本发明涉及到吸音、隔音材料的技术领域，特别是指一种起重机用的石墨烯增韧三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料及其制造方法。
背景技术：
噪音可刺激神经系统，使之产生抑制，长期在噪音环境下工作的人，还会引起神经衰弱症候群，噪音的危害是多方面的。噪音不仅对人们正常生活和工作造成极大干扰，影响人们交谈、思考，影响人的睡眠，使人产生烦躁、反应迟钝，工作效率降低，分散注意力，引起工作事故，更严重的情况是噪音可使人的听力和健康受到损害。环境噪声的来源有很多，主要分为城市建设噪声、工业机器噪声、交通运输噪声以及家用电器噪声等等。噪声遍布在人们生活的四周，具有多发性、局部性和暂时性等特点。
三聚氰胺泡沫塑料又称蜜胺泡沫塑料，是三聚氰胺甲醛树脂经过发泡工艺而制备出的一种本征型阻燃泡沫材料。该泡沫具有良好的隔热性、稳定性、耐湿热性以及吸声性，所以三聚氰胺泡沫特别适用于阻燃、高温、低频噪音吸收等环境条件下使用，是一种发展前景非常好的新型环保材料。三聚氰胺泡沫是世界上最轻的泡沫之一，轻质、阻燃、稳定性好等优点使得三聚氰胺泡沫在建筑、交通、化工等行业的应用前景十分广阔。
作者王天坤等在三聚氰胺甲醛树脂改性及泡沫的制备与研究一文中，用聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛改性三聚氰胺甲醛树脂，分别合成了三聚氰胺/多聚甲醛/聚乙烯醇（PVA）改性树脂和三聚氰胺/多聚甲醛/PVA/聚乙烯醇缩丁醛（PVB）改性树脂，并分别向3种树脂中加入一定量的发泡剂和固化剂等，对树脂进行发泡制成泡沫。改性后泡沫材料的泡孔均匀性明显变好；泡沫耐热性能佳，并且密度低，可用作轻质耐热阻燃吸音材料。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种起重机用的石墨烯增韧三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种起重机用的石墨烯增韧三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：三聚氰胺200份、37%甲醛溶液120-150份、多聚甲醛40-50份、鳞片石墨15-20份、浓H2SO4 120-150份、NaNO3 8-10份、KMnO4 6-8份、30%的H2O2溶液12-15份、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷1-2份、过氧化苯甲酸叔丁酯1-2份、醋酸乙烯酯15-20份、甲苯120-150份、乙醇120-150份、甲基硅酸醇钠3-4份、对羟基苯甲酸5-8份、氯仿120-150份、磷酸三甲酚酯3-4份、正戊烷8-10份、适量的草酸、适量的5%的HCl、适量的六次甲基四胺、适量的去离子水。
所述的起重机用的石墨烯增韧三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将鳞片石墨置于浓H2SO4中，并加入NaNO3，置于冰水浴中，加入KMnO4，搅拌40-50min，搅拌过程中使溶液的温度不超过20℃；将搅拌后混合溶液放在40℃的水浴锅中，搅拌反应1-1.5h；加入相当于鳞片石墨重量份4-5倍的去离子水稀释后，升高温度至60℃，再加入质量分数为30%的H2O2溶液，继续搅拌，使混合物由棕褐色变为亮黄色，趁热过滤；然后再用质量分数为5%的HCl清洗过滤，最后将滤饼置于60-80℃的真空干燥箱中干燥20-24h；
（2）将1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯和醋酸乙烯酯超声分散在甲苯中，升高温度至50-60℃，搅拌反应10-12h，过滤，洗涤，干燥；将干燥后的滤饼分散在乙醇中，加入甲基硅酸醇钠，35-45℃，进行醇解6-8h，减压蒸馏，洗涤，干燥；将醇解后的产物、对羟基苯甲酸分散于氯仿中，加入磷酸三甲酚酯，回流反应5-8h，得到接枝取代的聚乙烯醇；
