一种轻薄复合降噪防震材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种轻薄复合降噪防震材料及其制备方法和应用，所述轻薄复合降噪材料，由吸声层和隔声层组成，所述吸声层为含端羟基聚环氧氯丙烷、膨胀珍珠岩、稻壳灰的改性聚氨酯发泡体，所述隔声层为含膨胀珍珠岩、稻壳灰的改性免蒸压加气混凝土。本发明专利技术利用表面浇注法，复合制备了一种轻质且中低频吸隔声性能优良的复合材料。复合后的材料同时具备了良好的中低频吸隔声性能。对比普通降噪材料，本发明专利技术复合降噪防震材料在电容器主要噪声频率，特别是对低频500、600、700Hz处的吸隔声性能得到大幅提升，且防震性能良好。40mm厚复合材料其隔声量高于240mm普通砖墙效果，实现了轻薄化、防震化设计目标。

A Light and Thin Composite Noise Reduction and Seismic Protection Material and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a light-thin composite noise-reducing and shock-proof material and its preparation method and application. The light-thin composite noise-reducing material consists of a sound-absorbing layer and a sound-insulating layer. The sound-absorbing layer is a modified polyurethane foam containing hydroxyl-terminated polyepichlorohydrin, expanded perlite and rice husk ash, and the sound-insulating layer is a modified non-autoclaved aerated concrete containing expanded perlite and rice husk ash. The invention utilizes surface pouring method to prepare a light weight composite material with excellent sound absorption and insulation performance at medium and low frequencies. The composite material also has good sound absorption and insulation performance at medium and low frequencies. Compared with ordinary noise-reducing materials, the composite noise-reducing and shock-proof material of the invention improves greatly the sound absorption and insulation performance at 500, 600 and 700 Hz of low frequency, and has good shock-proof performance. The sound insulation of 40mm thick composite material is higher than that of 240mm ordinary brick wall, which achieves the goal of lightening and anti-seismic design.

【技术实现步骤摘要】
一种轻薄复合降噪防震材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种轻薄复合降噪防震材料及其制备方法和应用，属于吸隔音、防震材料

技术介绍
