一种用于水下吸声的聚氨酯微孔穴复合材料及其制作方法，它由A组分和B组分组成；所述A组分含有聚氨酯弹性体基材、低密度低声速空心微球和高密度高声速粉末填料。其制作方法为先合成10~20%异氰酸根含量的聚氨酯预聚体，然后配制B组分，将上述A组分和B组分分别升温把B组分倒入A组分中，灌注到模具中，常温固化。本发明专利技术不同于橡胶材料的混炼及硫化成型，此材料采用常温或者加温常压固化。可一次性成型复杂造型制品或者大尺寸制品。不含易污染水池水质的添加剂及其他工艺助剂，因此更加符合环保要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子复合材料领域。特别涉及一种新型的水下吸声材料一聚氨酯微孔穴复合材料及其吸声构件的制备方法。
技术介绍
橡胶材料尤其是丁基橡胶材料作为消声水池吸声材料已经有相当久的历史，而且直到目前仍有许多单位仍在使用。但是，由于橡胶材料对水池水质容易造成污染，在长年累月的浸泡过程中，其析出物常导致水池水质变质，滋生菌类，产生臭味，严重影响了测试人员的身体健康。在对环保材料要求越来越高的今天，解 决这个问题变得很有必要。 在国内，不少单位的消声水池吸声构件仍在使用由丁基橡胶制作的吸声构件(包括圆锥，尖劈，肋片平行板系统)，其在水中的老化寿命一般在一、二十年左右，橡胶老化后其声速、密度和衰减系数等参数发生变化，声学性能会明显下降。根据最近对局部吸声圆锥的性能测试发现，20世纪60年代生产的吸声圆锥吸声性能已经明显下降，致使水池中低频声场性能已低于原设计要求(大部分消声器在3kHz时的吸声性能就已下降一半以上，高频的吸声性能也有部分损失)，更低于自由场水声计量的自由场特性要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种改善水池水质和测试人员测试环境的需求，以及实现水下吸声的聚氨酯微孔穴复合材料及其制作方法。 本专利技术是通过如下技术方案来实现的一种用于水下吸声的聚氨酯微孔穴复合材料，其主要技术特征是它由A组分和B组分组成；所述A组分含有聚氨酯弹性体基材、低密度低声速空心微球和高密度高声速粉末填料，聚氨酯弹性体基材由预聚体和扩链剂反应而成，预聚体的异氰酸根重量含量为10°/Γ20%, A组分为100重量份预聚体；Β组分中包括O. 03、. 05重量份小分子多元醇，11(Γ130重量份蓖麻油多元醇，O. 2^0. 3重量份催化剂，2(Γ30重量份增塑剂，O. 2^0. 3重量份消泡剂，各组份混合并搅拌均匀，真空脱泡，制成B组分； 所述低密度低声速空心微球为空心塑料微球或空心陶瓷微球或空心玻璃微珠或已膨胀聚苯乙烯微球； 所述高密度高声速粉末填料为铁粉或铜粉或滑石粉或炭黑或硫酸钡或云母粉和无机盐粉末； B组分的小分子多元醇为三羟甲基丙烷或1，4_ 丁二醇或乙二醇；催化剂为二丁基锡二月桂酸酯或辛酸亚锡，增塑剂包括邻苯二甲酸二乙酯或者邻苯二甲酸二辛酯，消泡剂包括硅氧烷类聚氨酯用消泡剂；一种用于水下吸声的聚氨酯微孔穴复合材料的制作方法，其特征在于包括以下步骤 (I)合成1(Γ20%异氰酸根含量的聚氨酯预聚体将二羟基聚氧化丙烯醚加热到105°C，边搅拌边抽真空，脱水2小时后冷却到70°C，常压下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，在干燥氮气保护下，于80°C 90°C反应I小时，抽真空脱泡，冷却，充干燥氮气，密封保存备用。 (2)将100重量份预聚体的A组分为基准，步骤(I)中的预聚体升温到60°C，加入O. Γ0. 2重量份色浆搅拌均匀，加入O. 5^1. 5重量份的空心塑料微球搅拌均匀，Γ3重量份的已膨胀聚苯乙烯微球搅拌均匀，加入5(Γ100重量份的硫酸钡粉末，搅拌均匀，真空脱泡处理，制成A组分。 (3)Β组分的配制Β组分中包括O.03、. 05重量份小分子多元醇，11(Γ 30重量份蓖麻油多元醇，O. 2^0. 3重量份催化剂，2(Γ30重量份增塑剂，O. 2^0. 3重量份份消泡剂。 将上述A组分和B组分分别升温到5(T60°C，把B组分倒入A组分中，快速搅拌，真空脱泡，脱泡时间视物料量而定，脱泡后直接灌注到模具中，常温固化，温度为2(T35°C，固化时间为I小时；加温固化，温度为5(T60°C，固化时间为40分钟；冬天，延长固化时间或者放入烘箱中进行加温固化，烘箱温度最高不超过80°C，增加催化剂比例，加快固化速度。 