一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板的制作方法

文档序号:15964860发布日期:2018-11-16 23:06阅读:252来源:国知局
本实用新型涉及声学材料领域,更具体的说是涉及一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板。
背景技术
:随着汽车工业的发展,汽车噪声问题越来越突出,声学包装材料对降低车内中高频和高频噪声能起到很好的效果,因此对声学材料在汽车降噪中的应用研究是很有必要的,研究过程和方法对汽车噪声的控制是非常有意义的。目前对于声学包装材料的研究局限于对光滑表面声学包装材料的研究,对于非光滑表面声学包装材料吸声性能的研究存在空缺。自然界中,生物经过数万年的环境适应优化出了最佳的功能特性。近几年来,随着仿生学的不断发展,人们对于生物体表的非光滑表面的研究越来越深入。研究表明生物体表非光滑表面具有减阻、清洁、降噪等功能,自然界中芦苇作为天然的吸声纤维材料,然而对于非光滑表面声学包装材料的声学性能研究存在空缺。因此,如何提供一种吸声系数高,吸声效果明显的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板是本领域技术人员亟需解决的问题。技术实现要素:有鉴于此,本实用新型提供了一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板,吸声系数高,吸声效果明显。为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板,凸起和基板;所述凸起与所述基板为一体结构,且材质为聚氨酯,所述凸起和所述基板总厚度为30mm。通过上述技术方案,本实用新型的技术效果:弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板分为凸起和基板,使中频和高频吸声性能明显提高,大大提高吸声系数。优选的,在上述的一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板中,所述凸起包括:圆柱凸起和椭圆柱凸起。通过上述技术方案,本实用新型的技术效果:凸起的非光滑表面设置成圆柱凸起和椭圆柱凸起根据芦苇进行设计,使中频和高频吸声性能明显提高,大大提高吸声系数。优选的,在上述的一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板中,所述圆柱凸起的截面为半圆形;所述半圆形直径为2-4mm,相邻所述圆柱凸起距离为4-6mm。优选的,在上述的一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板中,所述椭圆柱凸起的截面为半椭圆形;所述半椭圆性长半轴为3-5mm,短轴为2-4mm,相邻所述椭圆柱凸起距离为4-6mm。通过上述技术方案,本实用新型的技术效果:分别由圆柱凸起和椭圆柱凸起构成的不同形态的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板的结构增加入射波与材料的接触面积,能够使更多的声波入射到声波材料中,进而增大声波的吸收率,提高吸声性能。优选的,在上述的一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板中,所述圆柱凸起和所述椭圆柱凸起均纵向平行分布。优选的,在上述的一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板中,所述凸起和所述基板均具有孔隙。通过上述技术方案,本实用新型的技术效果:当声波入射到材料表面时,一部分声能发生反射,另一部分通过孔隙进入材料内部,空气与材料内部孔隙发生相对运动产生摩擦,声波经过非光滑表面时空气振动速度的提高可以加速动能转化成摩擦热能进而提高声学包装材料的吸声性能。优选的,在上述的一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板中,所述弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板通过粘贴方式与待包装物进行包装。优选的,在上述的一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板中,所述聚氨酯由聚醚多元醇330N、多元醇3630、催化剂A33、三乙醇胺、催化剂A1、硅油、去离子水和MDI组成;其质量分数比55-63:35-43:0.9-1.1:0.9-1.1:0.1-0.12:1.8-2.0:4.5-5.0:30-35。优选的,在上述的一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板的制备方法,首先按照材料配比称取聚醚多元醇330N、多元醇3630、催化剂A33、三乙醇胺、催化剂A1、硅油和去离子水,将其倒置于纸杯中,并用材料搅拌机以2000r/min的搅拌速度进行搅拌90s;其次称取相应的MDI并倒入到纸杯中,利用搅拌机以500r/min进行搅拌,待纸杯发热时将其迅速倒入模具中,并将模具密封;最后将模具放入干燥箱,干燥箱温度设置为50℃,在保温箱存放2小时后,取出样品。经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本实用新型公开提供了一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板,吸声系数高,吸声效果明显。首先,弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板的结构增加入射波与材料的接触面积,能够使更多的声波入射到声波材料中,进而增大声波的吸收率,提高吸声性能。其次,当声波入射到材料表面时,一部分声能发生反射,另一部分通过孔隙进入材料内部,空气与材料内部孔隙发生相对运动产生摩擦,声波经过非光滑表面时空气振动速度的提高可以加速动能转化成摩擦热能进而提高声学包装材料的吸声性能。