CN111362237A - 一种隔音功能材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种隔音功能材料及其制备方法。本发明首次以磷酸铵与尿素为原料，制备出形貌可控的隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料，存在大量相连的介孔和大孔的骨架结构；本发明采用聚乙烯醇和甲醛在三维纳米开孔杂化氮化碳材料上缩聚起到对其有机改性的目的，改性后与聚氨酯通过热压发泡的方式用于制备发泡聚氨酯吸声降噪材料。制备出吸声降噪材料解决了传统聚氨酯在中低频率吸声效果差的缺陷，即使吸声降噪材料在0.2mm也可以实现吸声功能，所以可应用于一些精密电子设备的吸声技术领域。

Description

一种隔音功能材料及其制备方法
技术领域
本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种隔音功能材料及其制备方法。
背景技术
随着科技不断进步和人们健康意识的不断增强，噪声污染越来越受到人们的重视；尤其是一些特殊领域，如汽车领域，消费者对隔音静音效果要求越来越高。隔音和/或吸音材料是解决噪声污染的一个重要途径，具体而言隔音材料是的原理是衰减从声源辐射出的声音，通常将隔音材料和隔音结构结合使用；吸音是改变声波的方向，以吸收其能量，合理布局吸音材料，能有效降低生能的反射量，达到吸音降噪的目的。
CN 110255567 A中公开了一种轻质隔热降噪SiO2气凝胶材料及其制备方法，气凝胶为由三维纳米网络组成的新型超级绝热材料，气凝胶材料在500～1600HZ之间的声传递损失为13～21dB，显然在人耳比较敏感的中低频率吸声效果较差，而且其无法单独满足通用材料对力学性能的要求，需要进行后加工或者与其它材料复合处理。
聚氨酯由于具有优异的力学性能，是制备声学材料的首选物质。聚氨酯作为声学材料，通常被制成多孔型聚氨酯泡沫塑料，具有一般多孔型材料的吸声特性和柔性材料的阻尼吸声特性，具有较好的吸隔声性能，是一类颇受欢迎的新型声学材料。由于聚氨酯材料的固有耗散在中低频区域的微弱性，长久以来，低频声波的衰减一直都是一个颇具挑战性的任务，其在高频段吸声性能良好，但在中低频下吸声性能有待提高。CN 105482436 B 中采用生物质电厂灰基聚氨酯吸声降噪材料，以提高聚氨酯材料的中低频吸声性能，使生物质电厂灰得到资源化利用；相比于纯的聚氨酯，通过改性后在中低频率下的吸声系数由0.2提高到了0.36以上；但是显然加入的膨胀珍珠岩和稻壳灰与聚氨酯的相容性差，在聚氨酯中的润湿分散性、结合力差，复合材料力学强度低。华东理工大学曹卫国等人（化学世界，2012年第10期，第601-605页，聚丙烯静音材料的研制）为了提高聚丙烯材料的降噪性能，设计通过无机粒子填充、发泡和弹性体填充的方法对聚丙烯进行改性，研制具有一定降噪效果的聚丙烯材料。实验表明，当BaSO4填充量为40%时，材料具有最佳的降噪效果，其隔声量为32.1db，比改性前聚丙烯材料的隔声量提高了72.6%。同时材料的力学性能和热学性能均优于改性前聚丙烯材料；硫酸钡/PP体系虽然在很大程度上提高了聚丙烯的吸声性能，但最终效果有限，且其降噪量的增加是由硫酸钡的引入导致复合材料密度的增加而引起的，是以牺牲密度为前提的。
石墨烯被广泛应用于吸声降音隔音材料，北京理工大学在CN 11000434 A中制备了一种超轻石墨烯泡沫材料，由规则的大孔、大孔与大孔之间不规则的小孔以及孔侧壁上的通孔组成的三维网状结构，在全频段尤其是中低频段吸声效果优异，高效吸声频段贯穿600Hz～6300Hz，是目前所有吸声材料中有效吸声频率最高的。但是其制备过程中对温度要求较高，主要是涉及低温（-45℃ ～-55℃ ）和高温（200℃ ～220℃ ）两个温度段处理，这就要求生产车间在设计时无法在同一工段实现产品的生产，需要额外增加生产车间和设备，工艺成本和设备成本较高。另外一方面，对于该材料在吸声效果进行测试时，其单纯石墨烯泡沫厚度就达到了30mm，无法用于一些精密设备上的吸声降噪。
碳化氮是具有与石墨烯类似的结构，但其目前主要用于光催化技术领域，目前没有报道用于隔音材料或者单纯以普通填料来使用，未对其单独的隔音效果进行研究，更未对其结构和与隔音效果进一步探究。本发明是对碳化氮进行开发，提供一种结构功能适合于隔音材料的氮化碳，以期解决现有隔音材料无法满足全频段吸声效果、制备方法复杂、无机材料密度大等问题。
