一种纤维隔热吸音材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201611078525.2 | 申请日 | 2016-11-30 | 公开(公告)号 | CN106675059A | 公开(公告)日 | 2017-05-17 |
| 申请人 | 湖州山海环保工程有限公司; | 发明人 | 胡航海; 谢建; 胡谦; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 纤维 隔热 吸音材料及其制备方法，纤维隔热吸音材料由重量配比如下的各组分制备而成：陶粒100‑200；纳米蛭石20‑50；木 棉 纤维100‑200；氢 氧 化 铝 10‑20；聚苯并咪唑纤维20‑30；重晶石粉100‑120；纳米 银 5‑10；氟化 硅 铜 0.05‑1；聚醚多元醇20‑50； 钛 白粉5‑10；酸值为350～850mgKOH/g的 丙烯酸 类 树脂 50‑100；二烷醇胺和 乙醇 胺2‑5； 硫酸 铵5‑10； 水 100‑150。本发明还公开了纤维隔热吸音材料的制备方法。本发明纤维隔热吸音材料配方科学、合理，吸声效果佳、且具有一定的抑菌功能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种纤维隔热吸音材料，其特征在于，由重量配比如下的各组分制备而成： |
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| 说明书全文 | 一种纤维隔热吸音材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及吸音材料技术，尤其涉及一种纤维隔热吸音材料及其制备方法。 背景技术[0002]随着工业生产、交通运输、城市建筑的发展，以及人口密度的增加，家庭设施（音响、空调、电视机等）的增多，环境噪声日益严重，它已成为污染人类社会环境的一大公害。噪声不仅会影响听力，而且还对人的心血管系统、神经系统、内分泌系统产生不利影响。 [0003] 隔音降噪也成为一个关乎人们生活水平、协调发展的重要课题。目前隔音降噪采用的吸音材料按吸声机理分为：①靠从表面至内部许多细小的敞开孔道使声波衰减的多孔材料，以吸收中高频声波为主，有纤维状聚集组织的各种有机或无机纤维及其制品以及多孔结构的开孔型泡沫塑料和膨胀珍珠岩制品。 [0004] ②靠共振作用吸声的柔性材料（如闭孔型泡沫塑料，吸收中频）、膜状材料（如塑料膜或布、帆布、漆布和人造革，吸收低中频）、板状材料（如胶合板、硬质纤维板、石棉水泥板和石膏板，吸收低频）和穿孔板(各种板状材料或金属板上打孔而制得，吸收中频)。 [0005] 以上材料复合使用，可扩大吸声范围，提高吸声系数。用装饰吸声板贴壁或吊顶，多孔材料和穿孔板或膜状材料组合装于墙面，甚至采用浮云式悬挂，都可改善室内音质，控制噪声。多孔材料除吸收空气声外，还能减弱固体声和空室气声所引起的振动。将多孔材料填入各种板状材料组成的复合结构内，可提高隔声能力并减轻结构重量。 发明内容[0007]本发明的目的在于，针对上述诸多问题，提出一种纤维隔热吸音材料，该材料配方科学，吸声效果佳、且具有一定的抑菌功能。 [0008] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种纤维隔热吸音材料由重量配比如下的各组分制备而成：陶粒 100-200； 纳米蛭石 20-50； 木棉纤维 100-200； 氢氧化铝 10-20； 聚苯并咪唑纤维 20-30； 重晶石粉 100-120； 纳米银 5-10； 氟化硅铜 0.05-1； 聚醚多元醇 20-50； 钛白粉 5-10； 酸值为350～850mgKOH/g的丙烯酸类树脂 50-100； 二烷醇胺和乙醇胺 2-5； 硫酸铵 5-10； 水 100-150。 [0009] 进一步地，所述纤维隔热吸音材料由重量配比如下的各组分制备而成：陶粒 50-60； 纳米蛭石 40-50； 木棉纤维 100-200； 氢氧化铝 15-20； 聚苯并咪唑纤维 20-30； 重晶石粉 100-120； 纳米银 5-10； 氟化硅铜 0.05-1； 聚醚多元醇 20-50； 钛白粉 5-10； 酸值为350～850mgKOH/g的丙烯酸类树脂 80-100； 二烷醇胺和乙醇胺 2-3； 硫酸铵 6-9； 水 100-150。 [0010] 进一步地，所述纳米银粒径小于100nm，更优选的所述纳米银粒径在25-50nm之间。 [0012] 进一步地，所述丙烯酸类树脂的酸值为350～850mgKOH/g，优选的450～750mgKOH/g，更优选的550～750mgKOH/g。丙烯酸类树脂的酸值如果低于350mgKOH/g，则粘合剂固化物的交联结构容易变粗，有粘合剂固化物的强度、刚性下降的倾向。因此，纤维隔热吸音材料的压缩捆包开封后的厚度复原性(下称“复原性”)、作为板的刚性下降，隔热性、吸音性容易受损。而且施工时的操作性容易受损。丙烯酸类树脂的酸值如果高于850mgKOH/g，则粘合剂固化物的交联结构变得紧密，强度容易变脆。因此，纤维隔热吸音材料的复原性、作为板的刚性受损，可能达不到所要的性能。而且，在固化后，未反应的羧基也容易残存在粘合剂固化物中，例如可能会发生在高湿度下粘合剂固化物吸收湿气，由粘合剂产生的纤维与纤维的结合力降低等问题。 [0013] 进一步地，所述二烷醇胺和乙醇胺的摩尔比为1:1-5。二烷醇胺与羧基的反应性特别高，可减少由空间位阻导致的粘合剂的交联的延迟和未完成部分，因此能进一步缩短固化时间。而且所得粘合剂固化物的强度进一步提高。 [0014] 本发明的另一目的还提供了一种上述纤维隔热吸音材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将陶粒、纳米蛭石、木棉纤维、氢氧化铝、聚苯并咪唑纤维、重晶石粉、纳米银、氟化硅铜、聚醚多元醇和钛白粉按照质量配比进行混合； （2）使用带搅拌机的容器将丙烯酸类树脂、二烷醇胺、乙醇胺、硫酸铵和水混合，并用碱性化合物将pH调整至5.0～8.0； （3）将步骤（1）和步骤（2）得到的材料混合，加热至180～220℃，使该纤维隔热吸音材料固化。然后，切割成所要的宽度和长度，在切割后的材料表面包覆聚乙烯膜；从而得到纤维隔热吸音材料。 [0015] 进一步地，所述碱性化合物为氨水。 [0016] 进一步地，所述步骤（2）的混合温度为30-50℃。 [0017] 本发明一种纤维隔热吸音材料配方科学、其制备方法易行，与现有技术相比较具有以下优点：（1）本发明采用纳米蛭石、木棉纤维、聚苯并咪唑纤维和重晶石粉为吸音主材，制备得到的纤维隔热吸音材料吸声效果佳； （2）本发明纤维隔热吸音材料中含有纳米银，具体地，纳米银粒径在25纳米左右，对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性。增加了本发明纤维隔热吸音材料的施用领域。 [0018] （3）本发明纤维隔热吸音材料固化时不释放出甲醛的情况下固化，可减少废气等环境负担。而且其固化性优异，即使加热固化温度低，粘合剂的交联反应也能快速地进行，得到牢固的粘合剂固化物。 [0019] （4）本发明吸音材料不会因例如气温或湿度等环境条件的影响而发生与隔热吸音性能相关的隔热材料的厚度尺寸和与施工时的自立性相关的刚性的下降。本发明采用了较大比例的无机物料，因此降低了生产成本，同时由于无机物料的强度较高，提高了材料的力学性能。 具体实施方式[0020]以下结合实施例对本发明进一步说明： 实施例1 本实施例公开了一种纤维隔热吸音材料由重量配比如下的各组分制备而成： 陶粒 60； 纳米蛭石 40； 木棉纤维 200； 氢氧化铝 15； 聚苯并咪唑纤维 30； 重晶石粉 100； 纳米银 10； 氟化硅铜 0.05； 聚醚多元醇 50； 钛白粉 5； 酸值为350～850mgKOH/g的丙烯酸类树脂 100； 二烷醇胺和乙醇胺 2； 硫酸铵 9； 水 100。 [0021] 所述纳米银粒径在25-50nm之间。 [0022] 所述丙烯酸类树脂是包含乙烯性不饱和羧酸单体的单体聚合而得的聚合物或共聚物。所述乙烯性不饱和羧酸单体为丙烯酸。 [0023] 所述丙烯酸类树脂的酸值为550～750mgKOH/g。丙烯酸类树脂的酸值如果低于350mgKOH/g，则粘合剂固化物的交联结构容易变粗，有粘合剂固化物的强度、刚性下降的倾向。因此，纤维隔热吸音材料的压缩捆包开封后的厚度复原性(下称“复原性”)、作为板的刚性下降，隔热性、吸音性容易受损。而且施工时的操作性容易受损。丙烯酸类树脂的酸值如果高于850mgKOH/g，则粘合剂固化物的交联结构变得紧密，强度容易变脆。因此，纤维隔热吸音材料的复原性、作为板的刚性受损，可能达不到所要的性能。而且，在固化后，未反应的羧基也容易残存在粘合剂固化物中，例如可能会发生在高湿度下粘合剂固化物吸收湿气，由粘合剂产生的纤维与纤维的结合力降低等问题。 [0024] 所述二烷醇胺和乙醇胺的摩尔比为1:2。二烷醇胺与羧基的反应性特别高，可减少由空间位阻导致的粘合剂的交联的延迟和未完成部分，因此能进一步缩短固化时间。而且所得粘合剂固化物的强度进一步提高。 [0025] 本实施例纤维隔热吸音材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将陶粒、纳米蛭石、木棉纤维、氢氧化铝、聚苯并咪唑纤维、重晶石粉、纳米银、氟化硅铜、聚醚多元醇和钛白粉按照质量配比进行混合； （2）使用带搅拌机的容器将丙烯酸类树脂、二烷醇胺、乙醇胺、硫酸铵和水混合，并用碱性化合物将pH调整至7.0； （3）将步骤（1）和步骤（2）得到的材料混合，加热至180～220℃，使该纤维隔热吸音材料固化；然后，切割成所要的宽度和长度，在切割后的材料表面包覆聚乙烯膜；从而得到纤维隔热吸音材料。 [0026] 所述碱性化合物为氨水。所述步骤（2）的混合温度为40℃。 [0027] 检测指标：吸声系数1.0为，50kg·cm的冲击性试验合格。经检测本发明能显著降低1000-4000Hz的噪声。 [0028] 实施例2本实施例公开了一种纤维隔热吸音材料由重量配比如下的各组分制备而成： 陶粒 55； 纳米蛭石 45； 木棉纤维 150； 氢氧化铝 15； 聚苯并咪唑纤维 25； 重晶石粉 110； 纳米银 8； 氟化硅铜 0.5； 聚醚多元醇 40； 钛白粉 8； 酸值为350～850mgKOH/g的丙烯酸类树脂 90； 二烷醇胺和乙醇胺 2； 硫酸铵 8； 水 150。 [0029] 所述纳米银粒径在25-50nm之间。 [0030] 所述丙烯酸类树脂是包含乙烯性不饱和羧酸单体的单体聚合而得的聚合物或共聚物。所述乙烯性不饱和羧酸单体富马酸和马来酸。 [0031] 所述丙烯酸类树脂的酸值为650mgKOH/g。所述二烷醇胺和乙醇胺的摩尔比为1:4。 [0032] 本实施例纤维隔热吸音材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将陶粒、纳米蛭石、木棉纤维、氢氧化铝、聚苯并咪唑纤维、重晶石粉、纳米银、氟化硅铜、聚醚多元醇和钛白粉按照质量配比进行混合； （2）使用带搅拌机的容器将丙烯酸类树脂、二烷醇胺、乙醇胺、硫酸铵和水混合，并用碱性化合物将pH调整至8.0； （3）将步骤（1）和步骤（2）得到的材料混合，加热至180～220℃，使该纤维隔热吸音材料固化；然后，切割成所要的宽度和长度，在切割后的材料表面包覆聚乙烯膜；从而得到纤维隔热吸音材料。 [0033] 所述碱性化合物为氨水。所述步骤（2）的混合温度为50℃。 [0034] 检测指标：吸声系数为1.1，50kg·cm的冲击性试验合格。经检测本发明能显著降低1000-4000Hz的噪声。 [0035] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。 |
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