一种高强度低频吸音板的制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强度低频吸音板的制备方法。本发明专利技术以粉煤灰、水泥、熟石膏、生石灰混合球磨得到灌浆混合料，粉煤灰、生石灰、熟石膏作为轻质骨料，形成水硬性胶凝材料，形成具有高强度具有吸音功能的陶粒；预氧化丝和聚乙烯醇水溶液放入石墨模具中，会在多孔陶粒周围形成碳纤维制品，得到轻质吸音板，利用两种聚合物制备共混纺丝原液，使声能转化为热能，聚乙烯醇水溶液在凝胶后受热分解会形成共轭双键的聚合物并产生气体，能够将长波长的低频噪音切割成短波长的高频噪音，便于内部陶粒的吸收，因而本发明专利技术的吸音板具能够提高低频噪音的吸收率，具有广阔的应用前景。

Preparation of a High Strength Low Frequency Sound Absorber

【技术实现步骤摘要】
一种高强度低频吸音板的制备方法
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种高强度低频吸音板的制备方法。
技术介绍
吸音板是指板状的具有吸音减噪作用的材料，主要应用于影剧院、音乐厅、博物馆、展览馆、图书馆、审讯室、画廊、拍卖厅、体育馆、报告厅、多功能厅、酒店大堂、医院、商场、学校、琴房、会议室、演播室、录音室、KTV包房、酒吧、工业厂房、机房、家庭降噪等对声学环境要求较高及高档装修的场所。吸音板按照制作材料分为木质吸音板、矿棉吸音板、布艺吸音板、聚酯纤维吸音板、金属吸音板五大类。其中，木质吸音板根据声学原理加工而成；矿棉吸音板的表面布满深浅、形状、孔径各不相同的孔洞；布艺吸音板的核心材料是离心玻璃棉；聚酯纤维吸音板是一种理想的吸声装饰材料。其原料是100％的聚酯纤维，具有吸音、环保、阻燃、隔热、保温、防潮、防霉变、易除尘、易切割、可拼花、施工简便、稳定性好、抗冲击能力强；金属吸音板是在一金属板体的底面密布凹设诸多锥底具有一椭圆形微细孔的三角锥，又在金属板体的顶面设具成形为微细波浪型表面，且于波浪型表面上对应椭圆形微细孔处上方周围也凹设成形三角锥，反射的声波相互碰撞干扰而产生衰减，同时，即使部分声波将穿透三角锥锥底的椭圆形微细孔，也会造成声波穿透损失，达到吸音效果。聚酯纤维吸音板全称为聚酯纤维装饰吸音板，是一种以聚酯纤维为原料经热压成型制成的兼具吸音功能的装饰材料。聚酯纤维吸音板中主要是包含有一些聚酯纤维和其它的纤维多孔吸声材料，如离心玻璃棉、岩棉、矿棉、植物纤维喷涂等，吸声机理是材料内部有大量微小的连通的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，与材料发生摩擦作用将声能转化为热能。多孔吸声材料的吸声特性是随着频率的增高吸声系数逐渐增大，这意味着低频吸收没有高频吸收好。多孔材料吸声的必要条件是：材料有大量空隙，空隙之间互相连通，孔隙深入材料内部。聚酯纤维吸音板和其他多孔材料的吸音特性类似，吸音系数随频率的提高而增加，高频的吸音系数很大，其后背留空腔以及用它构成的空间吸音体可大大提高材料的吸音性能。降噪系数大致在0.8～1.10左右，成为宽频带的高效吸音体。近年来，随着经济的发展的同时也加剧了噪声污染的问题，噪声严重影响着居民的正常生活和人体健康，成为人类亟待解决的问题之一。吸音板是一种理想的吸声装饰材料，一般经各种粉料以一定的配比压制而成，具有吸音、环保、阻燃、隔热、保温、防潮、防霉变、易除尘、易切割、施工简便、稳定性好、抗冲击能力好、性价比高等优点。主要用于对隔离噪音要求较高的场所，比如：音乐厅、影剧院、演播厅、会议室、体育馆、展览馆、歌舞厅、报告厅等建筑上。目前吸音板存在：吸音板对低频噪音的吸收效果一般、吸音板冲击强度、抗压强度和抗弯曲断裂荷载强度、密度一般等问题。因此，专利技术一种优良的吸音板对建筑材料领域具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前人流量大的铁路交通站点中大部分为低频噪音，普通吸音板降噪效果不明显，低密度吸音板强度低，高密度吸音板运输成本以及施工难度较高的缺陷，提供了一种高强度低频吸音板的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种高强度低频吸音板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将多孔陶粒、硅烷偶联剂KH-550、腐殖酸粘泥、质