发明内容
根据本发明的第一个目的，本发明提供了一种隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料的制备方法，以磷酸铵与尿素通过水热前处理制备出前体，前体粉碎后在氮气氛围下梯度升温热处理得三维纳米开孔杂化氮化碳材料。
具体步骤如下：
1）0.5-2.0g磷酸铵与10g尿素的溶解分散在水溶液中搅拌1-2h，然后60-90℃下蒸干得固体；
2）将步骤1）固体粉碎后梯度升温至400℃-700℃在氮气氛围下热处理得三维纳米开孔杂化氮化碳材料；
优选的，所述磷酸铵用量为1.0g；前期研究中发现，当单纯采用尿素进行高温聚合制备石墨相氮化碳（g-C3N4）时，制备出的产品整体表现为叠层堆积形貌；当加入磷酸铵后，制备出的产品呈现不规则的多孔结构，使原本叠层或堆积的结构被打开，可能是由于磷酸铵在热处理过程中分解产生气体导致呈现多孔结构。多孔结构具备了使氮化碳具备了隔音的功能，声波在开孔的孔壁及通路之间不断产生反射作用而被消耗。
优选的，步骤2）将步骤1）固体粉碎后梯度升温至400℃-600℃在氮气氛围下热处理得三维纳米开孔杂化氮化碳材料；进一步优选为将步骤1）固体粉碎后以10℃/min的升温速率，升温至400℃保温0.5h；然后以10℃/min的升温速率，升温至500℃保温1h，最后以10℃/min的升温速率，升温至600℃保温1h。本发明通过对热处理工艺进行控制，使制备出的材料形貌可控，增加了孔径占比，制备出的材料存在大量相连的介孔和大孔的骨架结构，实验证实更利于声能的消耗。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料的用途，与聚氨酯、发泡剂和氧化锌通过热压发泡的方式用于制备发泡聚氨酯吸声降噪材料。
优选的，所述隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料为聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料。因为发泡聚氨酯吸声降噪材料中聚氨酯为有机物，氮化碳为无机物，二者相容性较差，容易在制备、加工、使用过程中出现相分离、力学性能低等缺陷，为了增加三维纳米开孔杂化氮化碳与聚氨酯的相容性，所以本发明对其进行有机改性。
所述聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料的改性的方法是：
将聚乙烯醇溶解在热水中，形成聚乙烯醇水溶液；将上述制备的隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料分散在水中形成水分散液，加入到聚乙烯醇水溶液中，并采用纯化水调节固含量为3-5%形成混合液；按照固体重量计算，原料配比聚乙烯醇：隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料=0.1-0.6:1.0；
向混合液中加入可溶性淀粉作为发泡剂，机械搅拌均匀；然后加入甲醛搅拌3-5min后加入硫酸水溶液搅拌均匀后得前驱体，将前驱体置于模具中70-80℃下固化3-5h后水洗至滤液成中性后冷冻干燥得聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料。
优选的，改性过程中按照固体重量计算，原料配比聚乙烯醇：隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料=0.4:1.0；实验结果表明，聚乙烯醇加入量过多会显著降低最终发泡聚氨酯的吸声性能。
优选的，所述隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料在发泡聚氨酯中的用量为5wt%-10wt%。
本发明制备出的发泡聚氨酯吸声降噪材料厚度可为0.2mm以上，例如0.2mm-40mm、0.2mm-20mm，即使在0.2mm也可以实现吸声功能，可应用于一些精密电子设备的吸声技术领域。
本发明具有如下优点：
