一種有機膨潤土改性的復合吸音材料及其制備方法

蕪湖躍飛新型吸音材料股份有限公司 安徽 蕪湖 241002

隨著工業生產、交通運輸、城市建筑的發展，以及人口密度的增加，家庭設施(音響、空調、電視機等)的增多，環境噪聲日益嚴重，它已成為污染人類社會環境的一大公害。噪聲不僅會影響聽力，而且還對人的心血管系統、神經系統、內分泌系統產生不利影響。

現有吸音材料也有復合型的，但是無機物料與有機物料復合的性能指標優異的較少。從整體上看，我國吸音材料行業產品加工能力不足，在高端吸音材料的研發和生產上與發達國家相比存在著較大的差距，如：各種類型交通工具(客車、地鐵、高鐵)，尤其是近年載人航天器等吸音材料的需求，與產品最大的市場—建筑業也缺乏銜接，缺乏市場意識和建筑產品加工能力。因此，目前急需研究開發一種能夠經受嚴酷環境考驗，具有拉伸強度高、伸長率高、斷裂強度高、吸音效果好并且制造成本低等優點的新型吸音材料。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種有機膨潤土改性的復合吸音材料及其制備方法，解決復合材料的配方，降低采用單種或多種原料的生產成本，同時提高材料的吸音效果和材料的拉伸強度，伸長率、斷裂強度。用于噴絲制作吸音棉。

本發明采用的技術方案如下：

一種有機膨潤土改性的復合吸音材料，其由下列重量份的原料制成：重晶石粉100-120、陶粒50-60、有機膨潤土40-50、純丙乳液80-90、改性樹木灰燼55-65、三氧化二銻15-20、巖棉纖維20-30、納米碳10-20、EVA20-30、POE15-20、SEBS5-10、丙三醇三甘油酸酯5-8、十溴二苯乙烷4-6、硬脂酸鈣1-2、三鹽基硫酸鉛1-2。

所述的改性樹木灰燼由以下方法制得：先用10-15%鹽酸浸泡樹木灰燼3-4h，去離子水洗滌干凈，再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡3-4h，再用去離子水洗滌至中性，烘干，加入相當于樹木灰燼重量2-3%的木質素磺酸鈉、1-2%的甲基三乙氧基硅烷、2-3%的環氧化甘油三酸酯、3-5%的陶瓷粉，高速1200-1500r/min攪拌20-30min，烘干粉碎研磨成超細粉末即可。

有機膨潤土改性的復合吸音材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將重晶石粉、陶粒、有機膨潤土分別干燥除水分，干燥溫度為110-120℃，干燥時間為2-3h，按后按配方配比將重晶石粉、陶粒、有機膨潤土、三氧化二銻、純丙乳液加入高速混合機中，在150-160℃下以500-800rpm的速度攪拌混合3-5min，再加入改性樹木灰燼繼續共混5-8min，物料冷卻至常溫待用；

(2)將EVA、SEBS、POE、丙三醇三甘油酸酯、十溴二苯乙烷、硬脂酸鈣、三鹽基硫酸鉛加入多向運動混合機進行初混，初混4-6min，然后進入高速混合機，加入納米碳、巖棉纖維，在105-110℃下以1500-2000rpm的速度攪拌2-5min，物料冷卻至常溫待用；

(3)將上述步驟(1)和步驟(2)制得的物料加入雙螺桿混合擠出機進行處理，依據產品指標要求溫度設定范圍180-280℃，然后將擠出的物料投入造粒機造粒，即得復合吸音材料。

本發明的有益效果如下：

本發明通過對配方調整和工藝改進，利用改性樹木灰燼包覆有機膨潤土、重晶石粉等無機粉體，從而提高吸音材料的吸音效果和強度，很好地解決了吸音材料強度和吸音性能不能兼得的矛盾。本發明解決了目前急吸音材料的研發問題，制造出了滿足需求的能夠經受嚴酷環境考驗，具有拉伸強度高、伸長率高、斷裂強度高、吸音效果好等優點的新型吸音材料。由于采用了較大比例的無機物料，因此降低了生產成本，同時由于無機物料的強度較高，提高了材料的力學性能。

具體實施方式

一種有機膨潤土改性的復合吸音材料，其由下列重量份的原料制成：重晶石粉110份、陶粒54份、有機膨潤土48份、純丙乳液82份、改性樹木灰燼60份、三氧化二銻18份、巖棉纖維24份、納米碳16份、EVA 28份、POE16份、SEBS 10份、丙三醇三甘油酸酯6份、十溴二苯乙烷6份、硬脂酸鈣1.5份、三鹽基硫酸鉛1.5份。

其中，所述的改性樹木灰燼由以下方法制得：先用12%鹽酸浸泡樹木灰燼4h，去離子水洗滌干凈，再用10%氫氧化鈉溶液浸泡4h，再用去離子水洗滌至中性，烘干，加入相當于樹木灰燼重量2%的木質素磺酸鈉、2%的甲基三乙氧基硅烷、3%的環氧化甘油三酸酯、5%的陶瓷粉，高速1400r/min攪拌20min，烘干粉碎研磨成超細粉末即可。

有機膨潤土改性的復合吸音材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將重晶石粉、陶粒、有機膨潤土分別干燥除水分，干燥溫度為115℃，干燥時間為3h，按后按配方配比將重晶石粉、陶粒、有機膨潤土、三氧化二銻、純丙乳液加入高速混合機中，在160℃下以800rpm的速度攪拌混合3min，再加入改性樹木灰燼繼續共混5min，物料冷卻至常溫待用；

(2)將EVA、SEBS、POE、丙三醇三甘油酸酯、十溴二苯乙烷、硬脂酸鈣、三鹽基硫酸鉛加入多向運動混合機進行初混，初混5min，然后進入高速混合機，加入納米碳、巖棉纖維，在110℃下以1600rpm的速度攪拌4min，物料冷卻至常溫待用；

(3)將上述步驟(1)和步驟(2)制得的物料加入雙螺桿混合擠出機進行處理，依據產品指標要求溫度設定為245℃，然后將擠出的物料投入造粒機造粒，即得復合吸音材料。

檢測指標：吸聲系數1.22，拉伸強度1396kPa，伸長率54%，斷裂強度5043N/m。成本4418元/噸。

結語

我國吸音材料行業產品加工能力不足，在高端吸音材料的研發和生產上與發達國家相比存在著較大的差距，尤其是近年載人航天器等吸音材料的需求，與產品最大的市場—建筑業也缺乏銜接，缺乏市場意識和建筑產品加工能力。因此，目前急需研究開發一種能夠經受嚴酷環境考驗，具有拉伸強度高、伸長率高、斷裂強度高、吸音效果好并且制造成本低等優點的新型吸音材料。而本發明有力的解決了這一問題。