本发明属于汽车内饰
技术领域：
，涉及一种吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料，本发明还涉及该吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料的制备方法。
背景技术：
：聚碳酸酯是一种无定型、无臭、无味、无毒的热塑性聚合物，是一种分子结构特殊、综合性能优良的热塑性工程树脂。目前，它的应用迅速发展，在五大工程树脂中的应用中，排名第二，仅次于尼龙的应用。聚碳酸酷的分子链上含有苯环和碳酸脂结构，因此，其分子链的刚性非常大。由于聚碳酸酷的这种特殊的分子结构，决定了聚碳酸酷的许多独特的力学、热学、光学等方面的性能。聚碳酸酯无色透明，耐弱酸、耐弱碱、耐中性油，耐热、抗冲击，在普通使用温度内都有良好的机械性能。由于环保和节能的需求，汽车发展的趋势之一就是轻量化。汽车的轻量化就是在保证汽车强度和安全性能的前提下，尽可能的降低汽车的整车质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。因为聚碳酸酯具有前面所述的优点，综合性能优良，在建筑采光、汽车玻璃和飞机、军用防护材料等领域中市场潜力巨大，如电器仪表盘、汽车仪表盘、车灯、透明窗材等等。所以开发轻量化的聚碳酸酯材料可以满足汽车轻量化的要求。在骑车的发动和行驶过程中车内会产生各种动态噪音，这些噪音直接关乎驾乘人员的舒适度和听觉健康，过大的噪音甚至会干扰司机的注意力，影响安全驾驶，因此有效的降低车厢内的噪音、营造安静、健康的驾驶和乘坐环境显得尤为重要。而要降低车内噪音主要取决于车体本身的设计、材质以及内饰吸音材料，其中设计高品质的隔音降噪材料是最常见同时也是较为高效的一种降噪手段。技术实现要素：本发明的目的是为了解决上述提到的现有技术中的不足，提供一种吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料，所制备的吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料气泡均匀、密度低、质量轻，具有良好的吸音性能和力学性能。为达上述目的，本发明采用如下技术方案：一种吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料，制成该聚碳酸酯发泡塑料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯80-120份、玻璃纤维布10-20份、膨胀蛭石6-10份、纳米硅藻土6-10份、氢氧化铝4-8份、偶氮二甲酰胺1-2份、碳酸钙1-3份、焦磷酸钾1-2份、泡沫稳定剂0.2-0.4份、云母粉4-6份、低密度聚乙烯15-25份、芳纶浆粕8-16份、壳聚糖4-8份、钛酸酯偶联剂0.3-0.6份、甲基三乙氧基硅烷0.3-0.5份、木质素磺酸钠0.2-0.5份、丙烯酸乳液10-20份。优选的，制成该聚碳酸酯发泡塑料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯80份、玻璃纤维布10份、膨胀蛭石6份、纳米硅藻土6份、氢氧化铝4份、偶氮二甲酰胺1份、碳酸钙1份、焦磷酸钾1份、泡沫稳定剂0.2份、云母粉4份、低密度聚乙烯15份、芳纶浆粕8份、壳聚糖4份、钛酸酯偶联剂0.3份、甲基三乙氧基硅烷0.3份、木质素磺酸钠0.2份、丙烯酸乳液10份。优选的，制成该聚碳酸酯发泡塑料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯120份、玻璃纤维布20份、膨胀蛭石10份、纳米硅藻土10份、氢氧化铝8份、偶氮二甲酰胺2份、碳酸钙3份、焦磷酸钾2份、泡沫稳定剂0.4份、云母粉6份、低密度聚乙烯25份、芳纶浆粕16份、壳聚糖8份、钛酸酯偶联剂0.6份、甲基三乙氧基硅烷0.5份、木质素磺酸钠0.5份、丙烯酸乳液20份。优选的，制成该聚碳酸酯发泡塑料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯100份、玻璃纤维布15份、膨胀蛭石8份、纳米硅藻土8份、氢氧化铝6份、偶氮二甲酰胺1.5份、碳酸钙2份、焦磷酸钾1.5份、泡沫稳定剂0.3份、云母粉5份、低密度聚乙烯20份、芳纶浆粕12份、壳聚糖6份、钛酸酯偶联剂0.5份、甲基三乙氧基硅烷0.4份、木质素磺酸钠0.35份、丙烯酸乳液15份。