1）本发明在传统石墨相氮化碳的制备过程中，引入了磷酸铵使制备出的材料由原本叠层或堆积的形貌呈现不规则的多孔结构，叠层或堆积的结构被打开利于声能的消耗，使之具备了隔音的应用前景；且制备过程中无需进行冻干工段的操作，单纯热处理即可，更有利于实现车间产业化；
2）本发明通过对三维纳米开孔杂化氮化碳材料的热处理进行研究，发现采用梯度升温、且控制升温速率和保温点可以有效提高材料的开孔占比，制备出的材料存在大量相连的介孔和大孔的骨架结构，显然更利于声能的消耗，且孔径显著低于现有技术中石墨烯泡沫孔径；
3）本发明制备的隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料用于制备发泡聚氨酯吸声降噪材料，解决了传统发泡聚氨酯材料在中低频区吸声降噪效果差的缺陷；在中低频区（200-2000Hz）下的平均吸声系数高达0.53，是纯TPU吸声系数的17.6倍；
4）本发明制备的发泡聚氨酯材料吸声降音效果显著，可以在0.2mm的厚度下仍能表现出优异的吸声效果，可应用于某些精密电子设备吸声降音领域。
附图说明
图1为实施例1中不添加磷酸铵和添加磷酸铵制备的三维纳米开孔杂化氮化碳材料扫描电镜图；
图2为实施例2中不同热处理方法制备得到的三维纳米开孔杂化氮化碳材料扫描电镜图；
图3为实施例2制备出的三维纳米开孔杂化氮化碳材料扫描电镜图红外光谱图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
平均吸声系数的测定：采用驻波管声学测量仪对材料声学性能进行测试，具体参考现有技术（消费电子，2013年，第14期，169-171）中的教导完成，区别在于本发明测试的平均吸声系数取样点为低频区（200-2000Hz），在200Hz、400Hz、600Hz、800Hz、1000Hz、1200Hz、1400Hz、1600Hz、1800Hz和2000Hz这10个频率的声音的吸声系数的算术平均值代表平均吸声系数。
实施例1
按如下方法制备三维纳米开孔杂化氮化碳材料
1）1.0g磷酸铵与10g尿素的溶解分散在水溶液中搅拌1-2h，然后60-90℃下蒸干得固体；
2）将步骤1）固体粉碎后以10℃/min的升温速率升温至600℃在氮气氛围下热处理3h后降温得三维纳米开孔杂化氮化碳材料；
为了进行对照，本发明分别在步骤1）中加入0g磷酸铵与10g尿素进行水热前处理，步骤2）同上述保持一致，对不同方法制备得出的产品进行扫描电镜测试，观察其形貌，结果如图1所示，其中（a）为不含磷酸铵制备出的产品，（b）为添加磷酸铵制备出的产品。
由图1可以看出，单纯采用尿素制备得出的石墨烯相氮化碳，其外观形貌呈现片状叠层堆积结构，而引入磷酸铵后堆积的叠层结构打开，且出现了孔状结构。多孔结构的构建可使声波在材料内部传播的通道，当声波进入材料内部时会引起孔内空气的振动，使部分入射声能转化为热能，通过热传导与孔壁进行热交换，从而应用于隔音功能材料。
实施例2
实施例1中虽然能够制备出三维纳米开孔杂化氮化碳材料，但是由其扫描电镜可以看出，其开孔占比少，虽然克服了单纯石墨烯相氮化碳的纳米片状的堆积问题，但是开孔占比低，吸声效率低（CN 110002434 A 中之所以吸声系数高，主要是由于其含多种孔径、各部分既相对独立又相互连通，增加了声波的扩散路径及与该材料壁的接触面积，增强了声能的耗散）。
为了调节其开孔占比，本发明采用调节升温速率和最终热处理温度来进一步对材料的孔结构进行调节，筛选方法如下：
A)控制最终热处理温度
将步骤1）固体粉碎后以10℃/min的升温速率升温至400℃、500℃、600℃、700℃在氮气氛围下热处理3h得三维纳米开孔杂化氮化碳材料；
相对而言，500和600℃下制备出的材料开孔占比较高，但与图1中的（b）相比无显著改变，所以单纯调节最终温度，无法改变开孔占比低的问题。
B）梯度升温
B-1：将步骤1）固体粉碎后以10℃/min的升温速率，升温至500℃保温2h，最后以10℃/min的升温速率，升温至600℃保温2h。
B-2：将步骤1）固体粉碎后以10℃/min的升温速率，升温至400℃保温1h；然后以10℃/min的升温速率，升温至500℃保温1h，最后以10℃/min的升温速率，升温至600℃保温1h。
