[發明專利]一種聚氨酯/四氧化三鐵/纖維氈柔性降噪復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110374748.8
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113043703A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 趙曉明;彭敏
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B32B27/40
• 分類號: B32B27/40;B32B27/18;B32B9/00;B32B9/04;B32B27/12;B32B33/00;B32B37/24;B32B38/16;D06N3/00;D06N3/14
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本發明公開了一種聚氨酯/四氧化三鐵/纖維氈柔性降噪復合材料的制備方法。制備方法為：設定攪拌器以1500r/min運轉以攪拌聚氨酯樹脂，期間加入一定量的四氧化三鐵、分散劑、流平劑及消泡劑，直到混合物混合均勻。加入適當增稠劑攪拌5分鐘得到所需涂料。將涂料通過真空處理消除氣泡直至涂料無氣泡，至此，涂層液制備完成。將金屬板固定在涂膜機上，噴涂一定量的脫模劑，調整涂抹棒厚度為1mm，將制備完成的涂層液涂于金屬板上在80℃下烘干，脫模，得到柔性聚氨酯/四氧化三鐵復合膜。然后在其表面刮涂一層薄的樹脂，并將所制備的柔性聚氨酯/四氧化三鐵復合膜置于其表面復合、烘干。至此，聚聚氨酯/四氧化三鐵/纖維氈柔性降噪復合材料制備完成。

技術領域

本發明屬于噪聲吸收的聲學功能材料領域，具體涉及一種聚氨酯/四氧化三鐵/纖維氈柔性降噪復合材料的制備方法。

背景技術

隨著全球工業及交通系統的飛速發展，噪聲污染對人類健康及環境所造成的危害越來越嚴重，已被人們視為繼空氣污染之后人類公共健康的第二個殺手。據研究表明，噪聲在造成人類壓力的誘導因素中排在第三位，而生活在高速公路旁的居民，心肌梗塞率則增加了30％左右。據世界衛生組織(WHO)報告稱，預計到2050年，全世界近25億人(即四分之一的人)將有某種程度的聽力問題。并且噪聲所帶來的危害除了會影響到人的聽覺系統外，還有可能引發高血壓、心臟病、記憶力衰退、注意力不集中、呼吸系統、循環系統及其他精神綜合癥等多種疾病，從而縮短人的壽命。

纖維制品作為常見的吸聲材料之一，具有一定的吸聲性能，但基本不具備隔聲性能。并且由于纖維氈是利用熱損耗進行吸聲，因此要達到良好的吸聲效果其厚度通常需大于20mm以上，且單一的纖維材料強力低，穩定性差，會給安裝造成不便，且同一纖維材料其吸聲頻率固定，具有不可調節性。故使用單一的纖維材料作為吸聲材料具有諸多的局限性。

本發明的目的在于克服上述纖維材料的厚度較厚，共振頻率固定、不具備隔聲性能等缺點，提供了一種聚氨酯/四氧化三鐵/纖維氈柔性降噪復合材料的制備方法，通過將復合膜與纖維氈進行粘合，在保持纖維氈自身柔性的情況下，提高其吸聲性能和隔聲性能，并根據控制四氧化三鐵的含量在不增加厚度的條件下控制材料共振頻率的位置，以達到材料吸聲效果的可調節性，相比于利用一類或一種材料制備的降噪材料，降噪效果優良，可為新型降噪材料的開發提供參考。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供了一種聚氨酯/四氧化三鐵/纖維氈柔性降噪復合材料的制備方法。

本發明的聚氨酯/四氧化三鐵/纖維氈柔性降噪復合材料，采用涂層工藝和粘合工藝制備，材料組成為纖維氈和涂層。

本發明中所述涂料的組成及重量份為：水性聚氨酯：77.5～97.5重量份；四氧化三鐵：0～20重量份；消泡劑：0.5重量份；分散劑：1重量份；流平劑：1重量份；增稠劑：1～6重量份。

本發明中所述水性聚氨酯為半透明乳液，固體份40±1，粘度(25℃，mPa.S)小于300。

本發明中所述增稠劑為水性增稠劑，主要成分為聚氨酯化合物，PH值7.0±0.1，粘度≤3000 CPS/25℃。

本發明中所述四氧化三鐵粒徑為20nm，且純度大于99％。。

本發明中所述消泡劑為有機硅消泡劑，活性成份10％。

本發明中所述分散劑為HTK-5040，流平劑為RM-2020，增稠劑為S-7011。

本發明中所述活性炭纖維氈厚度為2mm，比表面積1300m²/g。

本發明還提供了上述聚氨酯/四氧化三鐵/纖維氈柔性降噪復合材料的制備方法，包括如下步驟。