CN110452523A - 一种吸音海绵以及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸音海绵以及制备方法，其涉及海绵领域，旨在提供一种吸音性能良好的海绵，其技术要点：海绵按重量份包括以下组分：聚氨酯50‑78份，硅胶10‑20份，脂肪酸二乙醇酰胺8‑15份，碳酸氢钙10‑18份，抗湿剂9‑17份，阻燃剂8‑16份，抗碱剂5‑15份，抗静电剂10‑16份，本发明通过提高海绵中的孔洞结构质量和降低海绵的含湿量，双管齐下，使声波进入海绵之后，被尽可能地转化为热能，具有良好的吸音效果，从而减小噪声会人生日常工作生活的影响。

Description

一种吸音海绵以及制备方法

技术领域

本发明涉及海绵领域，更具体地说，它涉及一种吸音海绵及其制备方法。

背景技术

海绵是一种多孔材料，被广泛应用在服装、家具、洗洁、化妆、过滤、工业包装、吸音、机械密封等领域；聚醚多元醇是制备聚氨酯的常用原料，聚氨酯海绵通常分为：PU高回弹海绵，可用于制备沙发，坐垫和床垫；PU慢回弹海绵，具有特殊的黏弹特性，体现很柔软的材料特性，并有很强的冲击能吸收能力；PU自结皮海绵，应用于汽车方向盘、扶手、头枕、自行车座、摩托车座、安乐椅扶手与头靠、门把、阻流板以及保险杠等；同时，聚氨酯海绵也广泛应用在吸音领域。

现有申请公布号为CN106065064A的中国专利，一种吸音海绵及其制备方法，包括A组分和B组分，以重量份数计，原料组成如下：A组分：聚醚多元醇DMD-300070～90份；聚合物多元醇POP-45D10～30份；水2.5～3.5份；泡沫稳定剂0.4～0.9份；锡催化剂0.10～0.17份；胺催化剂0.15～0.25份；B组分：TDI 35～50份，其制得的海绵具有一定的吸音效果。

就现如今，噪音污染是现代社会中的一大污染源的问题，本发明的目的也在于提供一种吸音性能良好的海绵，减小噪声会人生日常工作生活的影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种吸音海绵以及制备方法，本发明的海绵吸音在制备过程中可以稳定发泡，使声波进入海绵之后，被尽可能地转化为热能，具有良好的吸音效果，从而减小噪声会人生日常工作生活的影响。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种吸音海绵，海绵按重量份包括以下组分：聚氨酯50-78份，硅胶10-20份，脂肪酸二乙醇酰胺8-15份，碳酸氢钙10-18份，抗湿剂9-17份，阻燃剂8-16份，抗碱剂5-15份，抗静电剂10-16份。

通过采取上述技术方案，聚氨酯、硅胶以及脂肪酸二乙醇酰胺和碳酸氢钙，分别作为海绵制备过程中的发泡树脂、粘合剂和发泡助剂，可以保证海绵生产过程的正常进行；同时，脂肪酸二乙醇酰胺不仅是一种发泡剂，而且使一种良好的稳泡剂，使制得的海绵可以有优异的孔洞结构，使海绵存在合适的流阻，而且碳酸氢钙在发泡的时候会分解成二氧化碳和氧化钙，二氧化碳辅助脂肪酸二乙醇酰胺发泡，而剩余的氧化钙，在海绵的使用过程中，当海绵受潮的时候，可以微微发热，促使水分尽快离开海绵，保证海绵孔洞结构的干燥，避免海绵含湿量过大而影响海绵的吸声性能；

加入抗湿剂，和碳酸氢钙的使用原理相似，使海绵保持干燥，降低含湿量，从而提高海绵的吸声性能；同时，为了避免海绵过于干燥，而发生静电产生过多的问题，本发明中加入了抗静电剂和阻燃剂，可以有效提高海绵在使用过程中的便捷性和安全性；

同时，为了避免碳酸氢钙生成的氧化钙，在接触水后形成氢氧化钙，以及海绵组分中的气体碱性组分对海绵造成腐蚀，本发明中加入了抗碱剂，可以有效提高海绵的抗碱腐蚀性能，增加本发明海绵的使用寿命，进而本发明的吸音海绵在制备过程中可以稳定发泡，使声波进入海绵之后，被尽可能地转化为热能，具有良好的吸音效果，从而减小噪声会人生日常工作生活的影响。