B-3：将步骤1）固体粉碎后以10℃/min的升温速率，升温至400℃保温0.5h；然后以10℃/min的升温速率，升温至500℃保温0.5h，最后以10℃/min的升温速率，升温至600℃保温1h。
B-1、B-2和B-3升温程序获得的材料分别如图2中1）、2）、3）所示，由图中可以看出，采用梯度升温显然可以提高杂化氮化碳材料的占比，尤其是B-3对应的升温程序，制备出的材料存在大量相连的介孔和大孔的骨架结构，显然更利于声能的消耗，所以后续本发明采用B-3升温程序（该工艺条件下制备出的材料进行红外光谱检测，如图3所示，呈现典型的g-C3N4结构）。另外，与现有技术CN 110002434 A 中制备的石墨烯泡沫相比，本发明制备出的材料孔径更小，处于微米纳米级别，而现有技术中孔径在100微米左右。
实施例3
按如下方法制备形貌为可控的三维纳米开孔杂化氮化碳材料：
1）1.0g磷酸铵与10g尿素的溶解分散在水溶液中搅拌1-2h，然后60-90℃下蒸干得固体；
2）将步骤1）固体粉碎后以10℃/min的升温速率，升温至400℃保温0.5h；然后以10℃/min的升温速率，升温至500℃保温1h，最后以10℃/min的升温速率，升温至600℃保温1h，自然降温至室温即得。
实施例4
按如下方法制备聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料：
1）在90℃下，将5g 2699型聚乙烯醇溶解至去离子水中，制得10wt%的聚乙烯醇水溶液；
2）将上述实施例3制备的隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料分散在水中形成水分散液并与上述聚乙烯醇水溶液混合得混合液，再加入适量水将混合液固含量调节至2%wt；
混合液中，物料的重量用量以固体量计算，聚乙烯醇：隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料=0.1-0.6:1.0；
3）向混合液中加入1g可溶性淀粉作为发泡剂，机械搅拌20-30min；
4）加入2.0g甲醛搅拌10min后加入2.0g浓度为30wt%的硫酸水溶液搅拌20-30min后得到前驱体；
5）将前驱体倒入模具中，在70-80℃下固化3-5h；
6）将所得材料水洗去除未反应物，-20℃下进行冷冻干燥得聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料。
本发明为了克服无机氮化碳与有机聚氨酯相容性差的问题，采用聚乙烯醇与甲醛在氮化碳载体上进行原位聚合，起到有机改性氮化碳的作用，即本发明所述的聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料为聚乙烯醇与甲醛缩聚在氮化碳的材料。
步骤2）中，不同固体重量比例制备出的聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料简写为PX/CN，其中X代表聚乙烯醇与隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料的重量比，例如P0.1/CN代表制备过程中聚乙烯醇：隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料=0.1:1.0。
实施例5
为了验证本发明制备的PX/CN吸声性能，本发明热压发泡的方法制备发泡聚氨酯吸声降噪材料，方法如下：
配料：偶氮二甲酰胺（10wt%）、纳米氧化锌（1wt%）、PX/CN作为吸声剂（10wt%）、热塑性聚氨酯（79wt%，巴斯夫TPU 1170A）;
将配料于130℃的转矩流变仪中共混8-10min，转速为50rpm；共混结束后置于模具中，在150℃的橡胶平板硫化机中热压发泡，压力为5MPa，时间为10min，制备出厚度为2mm的发泡聚氨酯吸声降噪材料。
对不同PX/CN添加量制备出的吸声降噪材料在低频下进行吸声性能检测（200-2000Hz），并计算平均吸声系数。为了进行比对，本发明制备了纯聚氨酯发泡材料，即配料中不添加PX/CN；另外，采样了市售石墨相氮化碳 g-C3N4（先锋纳米XFI10）作为参照替换本发明制备的PX/CN。对不同体系制备出的发泡聚氨酯吸声降噪材料进行平均吸声系数检测，结果如表1所示：