随着远距离输电技术的发展，噪声问题逐渐成为特高压输电设备的突出问题。滤波电容器装置是高压直流换流站中可听噪声的主要来源之一，其辐射噪声极大，对周边居民正常的生产、生活造成了严重影响，其特征噪声频率段为500、600、700Hz处，人体长时间处于强噪声中，会引起机体免疫力降低，甚至会产生一系列并发症。因此，针对电容器的噪声特征，构造轻薄低廉降噪屏障成为该领域的一大趋势。对于传统的单一均质降噪材料，并不能同时兼顾优良的吸声性能与隔声效果。而复合材料能够将具有不同性能的不同材料进行复合，甚至能使各项性能得到互相促进，达到单一材料无法达到的效果。目前，主要通过复合不同性能的结构和材料，通常能将吸声、隔声、抗寒、耐热、阻燃减振等多种优良性能进行集合。现阶段国内外降噪材料的研究存在以下几个问题：(1)单一的聚氨酯发泡材料突出特征在于其的多孔结构，应用于降噪材料主要表现为具有较好的吸声性能，但普遍适用于高频率段噪声控制，而在中低频段吸声性能有待提高。多数研究者通过掺加不同颗粒物进行复合，来提高材料的平均吸隔声性能，但针对中低频段进行改性的研究较少；(2)综合现阶段应用现状，加气混凝土大多应用于外墙保温方面，且在抗震方面表现优异，而在降噪领域未能受到广泛应用。而且其对高频噪声处理有较好效果，但中低频吸隔声性能研究较少；(3)传统的蒸压养护方式，在生产中需要投入大量资金购置锅炉和蒸压釜等大型蒸养设备以及大量燃料，生产过程中的安全风险高，而且生产过程中出现的大量废物，会对环境造成极大的污染；(4)密实厚重的隔声材料给实际应用造成些许不便，不仅应用受到限制，而且成本造价通常较昂贵。因此，轻薄墙体得以广泛应用，成为一种趋势。一般为使墙体拥有优良的隔声效果，通常在墙体间填充吸声材料，即制备多层复合降噪材料；(5)目前对于轻质复合声学材料制备的研究多集中在三层及以上复合材料，不便于实现轻薄化，在吸隔声材料复合工艺中，多数设计需另外使用轻钢龙骨将材料进行连接复合，工艺操作略显复杂，增加成本；而利用粘接剂将两层材料复合，会对材料的吸声效果有影响；另有喷射方法成本较高，效果不明显。对电容器降噪的一系列措施来看，通过优化声源本体来解决噪声问题的，效果不甚明显，且成本较高；在声传播途径上降噪，又因电容器尺寸大，且带有电压，常用的“BOXIN”技术无法在电容器上实际使用，而普通的隔声屏因为比较厚重，而不便于操作施工。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种在具有吸声性能及隔性能的轻薄复合降噪防震材料及其制备方法和应用，本专利技术所提供的轻薄复合降噪材料在低频500Hz、600Hz、700Hz具有非常突出的吸声隔声效果，尤其适用作为电力电容器中的降噪材料。为了实现上述目的，本专利技术提供如下方案：本专利技术一种轻薄复合降噪防震材料，由吸声层和隔声层组成，所述吸声层为含端羟基聚环氧氯丙烷、膨胀珍珠岩、稻壳灰的改性聚氨脂发泡体，所述隔声层为含膨胀珍珠岩、稻壳灰的改性免蒸压加气混凝土。优选的方案，所述40cm厚度的轻薄复合降噪防震材料的隔声量≥50dB，吸声系数≥0.35，阻尼损失角正切值(tanδ)≤0.5。可以看出，本专利技术所提供的轻薄复合降噪防震材料对比普通砖墙隔声效果(240mm厚的普通砖墙隔声量约为47dB)更为优异，实现了轻薄化的目标。本专利技术所提供的轻薄复合降噪防震材料的隔声效果，相对于单层隔声层的效果也进一步的提升15％以上，说明吸声层与隔声层的组合可以实现协同增效！同时本专利技术所提供的轻薄复合降噪防震材料还具有优异的防震效果。优选的方案，所述改性聚氨脂发泡体由聚氨脂发泡材料、端羟基聚环氧氯丙烷、膨胀珍珠岩、稻壳灰组成，所述聚氨脂发泡材料中聚氨脂的硬段与聚氨脂的软段的质量比为2-8：8-2；所述改性聚氨脂发泡体中，端羟基聚环氧氯丙烷的含量为聚氨脂发泡材料质量的10-20％；所述改性聚氨脂发泡体中，膨胀珍珠岩的含量为聚氨脂发泡材料质量的5-25％；所述改性聚氨脂发泡体中，稻壳灰的含量为聚氨脂发泡材料质量的10-20％。聚氨脂发泡材料是由聚氨脂黑、白料混合，形成的(XY)n型线性嵌段聚合物，其中白料(组合聚醚)所形成的是(XY)n型线性嵌段聚合物中的软段，其中黑料(多异氰酸酯)形成XY)n型线性嵌段聚合物中的硬段。本专利技术中聚氨脂的硬段与软段的质量比，即为聚氨脂黑料与白料的质量比。聚氨脂发泡材料的质量也即聚氨脂黑料与白料的总质量。作为进一步优选，所述聚氨脂发泡材料中聚氨脂的硬段与软段的质量比为5-7:5-3；所述改性聚氨脂发泡体中，端羟基聚环氧氯丙烷的含量为聚氨脂发泡材料质量的15-20％，所述改性聚氨脂发泡体中，膨胀珍珠岩的含量为聚氨脂发泡材料质量的15-20％，所述改性聚氨脂发泡体中，稻壳灰的含量为聚氨脂发泡材料质量的13-18％。优选的方案，所述稻壳灰的粒径≤80μm；优选的方案，所述膨胀珍珠岩的堆积密度70-100kg/m3，平均粒径为0.15-5mm。