本专利技术区别于以往所使用的橡胶材料，可用于制作水下吸声构件，而且制造方法和工 艺为液态灌注；不同于橡胶材料的混炼及硫化成型，此材料采用常温或者加温常压固化。可一次性成型复杂造型制品或者大尺寸制品。不含易污染水池水质的添加剂及其他工艺助齐U，因此更加符合环保要求。本专利技术的特征在于运用聚氨酯材料和填料组合的办法，开发出一种新型的水下吸声材料，该材料不仅操作工艺比橡胶材料简单，而且制作过程中能耗更少，由于不添加容易对水质造成污染的橡胶加工助剂，因此，更加符合环保要求，是一种新型的绿色环保水下吸声材料。附图说明 图I、图2为单根圆锥性能测试表； 图3为平方米大板测试数据； 图4为Im2大面积吸声尖劈性能测试表。具体实施例方式以下通过实施例对本专利技术做进一步描述。本专利技术所制作的水下吸声构件包含但不仅限于以下实施例中的吸声结构。 如图I-图4所不 实例I 制作X 333mm吸声圆锥 (1)A组分制备 将3000g 二羟基聚氧化丙烯醚加热到105 °C，边搅拌边抽真空，脱水2小时后冷却到70°C，常压下加入3900g 二苯基甲烷二异氰酸酯，在干燥氮气保护下，于80°C 90°C反应I小时，抽真空脱泡，冷却，充干燥氮气，密封保存备用。 将7000g步骤(I)中的预聚体升温到60°C，加入27. 32g色浆搅拌均匀，加入68g空心塑料微球搅拌均勻，加入136g已膨胀聚苯乙烯微球搅拌均勻,加入6800g硫酸钡粉末，搅拌均匀，真空脱泡处理，制成A组分。 (2)B组分制备 B组分的配制称取220. 78gl，4-丁二醇和6762g蓖麻油，混合搅拌均匀，加入邻苯二甲酸二乙酯1365g,消泡剂13. 62g,自制催化剂14. 64g,混合并搅拌均勻，真空脱泡,制成B组分。 (3)吸声圆锥灌注成型将A组分和B组分分别升温到5(T60°C，把B组分倒入A组分中，使用手持电动搅拌工具搅拌约2分钟，真空脱泡5分钟。脱泡后直接灌注到模具中，常温固化(2(T35°C)，固化时间为I小时。开模后即制成100支吸声圆锥，添加不同颜色的色浆，可制成不同颜色的圆锥制品。 (4)Im2大面积圆锥板性能测试表2.__ 狈J试频率f/kHz 反射系数Rp透射系数Tp 吸声系数a 2.0θΓΤ210. 3920.83169 2.25θΓ2110. 3080.86062 2.5θΓ2260. 1620.92268 2.75θΓθ760.0910.98594 3.00Γ0300.0910.99082 3.25θΓθ760.0860.98683 3.5θΓΤ 40.0430.98516 3.75θΓθ470.020.99739 4.0θΓθ860.0220.99212 4.25θΓθ610.0250.99565 4.5θΓθ590.0320.99550 4.75θΓθ290.0340.99800 5.0θΓθ460.0210.99744 5.25θΓθ390.0140.99828 5.5ΟΓΤΙΟ0.0090.98782 5.75ΟΓΤΟΙ0.0050.98977 6.0θΓΤ 50. Qll0.98665 6.25θΓΤ 30.0180.98691 6.5θΓΤ240.0190.98426 6.75θΓΤ350.0200.98138 7.0θΓθ810.0140.99324 7.25ΟΓΤΟΙ0.0130.98963 7.5θΓθ590.0200.99612 7.75θΓθ470.0220.99本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于水下吸声的聚氨酯微孔穴复合材料，其特征在于它由A组分和B组分组成；所述A组分含有聚氨酯弹性体基材、低密度低声速空心微球和高密度高声速粉末填料，聚氨酯弹性体基材由预聚体和扩链剂反应而成，预聚体的异氰酸根重量含量为10%~20%，A组分为100重量份预聚体；B组分中包括0.03~0.05重量份小分子多元醇，110~130重量份蓖麻油多元醇，0.2~0.3重量份催化剂，20~30重量份增塑剂，0.2~0.3重量份消泡剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴贻清，缪荣兴，
申请(专利权)人：杭州集瑞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。