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液置于石墨模具中，再加入硼砂进行凝胶化，在凝胶化过程中均匀放入预氧化丝，再将石墨模具封闭后放入电阻炉中，向电阻炉充入氮气作为保护气体，程序升温，保温碳化50～60min，自然冷却至室温后脱模，得到高强度低频吸音板；所述的多孔陶粒具体制备步骤为：（1）将粉煤灰、水泥、熟石膏、生石灰混合置于球磨机中球磨3～4h，过200目筛，得到灌浆混合料，将发泡剂用蒸馏水溶解，配制质量分数为5%的发泡剂溶液；（2）按重量份数计，向40～50份上述灌浆混合料中加入100～120份水、8～10份发泡剂溶液，放入制球机中制成粒径为2～3mm的生料球，将生料球置于设定温度为100～110℃的烘箱中，干燥2～3h，放入马弗炉中，加热升温，预热10～15min，再升温，焙烧15～20min，停止加热，自然冷却至室温后，出料得到多孔陶粒；所述的预氧化丝具体制备步骤为：（1）将聚丙烯晴和聚甲基丙烯酸甲酯混合，得到混合聚合物，将混合聚合物分散于N-N二甲基甲酰胺中，用磁力搅拌器以300～500r/min的转速混合搅拌，直至混合聚合物完全溶解，得到高分子溶液，控制溶液中溶质质量含量为20～30%，溶解温度为60～70℃；（2）将上述高分子溶液置于烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，加热升温至65～70℃，保温脱泡20～24h，得到共混纺丝原液，将共混纺丝原液倒入纺丝箱中，经喷丝板中喷出原丝，原丝由辊轮依次带入三个凝固浴槽，将凝固浴处理后的原丝卷绕收集得到预氧化丝；所述的腐殖酸粘泥具体制备步骤为：取泥炭粗磨过400目筛后用4～5倍的蒸馏水分散搅拌20～25min，向烧杯中滴加质量分数为10%的盐酸，得到悬浮液，将所得悬浮液置于高速离心分散机中，以3000～3500r/min的转速离心处理10～15min，分离得到下层沉淀，将下层沉淀置于烘箱中，加热升温至80～90℃，烘干得到腐殖酸粘泥。所述的高强度低频吸音板具体制备步骤中各组分原料，按重量份数计，包括70～80份多孔陶粒、4～5份硅烷偶联剂KH-550、10～12份腐殖酸粘泥、40～50份质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液、4～5份硼砂、20～25份预氧化丝。所述的高强度低频吸音板具体制备步骤中程序升温速率为5～10℃/min，保温炭化过程控制温度为1200～1400℃。所述的多孔陶粒具体制备步骤（1）中灌浆混合料中各原料，包括90～100份粉煤灰、20～25份水泥、8～10份熟石膏、4～5份生石灰。所述的多孔陶粒具体制备步骤（1）中发泡剂为碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸氢钠、松香酸钠的一种。所述的多孔陶粒具体制备步骤（2）中预热温度为400～450℃，焙烧温度为1100～1150℃。所述的预氧化丝具体制备步骤（1）中聚丙烯晴和聚甲基丙烯酸甲酯混合质量比为7︰3。所述的预氧化丝具体制备步骤中三个凝固槽依次装有质量分数为50%N-N二甲基甲酰胺的水溶液、50～55℃的水、95～100℃的沸水。所述的腐殖酸粘泥具体制备步骤中制备悬浮液过程中滴加盐酸需要滴加至无气泡产生，方能停止。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术以粉煤灰、水泥、熟石膏、生石灰混合球磨得到灌浆混合料，将灌浆混合料、水和发泡剂溶液混合制得生料球，经过干燥、预热、焙烧得到多孔陶粒，将聚丙烯晴和聚甲基丙烯酸甲酯混合，得到混合聚合物，将混合聚合物溶于N-N二甲基甲酰胺中，得到高分子溶液，将高分子溶液加热升温，保温脱泡得到共混纺丝原液，将共混纺丝原液置于纺丝箱中，纺出原丝，原丝经过三个凝固浴槽处理，卷绕收集得到预氧化丝，最后将多孔陶粒、硅烷偶联剂、腐殖酸粘泥、聚乙烯醇水溶液置于模具中，先加硼砂凝胶化，在凝胶化过程中均匀加入预氧化丝，再放入电阻炉中保温炭化得到高强度低频吸音板，本专利技术制备陶粒过程中，粉煤灰、生石灰、熟石膏作为轻质骨料，粉煤灰中玻璃体主要为氧化铝和二氧化硅，利用生石灰与水反应生成氢氧化钙，水接触时发生反应，释放大量的热，能够促本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度低频吸音板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将多孔陶粒、硅烷偶联剂KH‑550、