CN114591478B - 一种冰箱降噪隔音材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于隔音材料技术领域，具体涉及一种冰箱降噪隔音材料及其制备方法。本发明研制的产品包括聚氨酯泡沫和破碎空心玻璃微珠；所述聚氨酯泡沫是由以下重量份数的原料发泡得到：100‑120份聚醚多元醇，20‑25份异氰酸酯，20‑25份环戊烷，3‑5份催化剂；所述破碎空心玻璃微珠是由空心玻璃微珠经粉碎得到；所述破碎空心玻璃微珠的添加量为聚醚多元醇质量的6‑8％；所述冰箱降噪隔音材料的拉伸强度为350‑380kPa，压缩强度为300‑310kPa；其中，所述空心玻璃微珠的粒径分布范围为10‑100μm。本发明所的产品具有优异的隔音降噪效果。

Description

一种冰箱降噪隔音材料及其制备方法
技术领域
本发明属于隔音材料技术领域。更具体地，涉及一种冰箱降噪隔音材料及其制备方法。
背景技术
对于常规使用的冰箱电器产品，其噪音的产生一般来源于以下几种：风扇、压缩机或者管路。如果噪音的频率偏高，声音较为尖锐，一般都是电机风扇发出的噪音；如果是低沉的“嗡嗡嗡”的轰鸣声，那么大多数就是压缩机或者压缩机通过金属的制冷剂管路发出的噪音，这类噪音的频率偏低。
不论是上述何种噪音，都会对人们的生活造成一定程度的干扰，如何有效降低冰箱的噪音，一般业内都会考虑两种手段：一是从源头上考虑，即优化压缩机或电机风扇的设计，从源头减少噪音的产生，但是作为冰箱设计者而言，上述零部件的设计优化空间小，成本高，很难有技术突破；二是从传播路径考虑，通过对冰箱隔音降噪材料的设计，切断噪音的传播路径，从而减少噪音的干扰，但是目前而言，隔音材料作为低成本的材料而言，想要在隔音效果上有所突破，很难在相对较低的成本下，获得更为优异的降噪效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有冰箱降噪隔音材料无法在较低成本下，取得更为优异的降噪隔音效果的缺陷和不足，提供一种冰箱降噪隔音材料及其制备方法。
本发明的目的是提供一种冰箱降噪隔音材料。
本发明另一目的是提供一种冰箱降噪隔音材料的制备方法。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种冰箱降噪隔音材料，包括聚氨酯泡沫和破碎空心玻璃微珠；
所述聚氨酯泡沫是由以下重量份数的原料发泡得到：100-120份聚醚多元醇，20-25份异氰酸酯，20-25份环戊烷，3-5份催化剂；
所述破碎空心玻璃微珠是由空心玻璃微珠经粉碎得到；
所述破碎空心玻璃微珠的添加量为聚醚多元醇质量的6-8％；
所述冰箱降噪隔音材料的拉伸强度为350-380kPa，压缩强度为300-310kPa。
进一步的，所述空心玻璃微珠的粒径分布范围为10-100μm。
进一步的，所述聚醚多元醇选自聚醚多元醇4110、聚醚多元醇450中的任意一种。
进一步的，所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种。
进一步的，所述催化剂选自三乙醇胺、环己胺中的任意一种。
一种冰箱降噪隔音材料的制备方法，具体制备步骤包括：
原料准备：
破碎空心玻璃微珠的制备：将粒径分布范围为10-100μm的空心玻璃微珠加入粉碎机中粉碎，得破碎空心玻璃微珠；
按重量份数计，依次取100-120份聚醚多元醇，20-25份异氰酸酯，20-25份环戊烷，3-5份催化剂，以及聚醚多元醇质量6-8％的破碎空心玻璃微珠；
发泡：
先将聚醚多元醇、环戊烷、催化剂和破碎空心玻璃微珠搅拌混合均匀后，再加入异氰酸酯，搅拌混合均匀后导入模具中发泡，待熟化后，脱模，切割，即得产品。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过在聚氨酯泡沫中添加经过破碎的空心玻璃微珠，作为空心玻璃微珠而言，其作为补强材料被得到广泛应用，进行粉碎处理也是成本较低的碎化处理工艺，因此，其材料本身以及相关加工工艺都是在其他领域得到了广泛应用的，成本较低；其大部分颗粒呈球形或类球形，经过破碎后，一般呈弧形碎片，弧形碎片在聚氨酯泡沫的发泡过程中，一般呈两种分散状态，一种是分散于单个泡沫中，更多的则是另一种，即为勾连于两个甚至多个泡沫中，无论是上述何种分散状态，当噪音在泡沫体内部传递时，大量噪音会被其碎片的弧形结构进行不同角度的散射，避免噪音向外部传递，同时，由于勾连于两个甚至多个泡沫中的弧形碎片其端部大部分外露，大量的噪音会引起弧形碎片端部振动，从而使得噪音转变为弧形碎片的动能而耗散，本发明基于破碎空心玻璃微珠的添加量和添加后聚氨酯泡沫的力学性能，即压缩强度和拉伸强度来判断弧形碎片在泡沫体中的分散状态，当产品上述各项参数处于特定范围时，可以取得优异的降噪隔音效果；