最后,弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板的非光滑表面改变材料的流阻率,从而导致吸声系数的改变,随着流阻率的降低,吸声材料的吸声系数进一步提高。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本实用新型的圆柱凸起的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板轴测图;图2为本实用新型的圆柱凸起的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板侧视图的全剖视图图3为本实用新型的椭圆柱凸起的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板轴测图;图4为本实用新型的椭圆柱凸起的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板侧视图的全剖视图;图5为弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板吸声性能对比曲线。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例公开了一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板,吸声系数高,吸声效果明显。一种弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板,凸起1和基板2;凸起1与基板2为一体结构,且材质为聚氨酯,凸起1和基板2总厚度为30mm。为了进一步优化上述技术方案,凸起1包括:圆柱凸起11和椭圆柱凸起12。为了进一步优化上述技术方案,圆柱凸起11的截面为半圆形;半圆形直径为2-4mm,相邻圆柱凸起11距离为4-6mm。为了进一步优化上述技术方案,椭圆柱凸起12的截面为半椭圆形;半椭圆性长半轴为3-5mm,短轴为2-4mm,相邻椭圆柱凸起12距离为4-6mm。为了进一步优化上述技术方案,圆柱凸起11和椭圆柱凸起12均纵向平行分布。为了进一步优化上述技术方案,凸起1和基板2均具有孔隙。为了进一步优化上述技术方案,弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板通过粘贴方式与待包装物进行包装。为了进一步优化上述技术方案,聚氨酯由聚醚多元醇330N、多元醇3630、催化剂A33、三乙醇胺、催化剂A1、硅油、去离子水和MDI组成;其质量分数比60:40:1:1:0.12:1.8:4.8:30。为了进一步优化上述技术方案,首先按照材料配比称取聚醚多元醇330N、多元醇3630、催化剂A33、三乙醇胺、催化剂A1、硅油和去离子水,将其倒置于纸杯中,并用材料搅拌机以2000r/min的搅拌速度进行搅拌90s;其次称取相应的MDI并倒入到纸杯中,利用材料搅拌机以500r/min进行搅拌,待纸杯发热时将其迅速倒入模具中,并将模具密封;最后将模具放入干燥箱,干燥箱温度设置为50℃,在保温箱存放2小时后,取出样品。实施例1设计制造具有圆柱凸起的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板。参照图1和图2,圆柱凸起的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板上表面均匀分布半圆柱凸起11的截面为半圆形;半圆形直径为3mm,相邻圆柱凸起11距离L为5mm。圆柱凸起的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板为聚氨酯原材料,圆柱凸起11和基板2总厚度为30mm,设计制造出来的圆柱凸起聚氨酯泡沫与同等基体的光滑表面聚氨酯泡沫相比,中频和高频吸声性能明显提高,且质量降低5%。实施例2设计制造具有椭圆柱凸起的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板。参照图4和图3,椭圆柱凸起的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板是在基体表面上均匀分布椭圆柱凸起12;椭圆柱凸起的截面为半椭圆形;半椭圆性长半轴a为4mm,短轴b为3mm,相邻椭圆柱凸起12距离L为5mm。椭圆柱凸起的弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板为聚氨酯材料,椭圆柱凸起12和基板2总厚度为30mm,设计制造出来的凸包聚氨酯泡沫与同等基体的光滑表面聚氨酯泡沫相比,中频和高频吸声性能明显提高,且质量降低8%。综上实施例,通过以下吸声性能对比曲线可以看出本实用新型所获得的积极效果。参照图5,图5为不同仿生非光滑表面声学包装吸声性能对比曲线,通过对比曲线得知,与光滑表面相比,弧状仿生非光滑表面聚氨酯泡沫板的吸声性能在中频和高频(1000-6000Hz)得到了较大幅度的提高,其中椭圆柱表面材料的吸声性能相对最好,在1200Hz达到0.985。考虑到实际情况,为尽可能减少试验的次数,本实验选择四因素三水平的正交表,如表1所示。表1表2中的数值为各个因素所对应的水平及平均吸声系数。表2表3为各因素信噪比数据,信噪比越大说明该因素对吸声系数的影响越大,根据表格可以得知A2B1C2D2组合的吸声性能最佳,去离子水、三乙醇胺、硅油和催化剂A33的份数分别为4.8、1、1.8和1。表3符号因素水平1水平2水平3A去离子水-5.94-5.87-5.92B三乙醇胺-5.84-5.88-5.91C硅油-5.90-5.86-5.88DA33-5.95-5.92-5.94本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页1 2 3 
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