CN111849048A - 一种金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金属粉‑橡胶颗粒复合的声子材料，涉及隔音材料技术领域。包括橡胶颗粒，以及包覆于所述橡胶颗粒表面的金属粉；其中，所述金属粉通过粘胶剂粘附于所述橡胶颗粒表面而形成具有核‑壳结构的弹性球体；本发明主要利用高密金属粉与橡胶颗粒复合而成高效吸收低频声音的声子材料，并用于隔音橡胶板中，表现说隔音橡胶板吸声系数高，具有优异的吸声特性，无污染、重量轻、成本低。
Description
技术领域
本发明属于隔音材料技术领域，具体涉及一种金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料、制备方法及应用。
背景技术
目前的隔音吸声材料板大多是常规阻尼材料板，其结构一般为单层、中空结构，或者在两层板中通过填充高性能纤维、高阻尼聚合物，并进行特殊混合而形成的夹层结构，也或者在两层板内增设空心板压合而成，其理论依据是遵循质量定律和材料的内阻尼理论，这种传统的隔声材料板，其隔音效果不够理想，而且制作工艺也比较复杂、生产成本也相对较高。
为了实现上述目的，本领域技术人员基于声子晶体特有的声波带隙性能，即在该带隙频率范围内弹性波(如声波)不能通过声子晶体，使得声子晶体广泛的应用于消声、隔声等隔音技术领域。由此，在声子晶体基础上发展的声学超材料相较于传统的声学材料，具备的超常物理性质，使得多种新颖的声学现象和功能得以实现，如声学负折射、声隐身、声学亚波长成像、声学全息、声学完美吸收等。但是，声学超材料于中高频段声波进行隔音，且受到材料厚度的限制，且在制备声学超材料时多用特殊结构的模块按照一定规律排列组合，用计算机数值模拟研究其带隙结构，实验测试吸声性能，但由于其结构复杂，成本极高，很少用于实际。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供了一种金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料、制备方法及应用，主要利用高密金属粉与橡胶颗粒复合而成高效吸收低频声音的声子材料，并用于隔音板中，生产的隔音板在一定频率超过60dB以上的声音则会产生带隙，使其不能通过，且无污染、重量轻、成本低。
本发明第一个目的是提供一种金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料，包括橡胶颗粒，以及包覆于所述橡胶颗粒表面的金属粉；其中，所述金属粉通过粘胶剂粘附于所述橡胶颗粒表面而形成具有核-壳结构的弹性球体；
所述橡胶颗粒粒径为0.6～3mm，弹性模量7～8MPa；
所述金属粉通过粘胶剂粘附于所述橡胶颗粒表面的厚度为0.45～1mm；
所述金属粉为钨粉和/或铜粉，其粒径为50～200目。
优选的，所述金属粉与所述橡胶颗粒用质量比为1：0.3～1。
优选的，所述粘胶剂为双组份粘胶剂，包括组分A和组分B，其中，
所述组分A为环氧树脂；
所述组分B为环氧树脂固化剂；
所述组分A和组分B的质量比为1～3：1。
本发明第二个目的提供一种上述所述的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、取包括组分A和组分B的双组份粘胶剂，将组分A分散于丙酮中，得A溶液；将组分B分散于乙醇中，得B溶液；然后将A溶液与B溶液混合均匀，制得粘胶混合溶液；
S2、向S1制得的粘胶混合溶液中，依次加入橡胶颗粒、金属粉，混合均匀，风干，制得金属粉包裹橡胶颗粒的核-壳结构的弹性球体，即得所述声子材料。
优选的，所述组分A与丙酮质量比为1：20，所述组分B与乙醇的质量比为1：20。
本发明第三个目的提供一种隔音橡胶板，包括上述所述的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料。
本发明第四个目的提供一种上述所述的隔音橡胶板制备方法，包括以下步骤：
S1、取包括组分C和组分D的双组份粘胶剂，将组分C分散于丙酮中，得C溶液；将组分D分散于乙醇中，得D溶液；然后将C溶液与D溶液混合均匀，得到粘胶混合溶液；
S2、将权利要求1～3任一项所述的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料均匀分散于S1制得的粘胶混合溶液中，并置于模具后，施加恒定压力使所述声子材料之间的间隙变小，静置24～48h，即得所述隔音橡胶板。
优选的，所述组分C为环氧树脂；
所述组分D为环氧树脂固化剂；
所述组分C与组分D质量比为1～3：1。
优选的，所述的施加恒定压力为1.42g/cm2。
优选的，所述隔音橡胶板厚度为5～15mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明主要利用高密金属粉与橡胶颗粒复合而成具有核-壳结构弹性球体的声子材料，具备高效吸收低频声音，该材料中金属含量高比含量低的性能好，吸声系数高，说明核-壳结构弹性球体制备的隔音橡胶板具有优异的吸声特性。
本发明提供的隔音橡胶板，其橡胶板的厚度对吸声系数有明显的影响，厚度在10mm在频率2000Hz吸声性能要比厚度在15mm较好，主要原因是形成了局域共振，不同于通常的人们认为的厚度与吸声成正比的观念。另外，制备隔音橡胶板是采用粘胶剂的总量不同形成的隔音橡胶板的粘结度不同，制成隔音橡胶板的强度不同，吸声系数在2000Hz最大，且粘胶剂用量少的，吸声系数有红移现象，说明本发明提供的隔音橡胶板在低频吸声更好。
