[發(fā)明專利]一種負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖及其制備方法與制備吸聲涂料中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110352660.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113150600B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘倩;張會(huì)平;鄢瑛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D7/62
• 分類號(hào): C09D7/62;C09D133/04;C09D125/14;C09D5/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強(qiáng)

本發(fā)明公開(kāi)了一種負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖及其制備方法與制備吸聲涂料中的應(yīng)用。本發(fā)明以膨脹珍珠巖為載體，采用化學(xué)氣相沉積法在膨脹珍珠巖表面生成碳納米管，能夠有效調(diào)變膨脹珍珠巖的孔結(jié)構(gòu)；在保留膨脹珍珠巖孔道結(jié)構(gòu)的前提下，減少其的內(nèi)部孔道的孔徑，且使所獲得的負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖具有高度復(fù)雜的孔道結(jié)構(gòu)，提高膨脹珍珠巖的孔隙率，空氣流阻及結(jié)構(gòu)因子，再拿負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖制備吸聲涂料，進(jìn)而提高材料的吸聲性能。該吸聲涂料環(huán)保無(wú)毒，且具有良好的貯存穩(wěn)定性，可罐裝儲(chǔ)存，減少施工現(xiàn)場(chǎng)配料的時(shí)間及人工成本。此外，本發(fā)明的吸聲涂層可直接涂覆于建筑外墻，且可采用高壓噴槍噴涂的方式進(jìn)行，操作簡(jiǎn)便，成本低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖及其制備方法與制備吸聲涂料中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，噪聲污染日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為繼大氣污染，白色污染，水污染之后的第四大污染。城市噪聲主要來(lái)自于四個(gè)方面：其一是由于飛機(jī)，輪船，火車和機(jī)動(dòng)車輛等交通工具在行駛過(guò)程中產(chǎn)生的交通噪聲；其二是由于工廠的工業(yè)勞作產(chǎn)生的噪聲，噪聲主要來(lái)自于機(jī)器設(shè)備的高速運(yùn)轉(zhuǎn)；其三是由于城市建筑工地的施工噪聲，包括動(dòng)力機(jī)械的打洞，挖掘，攪拌，運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)產(chǎn)生的大量噪聲；其四是人類在娛樂(lè)場(chǎng)所，體育賽事，游行集會(huì)等各種社會(huì)活動(dòng)中產(chǎn)生的生活噪聲，包括家庭環(huán)境中洗衣機(jī)，電視，吹風(fēng)機(jī)等家電產(chǎn)生的嘈雜聲。據(jù)統(tǒng)計(jì)噪聲有70％是來(lái)源于交通噪聲，由于此類噪聲的聲源是流動(dòng)的，所以干擾范圍較大，增加了噪聲防控工作的難度。當(dāng)前我國(guó)對(duì)交通噪聲采用的主要防控手段是在鐵路或公路旁筑造水泥基或玻璃材質(zhì)的聲屏障，但大多的水泥基吸聲屏障降噪效果不理想，如胡成燕《水泥基膨脹珍珠巖吸聲材料性能研究》等人以普通硅酸鹽水泥為粘結(jié)劑，膨脹珍珠巖為主要骨料制備的吸聲材料在高頻的吸聲效果一般，這主要是因?yàn)樗嗷袒笮纬擅軐?shí)的材料，同時(shí)水泥填滿了部分膨脹珍珠巖的孔道，使得其孔隙結(jié)構(gòu)受到影響，高頻的吸聲性能有所下降。而玻璃材質(zhì)的聲屏障由于造價(jià)相對(duì)較高，難以大面積應(yīng)用，且容易造成光污染。目前國(guó)內(nèi)鮮有可廣泛應(yīng)用的應(yīng)對(duì)方法。馬昭星(申請(qǐng)?zhí)枺?01711168692.0)等人以聚氨酯，苯丙乳液和膨脹珍珠巖為原材料制備的吸聲涂料由于膨脹珍珠巖的摻量過(guò)低，且未經(jīng)過(guò)負(fù)載碳納米管處理，吸聲性能有限。因此，研發(fā)一種具有良好吸聲效果且環(huán)保經(jīng)濟(jì)的吸聲材料具有一定的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖及其制備方法與制備吸聲涂料中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是針對(duì)國(guó)內(nèi)交通噪聲污染嚴(yán)重，現(xiàn)有能廣泛應(yīng)用，造價(jià)成本低，環(huán)境友好且吸聲效果優(yōu)良的吸聲材料短缺的現(xiàn)狀，提出的一種負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖吸聲涂料的制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供由上述制備方法得到的負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖吸聲涂料。

本發(fā)明的目的至少通過(guò)如下技術(shù)方案之一實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明提供的負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖的制備方法，包括如下步驟：

(1)膨脹珍珠巖的預(yù)處理：將金屬催化劑加入無(wú)水乙醇中，混合均勻，再加入膨脹珍珠巖，恒溫加熱至溶劑蒸干，讓金屬離子在膨脹珍珠巖上均勻分布，得到預(yù)處理后的膨脹珍珠巖顆粒；

(2)負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖的制備：將步驟(1)所述預(yù)處理后的膨脹珍珠巖顆粒置于反應(yīng)容器中，在保護(hù)氣氛下升溫至碳納米管的生長(zhǎng)溫度，通入碳源進(jìn)行反應(yīng)，于膨脹珍珠巖表面上均勻生長(zhǎng)出碳納米管，自然冷卻至室溫，得到所述負(fù)載碳納米管的膨脹珍珠巖。

進(jìn)一步地，步驟(1)所述金屬催化劑為二茂鐵、九水合硝酸鐵、六水合硝酸鈷中的一種；所述金屬催化劑與無(wú)水乙醇的質(zhì)量比為0.05-0.40：10-30；所述金屬催化劑與膨脹珍珠巖的的質(zhì)量比為0.05-0.40：0.5-0.75。

優(yōu)選地，所述膨脹珍珠巖為開(kāi)孔型的膨脹珍珠巖，粒徑為30-100目。