(2)另外，基于弧形碎片的弧度存在，当其勾连于两个甚至多个泡沫中时，可以使得产品内部强度得到保障，如此，可以在较少的添加量范围内，获得同等强度的产品，避免过量添加引起产品的隔音效果和隔热效果下降；
(3)上述技术方案空心玻璃微珠在具体粉碎时，可以通过控制破碎的工艺条件，如破碎时间，粉碎机的转速等，来调节上述添加量范围内的破碎空心玻璃微珠，获得上述力学强度的产品，制造工艺简单，成本可控；这是由于，对于空心玻璃微珠破碎获得弧形碎片，如果采用一定的粉碎转速，但是粉碎过长时间，则容易导致碎片过度粉碎，无法起到该有的加强作用，而如果采用一定的粉碎时间，但是粉碎转速过快，则也容易导致碎片过度粉碎；当然，如果粉碎转速过慢，或者粉碎时间不够，则大量玻璃微珠仍然以球体存在，无法起到该有的加强效果，因此，当粉碎时间控制在10-20min，同时粉碎机转速选择为2000-3000r/min，可以获得本申请需要的弧形碎片。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
实施例1
原料准备：
破碎空心玻璃微珠的制备：将粒径分布范围为10-100μm的空心玻璃微珠加入粉碎机中粉碎，得破碎空心玻璃微珠；
按重量份数计，依次取100份聚醚多元醇，20份异氰酸酯，20份环戊烷，3份催化剂，以及聚醚多元醇质量6％的破碎空心玻璃微珠；
发泡：
先将聚醚多元醇、环戊烷、催化剂和破碎空心玻璃微珠混合后，于温度为30℃，搅拌转速为400r/min条件下，恒温搅拌混合30min，得混合料；再向混合料中加入异氰酸酯，继续用搅拌器搅拌混合10s后，于温度为50℃条件下，恒温发泡，待熟化后，脱模，切割；
依据GB/T 8813-1988测试压缩强度；依据GB/T 9641-1988测试抗压强度；
通过调节空心玻璃微珠粉碎时的粉碎时间为10min，粉碎机转速为2000r/min，以调节产品的压缩强度为300kPa，拉伸强度为350kPa；
所述聚醚多元醇选自聚醚多元醇4110；
所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯；
所述催化剂选自三乙醇胺。
实施例2
原料准备：
破碎空心玻璃微珠的制备：将粒径分布范围为60-100μm的空心玻璃微珠加入粉碎机中粉碎，得破碎空心玻璃微珠；
按重量份数计，依次取110份聚醚多元醇，22份异氰酸酯，22份环戊烷，4份催化剂，以及聚醚多元醇质量7％的破碎空心玻璃微珠；
发泡：
先将聚醚多元醇、环戊烷、催化剂和破碎空心玻璃微珠混合后，于温度为32℃，搅拌转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合35min，得混合料；再向混合料中加入异氰酸酯，继续用搅拌器搅拌混合15s后，于温度为52℃条件下，恒温发泡，待熟化后，脱模，切割；
依据GB/T 8813-1988测试压缩强度；依据GB/T 9641-1988测试抗压强度；
通过调节空心玻璃微珠粉碎时的粉碎时间为15min，粉碎机转速为2500r/min，以调节产品的压缩强度为305kPa，拉伸强度为360kPa；
所述聚醚多元醇选自聚醚多元醇450；
所述异氰酸酯选自二环己基甲烷二异氰酸酯；
所述催化剂选自环己胺中的任意一种。
实施例3
原料准备：
破碎空心玻璃微珠的制备：将粒径分布范围为10-80μm的空心玻璃微珠加入粉碎机中粉碎，得破碎空心玻璃微珠；
按重量份数计，依次取120份聚醚多元醇，25份异氰酸酯，25份环戊烷，5份催化剂，以及聚醚多元醇质量8％的破碎空心玻璃微珠；
发泡：
先将聚醚多元醇、环戊烷、催化剂和破碎空心玻璃微珠混合后，于温度为35℃，搅拌转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合40min，得混合料；再向混合料中加入异氰酸酯，继续用搅拌器搅拌混合20s后，于温度为55℃条件下，恒温发泡，待熟化后，脱模，切割；
依据GB/T 8813-1988测试压缩强度；依据GB/T 9641-1988测试抗压强度；
通过调节空心玻璃微珠粉碎时的粉碎时间为20min，粉碎机转速为3000r/min，以调节产品的压缩强度为310kPa，拉伸强度为380kPa；
所述聚醚多元醇选自聚醚多元醇450中的任意一种；
所述异氰酸酯选自赖氨酸二异氰酸酯；
所述催化剂选自三乙醇胺。
对比例1
本对比例和实施例1相比，区别在于：破碎空心玻璃微珠的添加量为10％。
对比例2
