[發(fā)明專利]具有協(xié)同增效吸聲作用的復合聚酰亞胺泡沫及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111619183B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 孫高輝;任曉荷;韓世輝;王磊超;陳蓉蓉;王君
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B32B27/28
• 分類號: B32B27/28;B32B27/06;B32B37/00;C08J9/12;C08L79/08;C08G73/10
• 代理公司: 廈門納益維知專利代理事務所(普通合伙) 35273
• 代理人: 陳劍聰

本發(fā)明公開了一種具有協(xié)同增效吸聲作用的復合聚酰亞胺泡沫及其制備方法，其中制備方法包括如下步驟：1)以羧酸酯溶液、泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、催化劑，配置發(fā)泡A料，以多異氰酸酯作為發(fā)泡B料，混合得到發(fā)泡料漿；2)以?5?5℃的發(fā)泡料漿制備對低中頻聲波吸聲性能優(yōu)良而對中高及高頻聲波吸聲性能一般的聚酰亞胺泡沫，稱為PIF?Ⅰ片；3)以35?45℃的發(fā)泡料漿制備對中高及高頻聲波吸聲性能優(yōu)良而對低中頻聲波吸聲性能一般的聚酰亞胺泡沫，稱為PIF?Ⅱ片；4)PIF?Ⅰ片和PIF?Ⅱ片進行疊加復合，以PIF?Ⅱ片作為受聲面。最終制備出對低頻至高頻頻段聲波均具有優(yōu)良吸聲性能又輕質的復合聚酰亞胺泡沫產品。

技術領域

本發(fā)明涉及功能聚合物泡沫材料性能改進及復合技術領域，具體涉及一種具有協(xié)同增效吸聲作用的復合聚酰亞胺泡沫及其制備方法。

背景技術

噪聲污染主要包括城市噪聲、工業(yè)噪聲和交通噪聲，這些噪聲嚴重影響著人們的工作、學習、身心健康，已成為世界上需要解決的三大環(huán)境問題之一。在應用載體中大量使用多孔吸聲材料是目前控制噪聲的有效手段。

輕質聚酰亞胺泡沫是一種新型的高性能高分子多孔材料，與傳統(tǒng)的高分子多孔吸聲材料相比，表現出更優(yōu)異的耐環(huán)境性能、更寬的應用溫度范圍，因此具有更廣闊的應用前景及應用領域。然而，由于其泡孔結構的單一性，因此單一的具有規(guī)整泡孔結構的聚酰亞胺泡沫僅在特定范圍頻段表現出較好的吸聲行為，很難達到寬頻吸聲效果。開孔度較高的聚酰亞胺泡沫材料，主要通過內部復雜的通道與聲波介質之間的摩擦消耗聲能量，適應于中高頻及高頻頻段聲波的高效吸收；開孔度較低的聚酰亞胺泡沫材料，主要通過共振作用消耗聲能量，適應于低中頻頻段聲波的吸收。目前關于聚酰亞胺泡沫的研究集中在阻燃、力學性能、隔熱性能改進等方面，而對聲學性能乃至寬頻吸聲性能的研究很少。

CN108948409A公開了一種吸聲聚酰亞胺泡沫材料及其制備方法，通過添加有機吸聲材料的方式，使其平均降噪系數達到0.6-0.7，而且低頻及中低頻的吸聲系數在0.2左右，幾乎沒有吸聲效果，主要適用于高頻聲波的吸收。

CN109929107A公開了一種含尖劈空洞結構的聚酰亞胺吸聲泡沫材料及其制備方法，其密度約為129kg/m³,在900-6300Hz頻段內的吸收系數保持在0.9。然而，由于密度為常規(guī)聚酰亞胺泡沫的高8-15倍左右，加之模具結構設計復雜、制備過程復雜可控性不高，成品率較低，因此不利于滿足應用載體的吸聲材料的輕量化要求以及低成本要求。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有協(xié)同增效吸聲作用的復合聚酰亞胺泡沫及其制備方法，所制備的復合聚酰亞胺泡沫能夠提升聚酰亞胺泡沫整體吸聲性能，拓寬高效吸聲頻段，同時保證其輕量化特性。

本發(fā)明還提供了該具有協(xié)同增效吸聲作用的復合聚酰亞胺泡沫的應用。

所采用的技術方案為：

本發(fā)明的一種具有協(xié)同增效吸聲作用的復合聚酰亞胺泡沫的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：以羧酸酯溶液、泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、催化劑，配置發(fā)泡A料，以多異氰酸酯作為發(fā)泡B料，混合得到發(fā)泡料漿；

步驟二：以-5-5℃的發(fā)泡料漿制備對低中頻聲波吸聲性能優(yōu)良而對中高及高頻聲波吸聲性能一般的聚酰亞胺泡沫，稱為PIF-Ⅰ片；

步驟三：以35-45℃的發(fā)泡料漿制備對中高及高頻聲波吸聲性能優(yōu)良而對低中頻聲波吸聲性能一般的聚酰亞胺泡沫，稱為PIF-Ⅱ片；

步驟四：將步驟二中得到的PIF-Ⅰ片和步驟三中得到的PIF-Ⅱ片進行疊加復合，以PIF-Ⅱ片作為受聲面，得到一種對低頻至高頻頻段聲波均具有優(yōu)良吸聲性能的輕質聚酰亞胺泡沫產品。