[發明專利]一種適用于中高頻吸聲的生物質-密胺泡棉基復合氣凝膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202210906948.8
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115181394A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 江學良;張鈺;喻鵬;沈君實;蔡子怡;游峰;姚楚;楊歡;吳丹
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C08L61/28
• 分類號: C08L61/28;C08J9/42;C08J9/28;G10K11/162
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 姜婷

本發明公開了一種適用于中高頻吸聲的生物質?密胺泡棉基復合氣凝膠及其制備方法。該制備方法，包括以下步驟：將羧甲基纖維素鈉溶解至去離子水中，得到羧甲基纖維素鈉水溶液；將密胺泡棉浸泡在羧甲基纖維素鈉水溶液液面以下，不斷攪拌、擠壓，之后進行超聲分散；將在羧甲基纖維素鈉水溶液中充分浸泡的密胺泡棉連同羧甲基纖維素鈉水溶液一同抽真空處理，然后將其冷凍定型；最后將冷凍定型的羧甲基纖維素鈉/密胺泡棉冰模板進行冷凍干燥。相比于之前制備的聚多糖/橡膠基復合氣凝膠—阿拉伯樹膠/羧基丁腈膠乳復合氣凝膠，本發明制備的羧甲基纖維素鈉/密胺泡棉基復合氣凝膠在吸聲性能上有明顯進步并且復合氣凝膠機械強度和韌性也顯著提高。

技術領域

本發明涉及高分子材料復合改性技術領域，尤其是涉及一種適用于中高頻吸聲的生物質-密胺泡棉基復合氣凝膠及其制備方法。

背景技術

噪聲污染是繼空氣污染和水污染之后的第三大污染，是世界各國尤其是發展中國家在住宅、商業、工業和農業設施所面臨的重要環境威脅之一，會在無形之中損害人類和其他生物的身心健康并造成不可逆的危害。噪聲產生的源頭多種多樣，主要包括交通噪聲、工業噪聲和生活噪聲三種來源。噪聲實際上是物體的震動形成的波，是物體不規則振動時發出的聲音，是一種生物刺激體。科學研究表明大量接觸噪音會對人體產生潛移默化的危害，長期暴露在噪聲下，不僅會造成聽力受損，還會增加高血壓、心血管疾病、睡眠障礙、肥胖癥和糖尿病等疾病產生的風險，嚴重的甚至會導致死亡。

噪聲無處不在，危害巨大，控制和治理噪聲的任務迫在眉睫。使用吸聲材料來吸收噪聲、降低噪聲的危害是一種效果顯著方法。然而，目前廣泛使用的開孔聚氨酯、脲醛泡沫塑料等高分子材料制品一類的社會主流的吸聲材料大多數都是來自不可再生的石油化石資源，是不可降解的材料，在生產使用的同時，也給環境帶來了極大的壓力。隨著傳統化石資源的枯竭，開發新的可降解、可再生材料用作吸聲材料的任務任重而道遠。在這種情況下，以生物質為前驅體的吸聲材料的研究、制備和使用逐漸走進大眾視野。

以生物質為前驅體制備的吸聲材料雖然使得可降解可回收的環保類吸聲材料的開發和應用有了突破性進展，但是其吸聲性能和結構強度仍有待提高。中國專利CN114106435A公開一種復合氣凝膠及其制備方法，其以阿拉伯樹膠和羧基丁腈橡膠作為基體，所制備的復合氣凝膠具有良好吸聲效果和較好的結構強度，但得到的復合氣凝膠在1000～6300Hz內的平均吸聲系數僅為0.708～0.841，50％應變時壓縮應力最高也僅為0.041Mpa，并且壓縮后基本不會回彈。可見，如何制備出同時具有高吸聲效果和結構強度的生物質吸聲材料仍然是科研工作者的重要研究方向。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術不足，提出一種適用于中高頻吸聲的生物質-密胺泡棉基復合氣凝膠及其制備方法，解決現有技術中生物質吸聲材料吸聲效果不足、結構強度低的技術問題。

本發明的第一方面提供一種適用于中高頻吸聲的生物質-密胺泡棉基復合氣凝膠的制備方法，包括以下步驟：

將羧甲基纖維素鈉溶解至去離子水中，得到羧甲基纖維素鈉水溶液；

將密胺泡棉浸泡在羧甲基纖維素鈉水溶液液面以下，不斷攪拌、擠壓，之后進行超聲分散；

將在羧甲基纖維素鈉水溶液中充分浸泡的密胺泡棉連同羧甲基纖維素鈉水溶液一同抽真空處理，然后將其冷凍定型；

將冷凍定型的羧甲基纖維素鈉/密胺泡棉冰模板進行冷凍干燥，冷凍干燥結束后即得適用于中高頻吸聲的生物質-密胺泡棉基復合氣凝膠。

本發明的第二方面提供一種適用于中高頻吸聲的生物質-密胺泡棉基復合氣凝膠，該適用于中高頻吸聲的生物質-密胺泡棉基復合氣凝膠通過本發明第一方面提供的適用于中高頻吸聲的生物質-密胺泡棉基復合氣凝膠的制備方法得到。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括：