本对比例和实施例1相比，区别在于：产品的压缩强度为260kPa，拉伸强度为320kPa。
对比例3
本对比例和实施例1相比，区别在于：破碎空心玻璃微珠的添加量为5％。
对比例4
本对比例和实施例1相比，区别在于：产品的压缩强度为320kPa，拉伸强度为390kPa。
对比例5
原料准备：
按重量份数计，依次取100份聚醚多元醇，20份异氰酸酯，20份环戊烷，3份催化剂，以及聚醚多元醇质量6％的粒径分布范围为10-100μm的空心玻璃微珠；
发泡：
先将聚醚多元醇、环戊烷、催化剂和空心玻璃微珠混合后，于温度为30℃，搅拌转速为400r/min条件下，恒温搅拌混合30min，得混合料；再向混合料中加入异氰酸酯，继续用搅拌器搅拌混合10s后，于温度为50℃条件下，恒温发泡，待熟化后，脱模，切割；
所述聚醚多元醇选自聚醚多元醇4110；
所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯；
所述催化剂选自三乙醇胺。
对实施例1-3及对比例1-3所得产品进行性能测试，具体测试方法和测试结果如下所述：
隔音性能测试：
所用仪器
设备为北京声望公司生产的BSWAVS302USB双声道声学分析测试系统，利用Spectra LAB隔音数据分析软件对测试数据进行分析，选择非计权网络，噪声源压级为声压级为90dB的粉红背景噪音，并选择1/3倍频程作为测试频率。系统中所用的静音箱体积为1000mm×1000mm×1000mm。取样频率为48000Hz；抽取速率选择位取1；快速傅里叶变换的样本数为4096；测试并分析得到产品的隔音量(传声损失)，具体测试结果如表1所示：
表1：产品隔音性能测试结果
隔音量/dB
实施例1 52.5
实施例2 53.2
实施例3 54.2
对比例1 35.5
对比例2 36.4
对比例3 36.1
对比例4 38.2.
对比例5 33.5
由表1测试结果可知，本发明所得产品通过采用成本低廉的玻璃微珠，配合简单的制备工艺，得到了隔音效果优异的产品，并且，可以兼顾优良的力学性能，有效延长产品的使用寿命，保障产品全生命周期内，持续获得优异的降噪隔音性能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种冰箱降噪隔音材料，其特征在于，包括聚氨酯泡沫和破碎空心玻璃微珠；
所述聚氨酯泡沫是由以下重量份数的原料发泡得到：100-120份聚醚多元醇，20-25份异氰酸酯，20-25份环戊烷，3-5份催化剂；
所述破碎空心玻璃微珠是由空心玻璃微珠经粉碎得到；
所述破碎空心玻璃微珠的添加量为聚醚多元醇质量的6-8％；
所述冰箱降噪隔音材料的拉伸强度为350-380kPa，压缩强度为300-310kPa。
2.根据权利要求1所述的一种冰箱降噪隔音材料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的粒径分布范围为10-100μm。
3.根据权利要求1所述的一种冰箱降噪隔音材料，其特征在于，所述聚醚多元醇选自聚醚多元醇4110、聚醚多元醇450中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种冰箱降噪隔音材料，其特征在于，所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种冰箱降噪隔音材料，其特征在于，所述催化剂选自三乙醇胺、环己胺中的任意一种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的冰箱降噪隔音材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：
原料准备：
破碎空心玻璃微珠的制备：将粒径分布范围为10-100μm的空心玻璃微珠加入粉碎机中粉碎，得破碎空心玻璃微珠；
按重量份数计，依次取100-120份聚醚多元醇，20-25份异氰酸酯，20-25份环戊烷，3-5份催化剂，以及聚醚多元醇质量6-8％的破碎空心玻璃微珠；
发泡：
先将聚醚多元醇、环戊烷、催化剂和破碎空心玻璃微珠搅拌混合均匀后，再加入异氰酸酯，搅拌混合均匀后导入模具中发泡，待熟化后，脱模，切割，即得产品。
7.根据权利要求6所述的一种冰箱降噪隔音材料的制备方法，其特征在于，所述粉碎为：粉碎时间为10-20min，粉碎机转速为2000-3000r/min。
8.一种冰箱，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的冰箱降噪隔音材料。
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