表1 材料平均吸声系数
序列 吸声剂 平均吸声系数
1 —— 0.03
2 先锋纳米XFI10 0.12
3 P<sub>0.1</sub>/CN 0.22
4 P<sub>0.2</sub>/CN 0.30
5 P<sub>0.4</sub>/CN 0.53
6 P<sub>0.6</sub>/CN 0.51
7 P<sub>0.8</sub>/CN 0.30
8 P<sub>1.0</sub>/CN 0.21
实验结果表明，单纯采用TPU作为原料与发泡剂和氧化锌制备出的发泡聚氨酯吸声降噪材料在中低频区（200-2000Hz）下的平均吸声系数仅为0.08，表现出聚氨酯吸声材料的典型缺点，即低频下吸声效果差；添加传统石墨相氮化碳 g-C3N4（先锋纳米XFI10）后，在中低频区的平均吸声系数虽有提高，但不明显，原因在于先锋纳米XFI10微观形貌呈现片状叠层堆积结构，基本无开孔结构，所以其吸声降噪效果不明显。添加本发明制备的PX/CN能够显著提高其吸声降噪性能，采用P0.4/CN时制备出的在发泡聚氨酯吸声降噪材料在中低频区（200-2000Hz）下的平均吸声系数高达0.53，是纯TPU吸声系数的17.6倍。
聚乙烯醇虽然能够增加本发明制备的隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料与聚氨酯的相容性，但是其在制备聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料时聚乙烯醇的添加量不易过多，与氮化碳材料的重量比超过0.6:1.0时，吸声降噪效果降低，可能原因在于过多的聚乙烯醇会导致氮化碳孔径结构尺寸的改变，影响吸声降噪效果。
实施例6
P0.4/CN用量配比对发泡聚氨酯吸声降噪材料吸声降噪性能的影响：固定发泡剂偶氮二甲酰胺用量为10wt%、纳米氧化锌为1wt%，调节P0.4/CN用量范围，余量为热塑性聚氨酯（巴斯夫TPU 1170A）。
将配料于130℃的转矩流变仪中共混8-10min，转速为50rpm；共混结束后置于模具中，在150℃的橡胶平板硫化机中热压发泡，压力为5MPa，时间为10min，制备出厚度为2mm的发泡聚氨酯吸声降噪材料。
测试不同添加量制备出的发泡聚氨酯吸声降噪材料在中低频区（200-2000Hz）下的平均吸声系数，结果如表2所示。
表2 P0.4/CN用量对发泡聚氨酯吸声降噪材料吸声降噪性能的影响
用量/wt% 平均吸声系数
1.0 0.20
3.0 0.31
5.0 0.53
8.0 0.59
10.0 0.53
12.0 0.58
15.0 0.60
20.0 0.61
实验结果表明，随着P0.4/CN用量的增加，制备出的发泡聚氨酯吸声降噪材料性能越好，但是当超过12wt%以后无显著提升，综合性能和成本，本发明选定P0.4/CN用量为8.0wt%。
实施例7
配料：偶氮二甲酰胺用量为10wt%、纳米氧化锌为1wt%，P0.4/CN 8.0wt%，81wt%的热塑性聚氨酯（巴斯夫TPU 1170A）。
将配料于130℃的转矩流变仪中共混8-10min，转速为50rpm；共混结束后置于模具中，在150℃的橡胶平板硫化机中热压发泡，压力为5MPa，时间为10min，制备出不同厚度的发泡聚氨酯吸声降噪材料。
为了研究其厚度对吸声性能的影响，本发明分别制备出了厚度为0.2mm-10mm的发泡聚氨酯吸声降噪材料，测量其在中低频区（200-2000Hz）下的平均吸声系数，结果如表3所示。
表3 不同厚度发泡聚氨酯吸声降噪材料的性能
厚度/mm 平均吸声系数
0.2 0.27
0.5 0.39
1.0 0.48
2.0 0.59
5.0 0.67
10.0 0.89
实验结果表明，随着发泡聚氨酯吸声降噪材料厚度的增加，吸声降音效果也显著增加，传统材料一般比较厚（通常在20mm以上才能有显著的吸声降音效果），显然厚度过高限制了材料在电子设备吸音降噪等一些精密仪器技术领域。而本发明即使在0.2mm其在中低频区的平均吸声系数也高于0.20（一般认为吸声材料的吸声系数要求大于0.2），所以本发明制备出的发泡聚氨酯吸声降噪材料在0.2mm是也具有吸声降噪功能，能够应用于电子设备的吸声领域。
尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。

