一种高隔音聚合物复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种隔音夹层玻璃中间膜材料及其制备方法，通过静电纺丝技术制备了具有核壳结构的纤维，结合热压或共混技术，制备了纤维/聚合物复合材料中间膜，该类复合材料具有优异的透明性和隔音特性，适合高隔音夹层玻璃的制备生产。璃的制备生产。

【技术实现步骤摘要】
一种高隔音聚合物复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高隔音聚合物复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料

技术背景
[0002]随着社会的发展，城市化进程加快，噪音污染成为影响人们生活质量的重要因素，人们对声音舒适性的要求也越来越高，高隔音材料的市场需求也越来越多。例如在汽车上，通过增加玻璃厚度的隔音方案显然是行不通的，高隔音夹层玻璃中间膜的市场就非常大。而现有的材料隔音性能有限，或者单一频率隔音，难以保证在低频、中频、高频波段同时隔音。随着交通工具的提速，特种工况需求，研制一种适合玻璃夹层高隔音中间膜材料，不仅可以增加降噪效果，也可以提高安全性。

技术实现思路

[0003]基于此，本专利技术提供了一种高隔音复合材料及其制备方法，通过核壳纤维与特定聚合物材料复合，实现了全频段隔音安全的综合特性。
[0004]本专利技术提供了一种隔音夹层玻璃中间膜及其制备方法，包括如下步骤：
[0005](1)将一定量的聚合物溶解在有机溶剂中，搅拌溶解得到聚合物纺丝液；
[0006](2)利用上述纺丝液，采用同轴电纺丝方法制备核壳纤维；
[0007](3)将聚合物胶片与上步制备的核壳纤维复合，得到聚合物/核壳纤维复合膜。
[0008]优选地，步骤(1)中所述的聚合物包括：聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯等聚合物中的一种或多种的混合。
[0009]优选地，步骤(1)中所述的有机溶剂包括：N,N
‑<br/>二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲酸、二氯甲烷、氯仿、N
‑
甲基吡咯烷酮、乙醇、丙酮、乙腈、异丙醇中的一种或多种混合。
[0010]优选地，步骤(1)中所述的纺丝液浓度为0.5wt％
‑
50wt％。
[0011]优选地，步骤(2)中所述的电纺丝电压为3
‑
50kV；壳层推进速度为0.01
‑
55mL/h，芯(核)层推进速度为0.01
‑
35mL/h。
[0012]优选地，步骤(3)中所述的聚合物/核壳纤维复合膜的制备方法可以是多层热压工艺，也可以是高分子共混。
[0013]优选地，步骤(2)中所述的核壳纤维，纤维的直径为0.005
‑
50微米；核(芯)的直径为0.001
‑
30微米。
[0014]优选地，步骤(3)中所述的聚合物胶片，可以为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氨酯(TPU)、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(EVA)、离子性中间膜(SGP)中的一种或两种。
[0015]本专利技术的创新点在于：首次利用同轴静电纺丝技术制备了中空聚合物纳米纤维薄膜，将制备的中空聚合物纤维薄膜与聚合物材料复合，利用这种中空纤维的核壳结构起到高隔音的效果。因为电纺丝制备的纤维直径可以达到纳米级，而且直径可控，使得复合材料
维持原聚合物粘结特性的同时，还具备高的透明性和隔音性，可以直接应用于夹层隔音玻璃的生产制造。
附图说明：
[0016]图1为专利技术实施例1所使用的同轴静电纺丝装置示意图。
[0017]图2为本专利技术实施例1所制得的聚合物/纤维复合膜的结构示意图。
[0018]图3为本专利技术实施例1所制得的夹层玻璃结构示意图。
[0019]图4为本专利技术实施例1所制得的聚合物/纤维复合材料夹层玻璃隔音机理示意图。
[0020]图5为本专利技术中材料隔音性能测试使用的阻抗管装置示意图。
[0021]具体实施方法：
[0022]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。
[0023]本专利技术所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
[0024]本专利技术所有原料，对其纯度没有特别限制，本专利技术优选采用工业纯或电纺丝制备领域使用的常规纯度。