本发明的进一步设置为，所述抗湿剂按重量份包括以下组分：聚氯乙烯20-35份，二甲基硅油10-20份，马来酸二丁基锡5-12份。

通过采取上述技术方案，聚氯乙烯由于具有烃基和卤原子两种憎水基团，因此，聚氯乙烯具有很好的憎水型，而且聚氯乙烯还具有很好的阻燃性和柔韧性，进而将其添加到海绵中，可以进一步提高海绵的性能；二甲基硅油作为一种疏水材料，也可以有效避免水汽对海绵的侵蚀，而且二甲基硅油具有很好的耐候性，可以提高海绵的使用寿命；同时，马来酸二丁基锡作为一种热稳定剂，具有优异的耐热性和透明性，而且具有良好的抗氧化性能，减少各组分之间的受热分解性，有效避免聚氯乙烯受到高温影响而失活。

本发明的进一步设置为，所述阻燃剂按重量份包括以下组分：聚磷酸铵10-24份，氧化锌12-25份。

通过采取上述技术方案，聚磷酸铵作为一种非卤阻燃剂，无毒无味，而且不会产生腐蚀气体，有很好的降烟和抗滴落性能，可以起到很好的阻燃效果，而且，聚磷酸铵的吸湿性很小，可以保证海绵的低含湿量，提高海绵的隔音性能；氧化锌则可以在海绵的表面形成一层隔热层，避免燃烧的继续，而且氧化锌还是一种很好的紫外屏蔽剂，可以有效避免紫外线对海绵的伤害，进一步提高海绵的使用寿命。

本发明的进一步设置为，所述抗碱剂按重量份包括以下重量份：α氧化铝粉10-19份，纳米玻纤粉9-18份。

通过采取上述技术方案，α氧化铝粉作为一种两性氧化物，具有很好的耐酸和耐碱的性能，而且，其机械性能好，可以很好地提高海绵的耐磨性能；纳米玻纤粉则同样具有很好的耐酸碱性能，而且，纳米玻纤粉具有很好的机械性能，可以进一步提高海绵的机械性能，同时纳米玻纤粉也具有很好的隔音性能，提高海绵对噪音的消除和隔离。

本发明的进一步设置为，所述抗静电剂按重量份包括以下组分：低密度氧化聚乙烯蜡10-23份，软脂酸6-15份。

通过采取上述技术方案，低密度氧化聚乙烯蜡是一种极性蜡，由于分子链上带有一定量的羰基和羟基，使氧化聚乙烯蜡有着与其他树脂很好的相容性，其优异的分散系和润滑性能，使其作为一种内润滑剂可以很好地减小海绵其他组分之间的摩擦系数，进而可以避免组分分子结构中的电子脱离轨道，从而避免电荷的聚集；软脂酸作为一种饱和高级脂肪酸，是一种很好的外润滑剂，可以很好的减小海绵在使用过程中受到的外物摩擦力，避免组分分子结构中的电子脱离轨道，从而避免电荷的聚集，避免静电的产生。

本发明的进一步设置为，所述α氧化铝粉为400-600目的粉，所述纳米玻纤粉为500-700目的粉。

通过采取上述技术方案，提高α氧化铝粉和纳米玻纤粉的比表面积，保证α氧化铝粉和纳米玻纤粉的分散性能和吸附性能，使α氧化铝粉和纳米玻纤粉可以均匀地分布在海绵的各个位置，保证海绵性质的均一性，进一步提高海绵的综合性能。