Claims (10)

1.一种形貌可控的隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料的制备方法，其特征在于：以磷酸铵与尿素通过水热前处理制备出前体，前体粉碎后在氮气氛围下热处理得三维纳米开孔杂化氮化碳材料；所述热处理升温过程采用梯度升温的方式。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
1）0.5-2.0g磷酸铵与10g尿素的溶解分散在水溶液中搅拌1-2h，然后60-90℃下蒸干得固体；
2）将步骤1）固体粉碎后梯度升温至400℃-700℃在氮气氛围下热处理得三维纳米开孔杂化氮化碳材料。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤2）将步骤1）固体粉碎后梯度升温至400℃-600℃在氮气氛围下热处理得三维纳米开孔杂化氮化碳材料。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤2）为将步骤1）固体粉碎后以10℃/min的升温速率，升温至400℃保温0.5h；然后以10℃/min的升温速率，升温至500℃保温0.5h，最后以10℃/min的升温速率，升温至600℃保温1h。
5.一种隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料的用途，所述隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料由权利要求1-4任一项所述的方法制备而成，其特征在于：与聚氨酯、发泡剂和氧化锌通过热压发泡的方式用于制备发泡聚氨酯吸声降噪材料。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：所述隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料为聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料。
7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于：所述聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料的改性的方法是：
将聚乙烯醇溶解在热水中，形成聚乙烯醇水溶液；将权利要求1-4任一项所述方法制备得到隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料分散在水中形成水分散液，加入到聚乙烯醇水溶液中，并采用纯化水调节固含量为3-5%形成混合液；按照固体重量计算，原料配比聚乙烯醇：隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料=0.1-0.6:1.0；
向混合液中加入可溶性淀粉作为发泡剂，机械搅拌均匀；然后加入甲醛搅拌3-5min后加入硫酸水溶液搅拌均匀后得前驱体，将前驱体置于模具中70-80℃下固化3-5h后水洗至滤液成中性，冷冻干燥得聚乙烯醇改性隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料。
8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于：所述的改性方法中：按照固体重量计算，原料配比聚乙烯醇：隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料=0.4:1.0。
9.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：所述隔音用三维纳米开孔杂化氮化碳材料在发泡聚氨酯中的用量为5wt%-10wt%。
10.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：所述发泡聚氨酯吸声降噪材料的厚度为0.2-20mm。
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