[發(fā)明專利]一種吸隔音兼?zhèn)涞膶嵖展芙M合陣列/發(fā)泡聚氨酯復合結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310300102.0
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103381673A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 李明俊;耿軍軍;徐泳文;葉皓
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: B32B3/20
• 分類號: B32B3/20;B32B15/095;B32B33/00;G10K11/168
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發(fā)明涉及一種吸隔音兼?zhèn)涞膶嵖展芙M合陣列/發(fā)泡聚氨酯復合結構，屬減振降噪用復合結構材料技術領域。

背景技術

傳統(tǒng)隔聲材料是指能夠阻斷空氣中噪聲的傳播的材料、結構或構件等，材料密實、且有較大質(zhì)量，因此主要缺點為笨重，從增加建筑室內(nèi)容積率和減少建筑承重以及高隔聲的環(huán)境要求等角度，人們非常渴望突破輕薄材料隔聲量低這一技術瓶頸。而吸聲材料則與傳統(tǒng)隔聲材料恰好相反，它是一種具備多孔結構，依靠經(jīng)絡內(nèi)摩擦耗散入射聲能的一種材料。傳統(tǒng)意義上吸聲和隔聲二者是完全分離的兩種材料。復合吸隔聲材料是一種既具備一定隔聲性能且兼具一定吸聲性能的由多種材料或結構混合制備的多元復合材料，目前已有的復合吸隔聲材料主要有：聚合物雜化復合吸隔聲材料、多層具備不同降噪功能的材料貼合制備的復合吸隔聲材料以及發(fā)泡體筋絡增強復合材料。已有的研究證明上述目前已有的復合吸隔聲材料對于中高頻率段（500Hz-7000Hz）噪聲的降噪效果突出，但是對于低頻率段噪聲（500Hz以下）的降噪效果卻微乎其微。本發(fā)明設計以聚氨酯微發(fā)泡材料為基體，嵌入構造圓形微細鋼管與空管組合陣列，通過二者的結合，實現(xiàn)內(nèi)部的多次聲反射吸收以及二者在隔聲功能和吸聲功能上的復合，同時實現(xiàn)二者在中高頻率段和低頻率段隔聲功能的復合，制備出在全頻率段均具備優(yōu)良隔聲性能，且兼具較好吸聲性能的復合吸隔聲結構材料，它的出現(xiàn)打破了吸聲材料往往隔聲效果差這一特定規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種吸隔音兼?zhèn)涞膶嵖展芙M合陣列/發(fā)泡聚氨酯復合結構，通過嵌入構造圓形微細鋼管與空管組合陣列，制備出在全頻率段均具備優(yōu)良隔聲性能，且兼具較好吸聲性能的復合吸隔聲結構材料

本發(fā)明的目的是這樣來實現(xiàn)的，它主要通過在聚氨酯樹脂微發(fā)泡過程中鋪設由微細鋼管嵌入和抽出組成的實空管組合陣列,使聚氨酯發(fā)泡材料和實空管組合陣列實現(xiàn)復合形成復合結構，并通過控制組合陣列中實空管的管徑和管間距以及布管陣列結構大幅提升微發(fā)泡聚氨酯吸聲材料的隔聲性能，實現(xiàn)吸聲性能與隔聲性能的復合，制備出吸隔音兼?zhèn)涞膶嵖展芙M合陣列/發(fā)泡聚氨酯復合結構材料。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種利用實空管組合陣列改性發(fā)泡多孔吸聲材料制備吸隔音兼?zhèn)涞膹秃辖Y構的制備方法。

為實現(xiàn)以上發(fā)明的目的，本發(fā)明主要采用了以下技術方案：本發(fā)明選用聚氨酯發(fā)泡組分軟段（A組分）和硬段（B組分）配比為1：1進行發(fā)泡，發(fā)泡溫度為70℃，發(fā)泡時間為30分鐘，熟化時間為12小時。本發(fā)明中實空管組合陣列中實管選用不銹鋼304材質(zhì)鋼管且外套中空纖維阻尼材料薄層（隔聲量要求不高時也可不套），實管也可以為其他材質(zhì)細管如：ABS、PVC等塑料管，鉛管、鋁管等金屬管。實空管組合陣列結構的實現(xiàn)是通過在布管過程中在微細鋼管表面均勻涂抹凡士林，發(fā)泡完成后根據(jù)管陣列的結構保留嵌入或抽空相應的微細鋼管即可。本發(fā)明設計以聚氨酯樹脂微發(fā)泡材料為基體，嵌入構造圓形微細鋼管與空管組合陣列，二者的組合促使聲波在材料中的傳輸方向發(fā)生改變，在材料內(nèi)部由于聲阻抗的突變發(fā)生多次反射吸收，從而增加了聲波與孔壁的摩擦提高了材料的吸聲性能，同時實空管組合陣列在材料中形成散射體，其在聲波的激勵下周圍產(chǎn)生共振，并與入射波產(chǎn)生相互作用使聲波難以繼續(xù)傳輸，進而增加材料的隔聲量。

通過對管徑、管間距以及實空管混合布管陣列結構控制達到最佳聲學性能。該復合結構的厚度與實空管管徑比大于10：1，所鋪設的實空管組合陣列結構為矩形陣列，布管形式為單排實管加兩排空管，管間距為實空管管徑的2～3倍。當不要求30dB(A)以上隔聲量時，可不用實管而全部采用空管陣列。

上述復合材料制備步驟如下：

取兩塊厚1mm、長寬為1000*40mm鋼板，按照布管陣列結構在鋼板上打孔制備相應沖孔板，然后將所需管表面均勻涂抹凡士林后穿插到兩塊沖孔板中間，構成相應的支撐結構，并置于發(fā)泡模具中，發(fā)泡模具內(nèi)部事先均勻涂抹脫模劑或鋪聚四氟乙烯膜。本發(fā)明在實驗過程中為便于實驗，選用小尺寸模具進行實驗,長寬高分別為250mm、250mm、40mm?，選用250mm*40mm小尺寸硬塑料板做沖孔板。?