本发明提供的隔音橡胶板无污染、重量轻、成本低。
附图说明
图1为实施例1提供的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料制备过程示意图。
图2为实施例1提供的隔音橡胶板制备过程示意图。
图3为实施例1提供的隔音橡胶板实物图。
图4为实施例中采用传递函数法测量吸声系数的测试示意图。
图5为实施例9～11提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线。
图6为实施例9、实施例12～14提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线。
图7为实施例9、实施例15～16提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线。
图8为实施例9、实施例17～18提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线。
图9为实施例9、实施例19～20提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线。
图10为实施例9、实施例21～22提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
需要说明的是，下述各实施例中采用的丙酮和乙醇可以是分析纯或化学纯，包括组分A和组分B的双组份粘胶剂与包括组分C和组分D的双组份粘胶剂均为江西省西南化工有限公司生产的慈化CH-31双管环氧树脂胶粘剂；选用弹性模量为7～8MPa的橡胶颗粒；其他试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到；所述实验方法中如无特殊说明，均为常规方法。
实施例1
一种金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料，
包括橡胶颗粒，以及包覆于所述橡胶颗粒表面的金属粉；
其中，所述金属粉通过粘胶剂粘附于所述橡胶颗粒表面而形成具有核-壳结构的弹性球体；
所述橡胶颗粒粒径0.6mm；
所述金属粉通过粘胶剂粘附于所述橡胶颗粒表面的厚度为0.45mm；
所述金属粉粒径50目；
上述所述的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料按照如下制备方法制得，见图1，包括以下步骤：
称取包括组分A和组分B的双组份粘胶剂中的0.2g组分A环氧树脂加入到5mL的丙酮中，得A溶液；用同样的方法将0.2g组分B环氧树脂固化剂加入到5mL的乙醇中，得B溶液；随后，将A溶液与B溶液混合均匀，制得粘胶混合溶液；然后，制好得的粘胶混合溶液中加入0.6g橡胶粒，再加入0.6g的质量比为1:1的钨粉和铜粉，用玻璃搅拌等自然风干后，制得金属粉包裹橡胶颗粒的核-壳结构的弹性球体，即得所述声子材料。
实施例2
与实施例1相同，不同之处在于，
所述橡胶颗粒粒径1mm。
实施例3
与实施例1相同，不同之处在于，
所述橡胶颗粒粒径2mm。
实施例4
与实施例1相同，不同之处在于，
所述橡胶颗粒粒径3mm。
实施例5
与实施例1相同，不同之处在于，
所述金属粉粒径100目；
所述金属粉通过粘胶剂粘附于所述橡胶颗粒表面的厚度为0.75mm。
实施例6
与实施例1相同，不同之处在于，
所述金属粉粒径200目；
所述金属粉通过粘胶剂粘附于所述橡胶颗粒表面的厚度为1mm。
实施例7
与实施例1相同，不同之处在于，
其制备过程中，加入金属粉0.3g。
实施例8
与实施例1相同，不同之处在于，
其制备过程中，加入金属粉0.2g。
实施例9
一种隔音橡胶板，包括实施例1制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料。
上述的所述隔音橡胶板制备方法按照以下制备方法制得，见图3，包括以下步骤：
称取包括组分C和组分D的双组份粘胶剂中的0.5g组分C环氧树脂分散于5mL的丙酮中，得C溶液；将0.5g组分D环氧树脂固化剂分散于5mL的乙醇中得D溶液；随后将C溶液与D溶液混合均匀，得到粘胶混合溶液；然后，向粘胶混合溶液中加入实施例1制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料，用玻璃棒搅拌至金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料与粘胶剂均匀混合，制得含有声子材料的粘胶剂混合液；
将含有声子材料的粘胶剂混合液放入四氟乙烯膜包覆的有机玻璃环模具中，用砝码给含有声子材料的粘胶剂混合液施加恒定的压力1.42g/cm2，使金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料间隙变小而充分粘结，制得隔音橡胶板胚子；将隔音橡胶板胚子放置在玻璃板上，静止48h后，制得含有金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料的隔音橡胶板，厚度为10mm，实物图见图3。
实施例10
与实施例9相同，不同之处在于，制备过程中，将1.5g组分C加入到5mL的丙酮。
实施例11
与实施例9相同，不同之处在于，制备过程中，将1.0g组分C加入到5mL的丙酮。
实施例12
与实施例9相同，不同之处在于，将实施例2制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料代替实施例1制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料。