本专利技术的吸声层，利用大粒径的膨胀珍珠岩和小粒径的稻壳灰颗粒与聚氨酯发泡材料仅发生物理共混，再添加由环氧氯丙烷阳离子开环所制得的聚合物端羟基聚环氧氯丙烷使声能在传播中消耗增大，提升了聚氨酯发泡体的吸声性能和防震性能。专利技术人发现，聚合物端羟基聚环氧氯丙烷添加可以大幅提升复合材料的防震效果。优选的方案，所述改性免蒸压加气混凝土的干料按按质量百分比计如下：水泥8-12％、粉煤灰45-55％、稻壳灰10-20％、膨胀珍珠岩5-10％、激发剂3-5％、石灰8-12％、石膏3-5％；另外铝粉为干料总质量的0.05-0.1％，稳泡剂为干料总质量的0.05～0.15％，碱水剂为干料总质量的0.05～0.1％，水灰比为0.5-0.7。在本专利技术中，所述干料为水泥、粉煤灰、稻壳灰、膨胀珍珠岩、激发剂、石灰、石膏的总和。在本专利技术中，隔声层是在免蒸压加气混凝土的配方基础上，利用稻壳灰和膨胀珍珠岩等量替代部分粉煤灰，并调整铝粉添加量，从而改善免蒸压加气混凝土的孔结构和孔数量，有效得获得了隔声效果优异的改性免蒸压加气混凝土。其中稻壳灰填充了混凝土间隙，增加了密实性，膨胀珍珠岩和铝粉作为影响因素，主要影响加气混凝土内部孔结构，使声能在其发气产生的宏观孔及膨胀珍珠岩半开孔结构内部得到消耗，从而减少声能透过加气混凝土，增强了材料的平均隔声量。本专利技术所提供的隔声层效果相对于常规的免蒸压加气混凝土提升1.5倍。同时本如果还通过配方的优化，使得隔声层的力学性能优于传统的免蒸压加气混凝土。作为进一步的优选，所述改性免蒸压加气混凝土的干料按按质量百分比计如下：水泥10-12％、粉煤灰48-52％、稻壳灰13-18％、膨胀珍珠岩5-6％、激发剂3-4％、石灰10-12％、石膏3-4％，另外铝粉为干料总质量的0.06-0.08％，稳泡剂为干料总质量的0.08～0.12％，碱水剂为干料总质量的0.06～0.09％，水灰比为0.55-0.6。本专利技术一种轻薄复合降噪防震材料的制备方法，将按设计比例配取的聚氨酯黑料、聚氨酯白料、膨胀珍珠岩、稻壳灰，在搅拌下混合，获得改性聚氨酯发泡预聚体，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻薄复合降噪防震材料，其特征在于：由吸声层和隔声层组成，所述吸声层为含端羟基聚环氧氯丙烷、膨胀珍珠岩、稻壳灰的改性聚氨脂发泡体，所述隔声层为含膨胀珍珠岩、稻壳灰的改性免蒸压加气混凝土。

【技术特征摘要】
1.一种轻薄复合降噪防震材料，其特征在于：由吸声层和隔声层组成，所述吸声层为含端羟基聚环氧氯丙烷、膨胀珍珠岩、稻壳灰的改性聚氨脂发泡体，所述隔声层为含膨胀珍珠岩、稻壳灰的改性免蒸压加气混凝土。2.根据权利要求1所述的一种轻薄复合降噪防震材料，其特征在于：40cm厚度的轻薄复合降噪材料的隔声量≥50dB，吸声系数≥0.35，阻尼损失角正切值≤0.5。3.根据权利要求1或2所述的一种轻薄复合降噪防震材料，其特征在于：所述改性聚氨脂发泡体由聚氨脂发泡材料、端羟基聚环氧氯丙烷、膨胀珍珠岩、稻壳灰组成，所述聚氨脂发泡材料中聚氨脂的硬段与聚氨脂的软段的质量比为2-8：8-2；所述改性聚氨脂发泡体中，端羟基聚环氧氯丙烷的含量为聚氨脂发泡材料质量的10-20％；所述改性聚氨脂发泡体中，膨胀珍珠岩的含量为聚氨脂发泡材料质量的5-25％；所述改性聚氨脂发泡体中，稻壳灰的含量为聚氨脂发泡材料质量的10-20％。4.根据权利要求3所述的一种轻薄复合降噪防震材料，其特征在于：所述聚氨脂发泡材料中聚氨脂的硬段与聚氨脂的软段的质量比为5-7：3-5；所述改性聚氨脂发泡体中，端羟基聚环氧氯丙烷的含量为聚氨脂发泡材料质量的15-20％；所述改性聚氨脂发泡体中，膨胀珍珠岩的含量为聚氨脂发泡材料质量的15-20％；所述改性聚氨脂发泡体中，稻壳灰的含量为聚氨脂发泡材料质量的13-18％。5.根据权利要求3或4所述的一种轻薄复合降噪防震材料，其特征在于：所述稻壳灰的粒径≤80μm；所述膨胀珍珠岩的堆积密度70-100kg/m3，平均粒径为0.15-5mm。所述端羟基聚环氧氯丙烷的分散度＜1.2。6.根据权利要求1或2所述的一种轻薄复合降噪防震材料，其特征在于：所述改性免蒸压加气混凝土的干料按质量百分比计如下：水泥8-12％、粉煤灰45-55％、稻壳灰10-20％、膨胀珍珠岩5-10％、激发剂3-5％、...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯浩波，雷杰妮，张炎，汪韦兴，罗文兵，周明华，
申请(专利权)人：肇庆市珈旺环境技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44