本发明的进一步设置为，所述低密度氧化聚乙烯蜡的密度为0.915～0.923克/立方厘米。

通过采取上述技术方案，控制好低密度氧化聚乙烯蜡的密度范围，在低密度氧化聚乙烯蜡优异的润滑性能的同时，可以借助低密度氧化聚乙烯蜡的柔韧性能，提高海绵的柔韧性。

本发明的另一目的在于提供一种吸音海绵的制备方法，包括以下制备步骤：

将聚氨酯、抗湿剂、阻燃剂和抗静电剂加入搅拌釜中，在105±5℃的温度下搅拌20±3min，搅拌至均一的熔融物；

然后向熔融物内加入硅胶、脂肪酸二乙醇酰胺、碳酸氢钙和抗碱剂继续搅拌30±3min，然后将熔融物自然降温至30±5℃；

在模具位于海绵的非吸音棉涂覆低密度氧化聚乙烯蜡，然后熟化48±0.5h后得到产品。

通过采取上述技术方案，本发明对海绵的相关组分分批熔融，在保证各组分之间更好的混合的同时，使海绵的发泡效果很好，而且，本发明在对熔融物进行熟化的时候，对海绵的非吸音面的模具面涂覆低密度氧化聚乙烯蜡，可以对海绵的非吸音面进行孔洞封堵，使声波在海绵的内部孔洞中充分转化为热能，提高海绵的吸音效果，同时，减小海绵使用过程中，静电产生的可能性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过提高海绵中的孔洞结构质量和降低海绵的含湿量，双管齐下，可以很好地提高海绵的吸音性能；

2.本发明在生产海绵的过程中，在对熔融物进行熟化的时候，对海绵的非吸音面的模具面涂覆低密度氧化聚乙烯蜡，可以对海绵的非吸音面进行孔洞封堵，使声波在海绵的内部孔洞中充分转化为热能，提高海绵的吸音效果，同时，减小海绵使用过程中，静电产生的可能性。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

本发明公开了一种吸音海绵，海绵按重量份包括以下组分：聚氨酯50份，硅胶10份，脂肪酸二乙醇酰胺8份，碳酸氢钙10份，抗湿剂9份，阻燃剂8份，抗碱剂5份，抗静电剂10份。

其中：

抗湿剂按重量份包括以下组分：聚氯乙烯20份，二甲基硅油10份，马来酸二丁基锡5份。

阻燃剂按重量份包括以下组分：聚磷酸铵10份，氧化锌12份。

抗碱剂按重量份包括以下重量份：400目的α氧化铝粉10份，500目的纳米玻纤粉9份。

抗静电剂按重量份包括以下组分：0.915克/立方厘米的低密度氧化聚乙烯蜡10份，软脂酸6份。

实施例二：

一种吸音海绵，海绵按重量份包括以下组分：聚氨酯55份，硅胶12份，脂肪酸二乙醇酰胺10份，碳酸氢钙12份，抗湿剂10份，阻燃剂10份，抗碱剂6份，抗静电剂11份。

其中：

抗湿剂按重量份包括以下组分：聚氯乙烯22份，二甲基硅油12份，马来酸二丁基锡7份。

阻燃剂按重量份包括以下组分：聚磷酸铵14份，氧化锌15份。

抗碱剂按重量份包括以下重量份：500目的α氧化铝粉14份，600目的纳米玻纤粉12份。

抗静电剂按重量份包括以下组分：0.918克/立方厘米的低密度氧化聚乙烯蜡14份，软脂酸8份。

实施例三：

一种吸音海绵，海绵按重量份包括以下组分：聚氨酯60份，硅胶15份，脂肪酸二乙醇酰胺12份，碳酸氢钙15份，抗湿剂13份，阻燃剂13份，抗碱剂10份，抗静电剂14份。

其中：

抗湿剂按重量份包括以下组分：聚氯乙烯28份，二甲基硅油17份，马来酸二丁基锡8份。

阻燃剂按重量份包括以下组分：聚磷酸铵18份，氧化锌19份。

抗碱剂按重量份包括以下重量份：550目的α氧化铝粉17份，650目的纳米玻纤粉15份。

抗静电剂按重量份包括以下组分：0.919克/立方厘米的低密度氧化聚乙烯蜡18份，软脂酸10份。

实施例四：

一种吸音海绵，海绵按重量份包括以下组分：聚氨酯70份，硅胶18份，脂肪酸二乙醇酰胺13份，碳酸氢钙16份，抗湿剂15份，阻燃剂15份，抗碱剂14份，抗静电剂15份。