实施例13
与实施例9相同，不同之处在于，将实施例3制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料代替实施例1制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料。
实施例14
与实施例9相同，不同之处在于，将实施例4制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料代替实施例1制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料。
实施例15
与实施例9相同，不同之处在于，将实施例5制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料代替实施例1制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料。
实施例16
与实施例9相同，不同之处在于，将实施例6制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料代替实施例1制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料。
实施例17
与实施例9相同，不同之处在于，将实施例7制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料代替实施例1制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料。
实施例18
与实施例9相同，不同之处在于，将实施例8制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料代替实施例1制备的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料。
实施例19
与实施例9相同，不同之处在于，制得含有金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料的隔音橡胶板，厚度为5mm。
实施例20
与实施例9相同，不同之处在于，制得含有金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料的隔音橡胶板，厚度为15mm。
实施例21
与实施例9相同，不同之处在于，制备过程中，将0.4g组分C加入到5mL的丙酮；将0.4g组分D加入到5mL的乙醇中。
实施例22
与实施例9相同，不同之处在于，制备过程中，将0.25g组分C加入到5mL的丙酮；将0.25g组分D加入到5mL的乙醇中。
为了清晰说明实施例1～21制备过程中选取的原料及相关参数，见表1～2。表1实施例1～9制备金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料所用原料用量及参数
表2实施例10～22制备隔音橡胶板所用原料用量及参数
为了说明本发明提供的声子材料及含有声子材料的隔音橡胶效果。通过传递函数法测量吸声系数进行测试，其测试示意图见图4，具体性能数据见图5～10，其中，传递函数是利用随机噪声或调频脉冲在一个刚性、平直、密实的阻抗管中产生平面波，测量材料前阻抗管的两个位置的声压值，获得两个麦克风通道的传递函数便计算出材料的吸声系数，这种方法又被称为双传声器法。
图5为实施例9～11提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线，生产隔音橡胶板时采用双组份粘胶剂中组分C与组分D不同比例的吸声系数曲线；从图5可知，双组份粘胶剂中组分C与组分C不同比例制备的隔音橡胶板的粘弹性不同，C组分高时，制成的隔音橡胶板的质地软，弹性大。
图6为实施例9、实施例12～14提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线，为不同橡胶颗粒粒径制备的声子材料应用于隔音橡胶板的吸声系数曲线，从图6可知，橡胶颗粒粒径不同，核-壳结构弹性的粒径不同，表现最后的隔音橡胶板的孔隙率不同，橡胶颗粒粒径在2～3mm时吸声系数在2000Hz有峰值。
图7为实施例9、实施例15～16提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线，为核-壳结构表面金属粒径不同对隔音橡胶板吸声性能的影响，从图7可知，金属粒径不同，表现核-壳结构弹性的表面粗糙度不同。
图8为实施例9、实施例17～18提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线，从图8可知，核-壳结构弹性球体中金属含量高比含量低的性能好，吸声系数高，刚好说明核-壳结构弹性球体制备的隔音橡胶板具有优异的吸声特性。
图9为实施例9、实施例19～20提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线，是生产出不同厚度的隔音橡胶板的对吸声性能的影响，从图9可知，表明隔音橡胶板的厚度对吸声系数有明显的影响，厚度在10mm在频率2000Hz吸声性能较好，主要原因是形成了局域共振，不同于通常的人们认为的厚度与吸声成正比的观念。