[0025]本专利技术所有名词表达、简称和牌号均属于本领域常规的名词表达、简称和牌号，每个名词表达、简称和牌号在其相关应用领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据该名词表达、简称和牌号，能够清楚准确唯一的进行理解。
[0026]为了清楚的说明本专利技术，以下是本专利技术的具体实施例，但其对本专利技术的范围无任何限制。
[0027]实施例1：
[0028]称量15g聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，加入在90ml二甲基亚砜(DMSO)中，50℃磁力加热搅拌近6h得纺丝液。将纺丝液注入5mL的注射器中，然后放入同轴静电纺丝装置中，设置纺丝电压可以为18kV，纺丝距离可以为18cm，壳溶液的注射速度为0.2mL/h，芯溶液的注射速度为0.02mL/h，在接收器上收集核壳纤维薄膜后，置于50℃恒温干燥箱内，干燥12h。
[0029]将上述纺丝核壳纤维膜至于两层EVA胶片中间，通过热压制成EVA/PMMA核壳纤维复合胶膜。如上胶膜至于两块钢化玻璃中间通过热压即可获得高隔音夹层玻璃。
[0030]实施例2：
[0031]称取12g聚丙烯腈(PAN)，加入在70gN,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)中，55℃磁力搅拌5h得纺丝液。将纺丝液注入5mL的注射器中，然后放入同轴静电纺丝装置中，设置电压可以为15kV，纺丝距离可以为16cm，壳溶液的注射速度为0.14mL/h，芯溶液的注射速度为0.014mL/h，在接收器上收集的空心纤维薄膜，置于60℃恒温干燥箱内，干燥12h。
[0032]将上述纺丝核壳纤维膜至于两层PVB胶片中间，通过热压制成PVB/PAN核壳纤维复合胶膜。如上胶膜至于两块钢化玻璃中间通过热压即可获得高隔音夹层玻璃。
[0033]实施例3：
[0034]称取10g聚酰胺(PA6)，加入在60g甲酸溶液中，60℃条件下磁力搅拌过夜得纺丝液。将纺丝液注入5mL的注射器中，然后放入同轴静电纺丝装置中，设置电压可以为20kV，纺
丝距离可以为20cm，壳溶液的注射速度为0.2mL/h，芯溶液的注射速度为0.02mL/h，将在接收器上收集的空心纤维薄膜置于50℃恒温干燥箱内，干燥12h。
[0035]将上述纺丝核壳纤维与PVB胶片至于挤出机中共混，流延挤出胶片，得到PVB/PAN核壳纤维复合胶膜。如上胶膜至于两块钢化玻璃中间通过热压即可获得高隔音夹层玻璃。
[0036]实施例4：
[0037]称取5g聚苯乙烯(PS)，加入在60gN,N
‑
二甲基乙酰胺(DMAc)中，60℃加热磁力搅拌8h得纺丝液。将纺丝液注入5mL的注射器中，然后放入同轴静电纺丝装置中，设置电压可以为20kV，纺丝距离可以为18cm，壳溶液的注射速度为1.5mL/h，芯溶液的注射速度为0.15mL/h，将在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔音夹层玻璃中间膜及其制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将一定量的聚合物溶解在有机溶剂中，搅拌溶解得到聚合物纺丝液；(2)利用上述纺丝液，采用同轴电纺丝方法制备核壳纤维；(3)将聚合物胶片与上步制备的核壳纤维复合，得到聚合物/核壳纤维复合膜。2.根据权利要求1所述的一种隔音夹层玻璃中间膜及其制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的聚合物包括：聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯等聚合物中的一种或多种的混合。3.根据权利要求1所述的一种隔音夹层玻璃中间膜及其制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的有机溶剂包括：N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲酸、二氯甲烷、氯仿、N
‑
甲基吡咯烷酮、乙醇、丙酮、乙腈、异丙醇中的一种或多种混合。4.根据权利要求1所述的一种隔音夹层玻璃中间膜及其制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的纺丝液浓度为0.5wt％
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：王世伟，陈爽，陈东贺，于龙娇，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：