其中：

抗湿剂按重量份包括以下组分：聚氯乙烯30份，二甲基硅油18份，马来酸二丁基锡10份。

阻燃剂按重量份包括以下组分：聚磷酸铵20份，氧化锌21份。

抗碱剂按重量份包括以下重量份：600目的α氧化铝粉18份，700目的纳米玻纤粉16份。

抗静电剂按重量份包括以下组分：0.922克/立方厘米的低密度氧化聚乙烯蜡20份，软脂酸4份。

实施例五：

一种吸音海绵，海绵按重量份包括以下组分：聚氨酯78份，硅胶20份，脂肪酸二乙醇酰胺15份，碳酸氢钙18份，抗湿剂17份，阻燃剂16份，抗碱剂15份，抗静电剂16份。

其中：

抗湿剂按重量份包括以下组分：聚氯乙烯35份，二甲基硅油20份，马来酸二丁基锡12份。

阻燃剂按重量份包括以下组分：聚磷酸铵24份，氧化锌25份。

抗碱剂按重量份包括以下重量份：600目的α氧化铝粉19份，5700目的纳米玻纤粉18份。

抗静电剂按重量份包括以下组分：0.923克/立方厘米的低密度氧化聚乙烯蜡23份，软脂酸15份。

实施例六：

一种吸音海绵的制备方法，包括以下制备步骤：

将聚氨酯、抗湿剂、阻燃剂和抗静电剂加入搅拌釜中，在105±5℃的温度下搅拌20±3min，搅拌至均一的熔融物；

然后向熔融物内加入硅胶、脂肪酸二乙醇酰胺、碳酸氢钙和抗碱剂继续搅拌30±3min，然后将熔融物自然降温至30±5℃；

在模具位于海绵的非吸音棉涂覆低密度氧化聚乙烯蜡，然后熟化48±0.5h后得到产品。

对比例：

本发明以申请公布号为CN106065064A的中国专利中的实施例一作为对比例，和本发明中按照实施例六生产的实施例一至实施例五进行相关的性能检测。

性能检测：

由检测结果可知，本发明在声波进入海绵之后，声波被尽可能地转化为热能，具有良好的吸音效果，从而减小噪声对人们日常工作生活的影响。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种吸音海绵，其特征在于：海绵按重量份包括以下组分：聚氨酯50-78份，硅胶10-20份，脂肪酸二乙醇酰胺8-15份，碳酸氢钙10-18份，抗湿剂9-17份，阻燃剂8-16份，抗碱剂5-15份，抗静电剂10-16份。

2.根据权利要求1所述的一种吸音海绵，其特征在于：所述抗湿剂按重量份包括以下组分：聚氯乙烯20-35份，二甲基硅油10-20份，马来酸二丁基锡5-12份。

3.根据权利要求1所述的一种吸音海绵，其特征在于：所述阻燃剂按重量份包括以下组分：聚磷酸铵10-24份，氧化锌12-25份。

4.根据权利要求1所述的一种吸音海绵，其特征在于：所述抗碱剂按重量份包括以下重量份：α氧化铝粉10-19份，纳米玻纤粉9-18份。

5.根据权利要求1所述的一种吸音海绵，其特征在于：所述抗静电剂按重量份包括以下组分：低密度氧化聚乙烯蜡10-23份，软脂酸6-15份。

6.根据权利要求4所述的一种吸音海绵，其特征在于：所述α氧化铝粉为400-600目的粉，所述纳米玻纤粉为500-700目的粉。

7.根据权利要求5所述的一种吸音海绵，其特征在于：所述低密度氧化聚乙烯蜡的密度为0.915～0.923克/立方厘米。

8.根据权利要求1-7所述的一种吸音海绵的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：

将聚氨酯、抗湿剂、阻燃剂和抗静电剂加入搅拌釜中，在105±5℃的温度下搅拌20±3min，搅拌至均一的熔融物；

然后向熔融物内加入硅胶、脂肪酸二乙醇酰胺、碳酸氢钙和抗碱剂继续搅拌30±3min，然后将熔融物自然降温至30±5℃；

在模具位于海绵的非吸音棉涂覆低密度氧化聚乙烯蜡，然后熟化48±0.5h后得到产品。