穿孔板价格更低，制作更加简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明多孔材料的立体结构示意图；
图2附图为本发明多孔材料的俯视图；
图3附图为本发明薄膜穿孔板复合材料为单个穿孔板结构的侧视图；
图4附图为本发明薄膜穿孔板复合材料为顺序结构的侧视图；
图5附图为本发明薄膜穿孔板复合材料为三明治结构的侧视图；
图6附图为本发明聚氨酯多孔材料的制备流程示意图；
图7附图为空腔深度对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响曲线图
图8附图为穿孔板厚度对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响曲线图；
图9附图为穿孔孔径对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响曲线图；
图10附图为穿孔率对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响曲线图；
图11附图为孔的分布形状对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响曲线图；
图12附图为组合方式对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响曲线图。
在图中：
1为多孔材料、2为穿孔板、3为空腔。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
参见图1-5，本发明实施例提供了三种形式的薄膜穿孔板复合材料，第一种为单个穿孔板结构的复合材料，由聚氨酯多孔材料1和聚烯烃薄膜穿孔板2组成，聚氨酯多孔材料1一侧设置有空腔3，聚烯烃薄膜穿孔板2覆盖于空腔3顶部，通过胶黏剂与聚氨酯多孔材料1固定连接；
第二种为顺序结构的复合材料，由聚氨酯多孔材料1和两块聚烯烃薄膜穿孔板2成，聚氨酯多孔材料1一侧设置有空腔3，空腔3内部和顶部分别放置一块聚烯烃薄膜穿孔板2，将空腔3分隔为两部分，聚烯烃薄膜穿孔板2均通过胶黏剂固定于聚氨酯多孔材料1；
第三种为三明治结构的复合材料，由聚氨酯多孔材料1和两块聚烯烃薄膜穿孔板2组成，聚氨酯多孔材料1两侧分别设置有空腔3，两块聚烯烃薄膜穿孔板2分别通过胶黏剂覆盖于两侧的空腔。
上述薄膜穿孔板复合材料的聚烯烃薄膜穿孔板2分别通过使用不同孔径的钻头获得具备不同孔特征的薄膜穿孔板，聚烯烃薄膜穿孔板通过将1mm厚的聚烯烃薄膜裁剪成直径为100mm的圆形，使用胶黏剂粘贴在一起，最后经过穿孔制备得到，聚烯烃薄膜穿孔板2的孔的分布形状为至少可以为矩形、正方形、圆形和三角形。
上述薄膜穿孔板复合材料的聚氨酯多孔材料1的配方为蓖麻油植物醇50g、聚醚多元醇363040g、硅油1.8g、三乙醇胺3.0g、催化剂A40.1g、催化剂A331.0g、MDI40g、松针5g、去离子水3.0g，其制备流程参见图6。
本发明实施例分别从空腔深度、穿孔板厚度、穿孔孔径、穿孔率、孔的分布形状以及组合方式等角度分析了穿孔板复合吸声材料的吸声性能，具体如下：
(1)空腔深度对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响
薄膜穿孔板复合材料由一个空腔，一块薄膜穿孔板构成，整体厚度为35mm，穿孔板的参数为：穿孔孔径：1mm，穿孔率：2％，穿孔板厚度：6mm。从图7的吸声曲线可以看出，穿孔板复合材料的低频吸声性能有所提高，且随着空腔深度从5mm变化到15mm，穿孔板复合吸声材料的低频吸声性能越来越好。
(2)穿孔板厚度对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响
薄膜穿孔板复合材料由一个空腔，一块薄膜穿孔板构成，整体厚度为35mm，穿孔板的参数为：穿孔孔径：1mm，穿孔率：1％，空腔深度：10mm。从图8的吸声曲线可以看出，随着穿孔板厚度的增加，穿孔板复合材料的低频吸声性能有所提高，且在高频区域保持了传统的多孔吸声材料优良的吸声表现的优点。
