[發明專利]三維多孔框架增強纖維海綿高效吸音材料及其制備

在審

• 申請號: 201710213035.7
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN107116857A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 丁彬;吳紅炎;曹雷濤;烏園園;趙興雷;印霞;孫剛;俞建勇
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B32B9/02
• 分類號: B32B9/02;B32B9/04;B32B3/12;B32B3/24;B32B37/00;B32B27/40;B32B27/28;B32B37/06;B32B27/02;B32B27/30;B32B27/34;B32B15/02;B32B15/082
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩,王婧

技術領域

本發明涉及一種吸音材料。特別涉及一種內含三維多孔框架的增強纖維海綿材料與微孔膜進行復合而獲得的一種三維多孔框架增強纖維海綿高效吸音材料。

背景技術

噪音污染已經成為當今四大環境污染(噪聲污染、水污染、大氣污染及固體廢棄物污染)之一。噪音對于人們的健康、生活和學習會產生很大的負面影響，因此，吸音材料的研究成為了解決這一問題的主要方法之一。目前，國外文獻[Sound Absorbing Polyester Recycled Nonwovens for the Automotive Industry[J].Fibres&Textiles in Eastern Europe，2016，24(1)：107-113]報道了一種通過增加針刺無紡布的厚度以及質量來提高吸音性能。國內專利CN200710030504.8公開了一種在多層丙綸紡粘布之間夾入立體網狀混合短纖維層，并通過改變立體網狀混合纖維層的厚度來改善吸音性能。以上材料多孔吸音材料均是采用增加厚度和質量來提高性能，為達到某一吸音性能，材料的厚度及質量會較大，導致其在輕量化吸音領域受到限制。國內專利CN2014075614.7公開了一種對納米纖維泡沫進行表面粗糙改性而得到的一種新型吸音材料。所得吸音材料是全纖維的結構，具備體積密度小的特點，但其力學強度僅靠纖維間的粘結點提供，導致其拉伸性能及剪切性能不足，在實際施工過程中受到限制。

另一方面，微孔膜具有孔徑極小、孔徑分布均勻、薄膜強度高、表面光潔等優點，聲波傳遞過程中難以穿透微孔膜，表現出對聲波的傳遞具有反射作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種三維多孔框架增強纖維海綿高效吸音材料及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明提供了一種三維多孔框架增強纖維海綿高效吸音材料，其特征在于，包括三維多孔框架增強纖維海綿以及復合于三維多孔框架增強纖維海綿之上的微孔膜。

優選地，所述的微孔膜的平均孔徑尺寸為30nm～5μm，厚度為10～30μm；所述的微孔膜的原料為聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚乙烯咔唑、醋酸纖維素酯、聚酰胺酸、聚酰亞胺、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯亞胺、聚醚醚酮、聚丙烯酸、聚乳酸、聚環氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、熱塑性聚氨酯、尼龍、聚對苯二甲酸二元醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-聚甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚甲醛、聚烯烴、聚偏氟乙烯-全氟丙烯和聚偏氟乙烯中的一種或者多種的組合。

優選地，所述的三維多孔框架增強纖維海綿含有三維多孔框架作為主體支撐增強結構，通過將三維多孔框架置于含有阻燃劑的纖維漿液內，經漿液成型-溶劑干燥-固化處理得到。

優選地，所述的阻燃劑為甲基磷酸二甲酯、乙基磷酸二乙酯、三聚氰胺、聚磷酸銨、三氯丙基磷酸鹽和三氯乙基磷酸酯中的一種或者多種的組合。

優選地，所述的三維多孔框架的三維成型技術為三維編織技術、3D打印技術和發泡成型技術中的一種或者多種的組合。

優選地，所述的三維多孔框架的力學強度不低于10kPa；三維多孔框架材質為天然材料和/或合成材料和/或無機材料的一種或多種組合；三維多孔框架體積密度在1～500mg/cm³，所述三維多孔框架的孔徑大小為1～20mm。

其中天然材料優選為：棉、木棉、麻、木漿、竹漿、毛、蠶絲、木材、甲殼素、膠原蛋白、絲素蛋白的一種或多種組合。

合成材料優選為：聚乳酸-己內酯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、酚醛樹脂、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯酸、聚吡咯烷酮、聚乳酸、聚乳酸乙醇酸、聚砜、聚乙二炔、聚苯乙烯共聚馬來酸酐、聚甲基三乙氧基硅烷、聚谷氨酸、聚己內酯、聚對苯乙炔、聚乙丙交酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯、聚氯乙烯、聚二氧環己酮、聚三羥基丁酸酯、聚羥基丁酸酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚苯并咪唑、聚苯并惡嗪、聚對苯二甲酰間苯二胺、聚對苯二甲酰對苯二胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮、聚偏氟乙酸、聚環氧乙烷、聚乙烯咔唑、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚苯胺、聚芳酰胺、聚丁二酸丁二醇酯和聚對苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯的一種或多種的組合。