（3）将37%甲醛溶液、多聚甲醛和适量的去离子水配成50%甲醛溶液，在机械搅拌作用下加入六次甲基四胺调节pH为8.0-8.5，升温至65-70℃，搅拌30-40min，溶液澄清透明后冷却至25℃，加入步骤（1）的产物，超声分散20-30min，加入三聚氰胺，升温至80℃，搅拌反应10-12h，加入接枝取代的聚乙烯醇后继续搅拌反应4-6h后置于冰水浴中降至25℃，在25℃水浴环境下向冷却的树脂中加入草酸调pH为6.5-7，搅拌40min，加入正戊烷，充分搅拌2min后倒入模具，置于140℃烘箱发泡固化2-3h，降温至70℃后固化2-4h，脱模出料。
相比于现有的吸音材料，本发明具有如下有益效果：
本发明的阻燃吸音材料使用三聚氰胺为主要原料，它本身就具有阻燃性、隔热性、耐湿热性，不用额外地添加阻燃剂；在弱碱的条件下，三聚氰胺可以和甲醛反应生成羟甲基三聚氰胺，聚乙烯醇与羟甲基三聚氰胺的端羟基进行反应，在三聚氰胺树脂的两个三嗪基之间加入碳链以增加刚性环间的距离；使用对羟基苯甲酸对聚乙烯醇进行接枝取代，向三聚氰胺甲醛树脂中引入柔性链段，柔性链段穿插在三维立体结构中，改善三聚氰胺甲醛树脂的性能，从而解决三聚氰胺泡沫发泡难等问题，增加三聚氰胺泡沫的柔韧性；利用氧化石墨烯表面丰富的含氧官能团与三聚氰胺分子形成超分子体系，增加泡沫材料的强度，在此同时，氧化石墨烯还原成石墨烯，可以降低泡沫材料中游离的甲醛的含量，减少材料对人体的危害。
具体实施方式
本实施例的起重机用的石墨烯增韧三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料，其由如下重量份的原料制备而成：三聚氰胺200份、37%甲醛溶液150份、多聚甲醛50份、鳞片石墨20份、浓H2SO4 150份、NaNO3 10份、KMnO4 8份、30%的H2O2溶液15份、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷2份、过氧化苯甲酸叔丁酯2份、醋酸乙烯酯20份、甲苯150份、乙醇150份、甲基硅酸醇钠4份、对羟基苯甲酸8份、氯仿150份、磷酸三甲酚酯4份、正戊烷10份、适量的草酸、适量的5%的HCl、适量的六次甲基四胺、适量的去离子水。
本实施例的起重机用的石墨烯增韧三聚氰胺的阻燃吸音泡沫材料，其由如下步骤制备而成：
（1）将鳞片石墨置于浓H2SO4中，并加入NaNO3，置于冰水浴中，加入KMnO4，搅拌50min，搅拌过程中使溶液的温度不超过20℃；将搅拌后混合溶液放在40℃的水浴锅中，搅拌反应1.5h；加入相当于鳞片石墨重量份5倍的去离子水稀释后，升高温度至60℃，再加入质量分数为30%的H2O2溶液，继续搅拌，使混合物由棕褐色变为亮黄色，趁热过滤；然后再用质量分数为5%的HCl清洗过滤，最后将滤饼置于80℃的真空干燥箱中干燥24h；
（2）将1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯和醋酸乙烯酯超声分散在甲苯中，升高温度至60℃，搅拌反应12h，过滤，洗涤，干燥；将干燥后的滤饼分散在乙醇中，加入甲基硅酸醇钠，45℃，进行醇解8h，减压蒸馏，洗涤，干燥；将醇解后的产物、对羟基苯甲酸分散于氯仿中，加入磷酸三甲酚酯，回流反应8h，得到接枝取代的聚乙烯醇；
（3）将37%甲醛溶液、多聚甲醛和适量的去离子水配成50%甲醛溶液，在机械搅拌作用下加入六次甲基四胺调节pH为8.5，升温至70℃，搅拌40min，溶液澄清透明后冷却至25℃，加入步骤（1）的产物，超声分散30min，加入三聚氰胺，升温至80℃，搅拌反应12h，加入接枝取代的聚乙烯醇后继续搅拌反应6h后置于冰水浴中降至25℃，在25℃水浴环境下向冷却的树脂中加入草酸调pH为7，搅拌40min，加入正戊烷，充分搅拌2min后倒入模具，置于140℃烘箱发泡固化3h，降温至70℃后固化4h，脱模出料。
经测试，本实施例的阻燃吸音泡沫材料的弯曲强度大于40MPa，冲击强度大于70KJ/m2，降低噪声大于10dB。