[發明專利]一種聚酰亞胺-鋁隔熱吸聲復合泡沫制備方法及產品

在審

• 申請號: 202010084353.X
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111168912A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 孫高輝;張柳;韓世輝;任曉荷;段天嬌;陳蓉蓉;王君
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B29C44/04
• 分類號: B29C44/04;B29C44/12;C08G73/10;C08J9/08;C08L79/08
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 鄭雙根

本發明公開了一種聚酰亞胺?鋁隔熱吸聲復合泡沫制備方法及產品，包括以下步驟：(1)、將極性溶劑溶解的芳香酸酐衍生物溶液、催化劑、泡沫穩定劑和發泡劑混合，得到發泡白料；(2)、將異氰酸酯加入到發泡白料中混合，得到發泡料漿；(3)、先將50?70％的發泡料漿倒入敞口的模具中，再將開孔泡沫鋁壓入發泡料漿中，最后把剩余的發泡料漿均勻地倒入模具中，發泡料漿在模具內發泡成型，靜置后得到聚酰亞胺泡沫中間體復合的泡沫鋁；(4)、取出聚酰亞胺泡沫中間體復合的泡沫鋁，并對聚酰亞胺泡沫中間體復合的泡沫鋁進行高溫固化，得到聚酰亞胺?鋁隔熱吸聲復合泡沫。本發明具有能夠提高吸聲系數、拓寬吸聲頻段以及改善隔熱效果的特點。

技術領域

本發明涉及一種復合泡沫材料及其制備方法，特別是一種聚酰亞胺-鋁隔熱吸聲復合泡沫制備方法及產品。

背景技術

開孔泡沫鋁是一種以金屬鋁為基體骨架，內部具有孔洞結構的金屬泡沫材料，由于其獨特的孔隙結構及透過性,尤其是開孔泡沫鋁孔隙率大,經過壓制后,各孔隙之間連通,具有較好的吸聲性能，同時開孔泡沫鋁還具有輕質、耐熱、耐震、耐腐蝕、可回收和可以機械加工等優良特性，這些性能使其在當今的材料領域具有廣闊的應用前景，是很有開發前途的工程材料，其被廣泛應用于國防安全領域(如各類艦艇發動機艙)、道路交通領域(如吸聲屏障)、車船制造領域(如汽車前后擋板、行李箱蓋)以及建筑領域(如錄音棚、音樂廳、會議廳、體育場館等)。

然而，應用過程中人們也發現開孔泡沫鋁存在著一些不足之處，如開孔泡沫鋁的吸聲系數在高頻與低頻范圍內差異巨大；中低頻吸聲系數低，吸聲效果欠佳等，這些缺點嚴重制約著泡沫鋁材料在復雜聲場環境及中低頻聲學應用領域的深入以及尖端應用。

目前，改進泡沫鋁在吸聲方面的缺陷主要有兩類方法，一是通過機械加工的辦法來制作穿孔吸聲泡沫鋁，CN2712945公開了一種穿孔吸聲泡沫鋁，通過穿孔來改變泡沫鋁材料的聲阻抗率,和通過分層加工,形成不同聲阻抗率吸聲材料層組成的復合吸聲結構，以此獲得更加良好的吸聲性能。二是利用復合吸聲結構，將泡沫鋁與其他材料結合，得到具有優良吸聲性能的材料，CN204551295U公開了一種全屏吸聲降噪裝置，吸聲材料層為發泡橡膠、泡沫陶瓷和泡沫鋁，多層吸聲結構的設計,提高了屏體的吸聲性能,增加了吸聲頻帶；CN108564938A公開了一種新型仿生復合吸聲結構，由纖維、薄膜、空心柱體和多孔泡沫鋁四部分組成，該設計相對現有的傳統泡沫鋁吸聲結構而言,降低了成本和重量，也增大了吸聲系數。

雖然以上方式都在一定程度上提高了泡沫鋁的吸聲性能，但是第一類方法由于機械工藝的原因,孔眼通常難以達到控制低頻噪聲的細小密集要求,因此對低頻噪聲的吸聲效果不是很理想，而且加工過程費時費力；第二類方法制作工藝復雜，用料過多，且目前使用到的吸聲棉等材料，強度低、易老化、受潮后影響吸聲效果。與此同時，上述方法雖然能夠在一定程度上提升泡沫鋁的吸聲性能，但是也僅局限于在已有吸聲頻段上吸聲系數的提高，起始吸聲頻率點(吸聲系數最先達到0.2的頻率)仍然在2-3kHz之間，整個吸聲頻段并沒有得到有效拓寬。此外，開孔泡沫鋁具有較大的比表面積，孔洞空間內部相互連通，內部流體便于進行熱交換，隔熱效果不佳，使得開孔泡沫鋁在實際應用中極易受到周圍環境的影響，這個特點也讓開孔泡沫鋁的使用受到了限制。

因此，現有的技術存在著吸聲系數較低、吸聲頻帶較窄以及隔熱效果不佳的問題。

發明內容

本發明的目的在于，在不改變其輕質及其他性能的前提下，利用交叉學科知識技術對開孔泡沫鋁進行隔熱與吸聲性能進行提升，提供一種聚酰亞胺-鋁隔熱吸聲復合泡沫制備方法及產品。本發明具有能夠提高吸聲系數、拓寬吸聲頻段以及改善隔熱效果的特點。

本發明的技術方案：一種聚酰亞胺-鋁隔熱吸聲復合泡沫制備方法，包括以下步驟：

(1)、將極性溶劑溶解的芳香酸酐衍生物溶液、催化劑、泡沫穩定劑和發泡劑混合，得到發泡白料；

(2)、將異氰酸酯加入到發泡白料中混合，得到發泡料漿；