图10为实施例9、实施例21～22提供的隔音橡胶板的吸声系数曲线，生产隔音橡胶板时采用双组份粘胶剂不同量时吸声系数曲线；双组份粘胶剂不同量指隔音橡胶板制备过程中加入粘胶剂的总量不同，从图10可知，粘胶剂的总量不同形成的隔音橡胶板的粘结度不同，制成隔音橡胶板的强度不同，吸声系数在2000Hz最大，且粘胶剂用量少的，吸声系数有红移现象，也就是低频吸声更好。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料，其特征在于，包括橡胶颗粒，以及包覆于所述橡胶颗粒表面的金属粉；其中，所述金属粉通过粘胶剂粘附于所述橡胶颗粒表面而形成具有核-壳结构的弹性球体；
所述橡胶颗粒粒径为0.6～3mm，弹性模量7～8MPa；
所述金属粉通过粘胶剂粘附于所述橡胶颗粒表面的厚度为0.45～1mm；
所述金属粉为钨粉和/或铜粉，其粒径为50～200目。
2.根据权利要求1所述的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料，其特征在于，所述橡胶颗粒与所述金属粉质量比为1：0.3～1。
3.根据权利要求1所述的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料，其特征在于，所述粘胶剂为双组份粘胶剂，包括组分A和组分B，其中，
所述组分A为环氧树脂；
所述组分B为环氧树脂固化剂；
所述组分A和组分B的质量比为1～3：1。
4.权利要求3所述的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取包括组分A和组分B的双组份粘胶剂，将组分A分散于丙酮中，得A溶液；将组分B分散于乙醇中，得B溶液；然后将A溶液与B溶液混合均匀，制得粘胶混合溶液；
S2、向S1制得的粘胶混合溶液中，依次加入橡胶颗粒、金属粉，混合均匀，风干，制得金属粉包裹橡胶颗粒的核-壳结构的弹性球体，即得所述声子材料。
5.根据权利要求4所述的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料的制备方法，其特征在于，所述组分A与丙酮质量比为1：20，所述组分B与乙醇的质量比为1：20。
6.一种隔音橡胶板，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料。
7.一种权利要求6所述的隔音橡胶板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取包括组分C和组分D的双组份粘胶剂，将组分C分散于丙酮中，得C溶液；将组分D分散于乙醇中，得D溶液；然后将C溶液与D溶液混合均匀，得到粘胶混合溶液；
S2、将权利要求1～3任一项所述的金属粉-橡胶颗粒复合的声子材料均匀分散于S1制得的粘胶混合溶液中，并置于模具后，施加恒定压力使所述声子材料之间的间隙变小，静置24～48h，即得所述隔音橡胶板。
8.根据权利要求7所述的隔音橡胶板的制备方法，其特征在于，
所述组分C为环氧树脂；
所述组分D为环氧树脂固化剂；
所述组分C与组分D质量比为1～3：1。
9.根据权利要求7所述的隔音橡胶板的制备方法，其特征在于，所述的施加恒定压力为1.42g/cm2。
10.根据权利要求7所述的隔音橡胶板的制备方法，其特征在于，所述隔音橡胶板厚度为5～15mm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113456839A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-01 | 浙江大学 | 一种偶极共振增强的双负型声学超材料及其应用 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2005746A1 (en) * | 1988-12-19 | 1990-06-19 | Minoru Yoshinaka | Soundproofing materials |
| WO2000026485A1 (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | Ludovic Molenaers | Acoustic insulating material and floating floor provided with such material |
| US20050031870A1 (en) * | 2003-04-03 | 2005-02-10 | China Petroleum & Chemical Corporation | Composite powder, preparation and use thereof |
| CN101221755A (zh) * | 2008-01-28 | 2008-07-16 | 李坤淑 | 多孔铝与橡胶复合的声子材料板及其制备方法 |
| JP2015227445A (ja) * | 2014-05-08 | 2015-12-17 | 熊本県 | 複合粒子およびその製造方法 |
| CN105482269A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-04-13 | 东华大学 | 一种低频吸声橡胶基复合材料及其制备方法 |