腐殖酸粘泥、质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液置于石墨模具中，再加入硼砂进行凝胶化，在凝胶化过程中均匀放入预氧化丝，再将石墨模具封闭后放入电阻炉中，向电阻炉充入氮气作为保护气体，程序升温，保温碳化50～60min，自然冷却至室温后脱模，得到高强度低频吸音板；所述的多孔陶粒具体制备步骤为：（1）将粉煤灰、水泥、熟石膏、生石灰混合置于球磨机中球磨3～4h，过200目筛，得到灌浆混合料，将发泡剂用蒸馏水溶解，配制质量分数为5%的发泡剂溶液；（2）按重量份数计，向40～50份上述灌浆混合料中加入100～120份水、8～10份发泡剂溶液，放入制球机中制成粒径为2～3mm的生料球，将生料球置于设定温度为100～110℃的烘箱中，干燥2～3h，放入马弗炉中，加热升温，预热10～15min，再升温，焙烧15～20min，停止加热，自然冷却至室温后，出料得到多孔陶粒；所述的预氧化丝具体制备步骤为：（1）将聚丙烯晴和聚甲基丙烯酸甲酯混合，得到混合聚合物，将混合聚合物分散于N‑N二甲基甲酰胺中，用磁力搅拌器以300～500r/min的转速混合搅拌，直至混合聚合物完全溶解，得到高分子溶液，控制溶液中溶质质量含量为20～30%，溶解温度为60～70℃；（2）将上述高分子溶液置于烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，加热升温至65～70℃，保温脱泡20～24h，得到共混纺丝原液，将共混纺丝原液倒入纺丝箱中，经喷丝板中喷出原丝，原丝由辊轮依次带入三个凝固浴槽，将凝固浴处理后的原丝卷绕收集得到预氧化丝；所述的腐殖酸粘泥具体制备步骤为：取泥炭粗磨过400目筛后用4～5倍的蒸馏水分散搅拌20～25min，向烧杯中滴加质量分数为10%的盐酸，得到悬浮液，将所得悬浮液置于高速离心分散机中，以3000～3500r/min的转速离心处理10～15min，分离得到下层沉淀，将下层沉淀置于烘箱中，加热升温至80～90℃，烘干得到腐殖酸粘泥。...

【技术特征摘要】
1.一种高强度低频吸音板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将多孔陶粒、硅烷偶联剂KH-550、腐殖酸粘泥、质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液置于石墨模具中，再加入硼砂进行凝胶化，在凝胶化过程中均匀放入预氧化丝，再将石墨模具封闭后放入电阻炉中，向电阻炉充入氮气作为保护气体，程序升温，保温碳化50～60min，自然冷却至室温后脱模，得到高强度低频吸音板；所述的多孔陶粒具体制备步骤为：（1）将粉煤灰、水泥、熟石膏、生石灰混合置于球磨机中球磨3～4h，过200目筛，得到灌浆混合料，将发泡剂用蒸馏水溶解，配制质量分数为5%的发泡剂溶液；（2）按重量份数计，向40～50份上述灌浆混合料中加入100～120份水、8～10份发泡剂溶液，放入制球机中制成粒径为2～3mm的生料球，将生料球置于设定温度为100～110℃的烘箱中，干燥2～3h，放入马弗炉中，加热升温，预热10～15min，再升温，焙烧15～20min，停止加热，自然冷却至室温后，出料得到多孔陶粒；所述的预氧化丝具体制备步骤为：（1）将聚丙烯晴和聚甲基丙烯酸甲酯混合，得到混合聚合物，将混合聚合物分散于N-N二甲基甲酰胺中，用磁力搅拌器以300～500r/min的转速混合搅拌，直至混合聚合物完全溶解，得到高分子溶液，控制溶液中溶质质量含量为20～30%，溶解温度为60～70℃；（2）将上述高分子溶液置于烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，加热升温至65～70℃，保温脱泡20～24h，得到共混纺丝原液，将共混纺丝原液倒入纺丝箱中，经喷丝板中喷出原丝，原丝由辊轮依次带入三个凝固浴槽，将凝固浴处理后的原丝卷绕收集得到预氧化丝；所述的腐殖酸粘泥具体制备步骤为：取泥炭粗磨过400目筛后用4～5倍的蒸馏水分散搅拌20～25min，向烧杯中滴加质量分数为10%的盐酸，得到悬浮液，将所得悬浮液置于高速离心分散机中，以3000～3500r/min的转速离心处...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦家千，
申请(专利权)人：宿迁德特材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32