(3)穿孔孔径对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响
薄膜穿孔板复合材料由一个空腔，一块薄膜穿孔板构成，整体厚度为35mm，穿孔板的参数为：穿孔板厚度：6mm，穿孔率：1％，空腔深度：5mm。从图9的吸声曲线可以看出，随着穿孔孔径的增加，穿孔板复合材料的低频吸声性能逐渐降低，且在高频区域保持了传统的多孔吸声材料优良的吸声表现的优点，当穿孔孔径为1mm时，穿孔板复合吸声材料具有最佳的低频吸声效果。
(4)穿孔率对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响
薄膜穿孔板复合材料由一个空腔，一块薄膜穿孔板构成，整体厚度为35mm。穿孔板的参数为：穿孔直径：1.5mm，穿孔板厚度：6mm，空腔深度：10mm。从图10的吸声曲线可以看出，降低穿孔率可以提高穿孔板复合吸声材料的低频吸声效果，且在高频区域能够保持传统的多孔吸声材料优良吸声表现的优点，当穿孔率为1％时，穿孔板复合吸声材料具有最佳的低频吸声效果。
(5)孔的分布形状对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响
薄膜穿孔板复合材料由一个空腔，一块薄膜穿孔板构成，整体厚度为35mm。穿孔板的参数为：穿孔孔径：1mm，穿孔率：3％，穿孔板厚度：8mm，空腔深度：10mm。从图11的吸声曲线可以看出，孔的分布形状为矩形时穿孔板复合吸声材料的低频吸声效果最好，孔的分布形状为圆形时具有最佳的吸声峰值，且在高频区域能够保持传统的多孔吸声材料优良吸声表现的优点。
(6)组合方式对穿孔板复合吸声材料吸声性能的影响
薄膜穿孔板复合材料的整体厚度为35mm。其中聚氨酯泡沫厚度：30mm，空腔深度：10mm，聚烯烃薄膜穿孔板厚度：5mm。从图12的吸声曲线可以看出组合方式为三明治结构时，穿孔板复合吸声材料在低频区域具有最佳的吸声效果，且在高频区域能够保持传统的多孔吸声材料优良吸声表现的优点。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种薄膜穿孔板复合材料，其特征在于，包括多孔材料(1)和穿孔板(2)，所述多孔材料(1)设置有空腔(3)，所述穿孔板(2)覆盖于所述空腔(3)顶部，并通过胶黏剂与所述多孔材料(1)固定。
2.根据权利要求1所述的一种薄膜穿孔板复合材料，其特征在于，所述穿孔板(2)至少设置有一层。
3.根据权利要求2所述的一种薄膜穿孔板复合材料，其特征在于，多个所述穿孔板(2)分别设置于所述多孔材料(1)的两侧。
4.根据权利要求2所述的一种薄膜穿孔板复合材料，其特征在于，多个所述穿孔板(2)均设置于所述多孔材料(1)的一侧，所述穿孔板(2)分别位于空腔(3)内和空腔(3)顶部。
5.根据权利要求1所述的一种薄膜穿孔板复合材料，其特征在于，所述穿孔板(2)为聚烯烃薄膜穿孔板或聚酯薄膜穿孔板。
6.根据权利要求1所述的一种薄膜穿孔板复合材料，其特征在于，所述多孔材料(1)为聚氨酯多孔材料、聚乙烯多孔材料、酚醛多孔材料或者三聚氰胺多孔材料中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种薄膜穿孔板复合材料，其特征在于，所述聚氨酯多孔材料以重量份计包括以下组分：蓖麻油植物醇20-50份、聚醚多元醇363020-60份、硅油1-5份、三乙醇胺1-5份、催化剂A10.1-0.5份、催化剂A330-3.0份、二苯基甲烷二异氰酸酯40份、天然纤维0-5份、去离子水1.0-3.0份。
8.根据权利要求7所述的一种薄膜穿孔板复合材料，其特征在于，所述天然纤维为松针。
9.根据权利要求2-8任一项所述的一种薄膜穿孔板复合材料，其特征在于，所述薄膜穿孔板复合材料的厚度为20-50mm。
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