| US20160118034A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-28 | Sichuan Zisen Acoustics Technical Co., Ltd. | Particulate Sound Barrier and Sound Absorption/Insulation Board Thereof |
| CN106517910A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-03-22 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种吸音材料及其制备方法 |
| CN108395637A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-14 | 深圳市大分子科技有限公司 | 一种吸音微球材料及其制备方法 |
| CN110014709A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-07-16 | 北京化工大学 | 聚氨酯弹性体声子晶体消音膜及其制造方法 |
| CN111203374A (zh) * | 2018-11-21 | 2020-05-29 | 美国西门子医疗系统股份有限公司 | 用于超声换能器阵列的复合声学吸收器 |
| CN111375359A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 上海元颉新材料科技有限公司 | 单分散核壳结构有机-无机复合纳米橡胶颗粒及其制备方法和用途 |
-
2020
- 2020-07-23 CN CN202010715023.6A patent/CN111849048B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2005746A1 (en) * | 1988-12-19 | 1990-06-19 | Minoru Yoshinaka | Soundproofing materials |
| WO2000026485A1 (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | Ludovic Molenaers | Acoustic insulating material and floating floor provided with such material |
| US20050031870A1 (en) * | 2003-04-03 | 2005-02-10 | China Petroleum & Chemical Corporation | Composite powder, preparation and use thereof |
| CN101221755A (zh) * | 2008-01-28 | 2008-07-16 | 李坤淑 | 多孔铝与橡胶复合的声子材料板及其制备方法 |
| JP2015227445A (ja) * | 2014-05-08 | 2015-12-17 | 熊本県 | 複合粒子およびその製造方法 |
| US20160118034A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-28 | Sichuan Zisen Acoustics Technical Co., Ltd. | Particulate Sound Barrier and Sound Absorption/Insulation Board Thereof |
| CN105482269A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-04-13 | 东华大学 | 一种低频吸声橡胶基复合材料及其制备方法 |
| CN106517910A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-03-22 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种吸音材料及其制备方法 |
| CN108395637A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-14 | 深圳市大分子科技有限公司 | 一种吸音微球材料及其制备方法 |
| CN111203374A (zh) * | 2018-11-21 | 2020-05-29 | 美国西门子医疗系统股份有限公司 | 用于超声换能器阵列的复合声学吸收器 |
| CN111375359A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 上海元颉新材料科技有限公司 | 单分散核壳结构有机-无机复合纳米橡胶颗粒及其制备方法和用途 |
| CN110014709A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-07-16 | 北京化工大学 | 聚氨酯弹性体声子晶体消音膜及其制造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113456839A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-01 | 浙江大学 | 一种偶极共振增强的双负型声学超材料及其应用 |
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