[發明專利]中低頻吸聲降噪涂料及其制備方法有效

申請號：	201210422950.4	申請日：	2012-10-30
公開（公告）號：	CN102925054A	公開（公告）日：	2013-02-13
發明（設計）人：	馮拉俊;王娟娟;閆愛軍	申請（專利權）人：	西安理工大學
主分類號：	C09D183/04	分類號：	C09D183/04;C09D7/12
代理公司：	西安弘理專利事務所 61214	代理人：	李娜
地址：	710048***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	低頻吸聲涂料及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，涉及一種中低頻吸聲降噪涂料，本發明還涉及該涂料的制備方法。

背景技術

隨著科技和現代工業的發展，噪聲污染目前已成為世界性的難題，同水污染和大氣污染一起被列為全球三大污染，嚴重威脅著人類的健康。吸聲降噪已經成為關乎科技發展、環境保護和人類生存三者協調發展所急需解決的瓶頸問題之一。目前對噪聲的防治有兩條措施：一是控制聲源，即通過設備改進，提高加工和裝配質量，以降低聲源的輻射能量，但這一措施受到實際應用的限制；故最有效的噪聲治理方案是消聲技術，即使用吸聲材料，當聲波傳導通過其中時，由于粘滯性、內摩擦、熱傳導和弛豫作用等因素來削弱聲音強度，以達到降噪的效果。

目前已經出現的吸聲材料有棉、麻、毛氈、天然纖維等天然多孔有機材料，其成本低、吸聲頻帶寬、生產簡單，但防火、防潮以及防腐性能差。隨后，出現了無機多孔吸聲材料，如顆粒型、泡沫型的多孔吸聲材料礦渣磚、泡沫玻璃、吸聲陶瓷和無機纖維等。但礦渣磚等材料吸聲性能較差，且笨重不便使用。而無機礦物纖維材料如玻璃棉等，雖然具有吸聲性能好，阻燃、耐腐蝕等優點，但存在污染環境，危害健康等問題。于是，出現了以共振吸聲材料（結構）為代表的無纖吸聲材料。但共振吸聲材料的吸聲頻帶較窄，一般只適用于中、低頻的單頻聲，長期以來仍不能替代纖維性吸聲材料。60年代后期，出現了泡沫金屬、金屬纖維等多孔性金屬吸聲材料，又存在低頻吸聲性能差、成本高以及工藝條件不易控制等問題。

橡膠類聚合物是由鏈狀結構的高分子組成，一般高分子是直徑為幾埃，也有長度為幾千、幾萬、甚至幾十萬埃的長鏈分子，容易卷曲成無規線團而表現出高分子的柔性。由于高分子的長鏈結構，分子量不僅高，還具有多分散性，此外它可以帶有不同的側基，加上支化、交聯、結晶、取向、共聚等等，使得高分子的運動單元具有多重性。故與小分子相比，高聚物的分子運動大致可分為兩種尺寸的運動單元，即大尺寸單元和小尺寸單元。橡膠高分子的多層次結構及柔性分子鏈的運動特性，賦予材料特殊的高粘彈性，高內阻尼特性，分子可設計性等特點。這有利于將阻尼和其它吸聲機制同時引入吸聲材料中，改善其吸聲性能，其作為吸聲材料具有松弛時間譜寬，吸收聲音頻帶寬，吸聲性能和材料使用性能可設計性強等特點。更值得注意的是，當空氣中的縱聲波傳入橡膠彈性體中時，由于高分子彈性體材料在振動作用下產生的剪切形變，導致質點的振動方向與聲波的傳播方向產生偏離。這種切變彈力產生，可以改變聲音在其中傳播的方向，產生橫波，同時增加傳播路徑，有利于吸聲系數的提高。另外，其它吸聲材料相比，高分子材料更容易通過發泡、壓制和擠出等方法加工成型，進行吸聲結構的設計。

壓電材料是一種可將機械能與電能相互轉換的材料。當賦予壓電體機械能（例如聲波的振動）時，利用材料的壓電性將其轉換為電能，如果在彈性體（如橡膠彈性體）存在下形成一定的導電網絡，將很容易電能轉換為熱能耗散掉，還可對環境刺激信號可感知，從而作出處理，這是一種環境功能材料設計的新思路。

發明內容

本發明的目的是提供一種中低頻吸聲降噪涂料，中低頻吸聲性能好、制備工藝簡單、應用范圍廣、實用性強，應用建筑、車體內外以及需要降低中低頻噪音的場合。

本發明的另一目的是提供上述涂料的制備方法。

本發明所采用的技術方案是，一種中低頻吸聲降噪涂料，按照質量百分比由以下原料組成：

室溫硫化硅橡膠51%-78%，

鋯鈦酸鉛系列壓電陶瓷20%-45%，

炭黑2%-4%，

以上組分的質量百分比總和為100%。

本發明所采用的另一技術方案是，中低頻吸聲降噪涂料的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1

將室溫硫化硅橡膠預聚物、鋯鈦酸鉛系列壓電陶瓷、炭黑分別烘干至分析天平上恒重；然后按照質量百分比，分別稱取51%-78%的室溫硫化硅橡膠，20%-45%的鋯鈦酸鉛系列壓電陶瓷，2%-4%的炭黑，以上組分的質量百分比總和為100%；