本发明的另一目的是提供一种吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)称取玻璃纤维布耳料，清洗至无泥浆、污物等，干燥至无水分，然后将干燥后的玻璃纤维布耳料送入切段机进行切段，切成长度为4-5cm的小段料；(2)按配比称取步骤(1)所得的玻璃纤维布小段料，送入微波干燥机进行微波干燥，微波干燥温度为150-200℃，时间为1-3min；(3)将步骤(2)微波干燥后的玻璃纤维布小段料送入纳米研磨机，进行研磨，得玻璃纤维粉末；(4)将膨胀蛭石、云母粉进行粉碎，并过80目筛，混合均匀后，用质量分数为10-20％的氢氧化钠水溶液超声搅拌浸泡2h，洗涤至中性，干燥备用；(5)将步骤(4)处理后的膨胀蛭石、云母粉总重量记为1份，加入甲基三乙氧基硅烷、木质素磺酸钠和适量蒸馏水，超声搅拌30min后，将所有物料微波干燥，然后超微粉碎至超微粉，备用；(6)将步骤(5)制得的超微粉与纳米硅藻土、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液加入高速混合机中，在150℃下以600-800r/min的速度搅拌30min，然后加入壳聚糖继续搅拌10min，备用；(7)将步骤(3)制得的玻璃纤维粉末与聚碳酸酯、低密度聚乙烯、钛酸酯偶联剂初混后，送入高速混合机中，加入步骤(6)制得的物料，在110-140℃下高速搅拌10-20min，备用；(8)将步骤(7)制得的混合物料送入双螺杆挤出机中挤出，在挤出过程中加入偶氮二甲酰胺、碳酸钙、焦磷酸钾、泡沫稳定剂，挤出，脱水，即得所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料。优选的，步骤(4)中氢氧化钠水溶液的质量分数为15％。优选的，步骤(7)中高速混合机高速搅拌速度为1500-2000r/min。优选的，步骤(7)中高速混合机高速搅拌速度为1700r/min。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明生产的吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料气泡均匀，具有密度低、质量轻的特点，以聚碳酸酯为主料，通过填充玻璃纤维、芳纶浆粕、低密度聚乙烯，秉承了传统聚碳酸酯材料的优点，且其力学性能得到了改善，拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量良好，而且具有良好的吸音性能，是一种新型实用的车用吸音材料。(2)本发明选取废弃的玻璃纤维布下脚料为原料，变废为宝，既降低了原料成本，循环经济，又进一步提高了聚碳酸酯的耐热性、耐腐蚀性，提高了聚碳酸酯的韧性、抗疲劳性以及低温抗裂性，大大提高了聚碳酸酯的性能，制备方法中，将玻璃纤维小段料现进行微波干燥处理后，再进行纳米研磨，微波干燥处理后，使得小段料变脆，再纳米研磨时，就会减少研磨时间而达到所需要的粒度，节省生产时间。(3)本发明通过调整配方和改进工艺，将膨胀蛭石、云母粉改性超微粉碎后，与纳米硅藻土、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液混合，然后用壳聚糖进行包覆，引入到聚碳酸酯发泡塑料中，可以显著提高聚碳酸酯发泡塑料的吸音效果和强度，很好的解决了吸音材料强度和吸音性能不能兼得的问题，使制得的聚碳酸酯发泡塑料既具有良好的吸音性能，又有良好的强度，同时这样处理后的上述原料在制备过程中与其他原料之间具有良好的分散性和结合性。(4)本发明中采用偶氮二甲酰胺、碳酸钙相互配合作为发泡剂，在制备过程中产生的气泡细密、大小均一，使制得的聚碳酸酯发泡塑料具有微孔结构，且孔隙均匀，孔隙率高。(5)本发明制备的吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料密度低、质量轻，是一种具有良好力学性能的新型吸音材料，且采用了较大比例的无机填料，降低了其生产成本，可广泛推广。具体实施方式为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。实施例1一种吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料，制成该聚碳酸酯发泡塑料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯80份、玻璃纤维布10份、膨胀蛭石6份、纳米硅藻土6份、氢氧化铝4份、偶氮二甲酰胺1份、碳酸钙1份、焦磷酸钾1份、泡沫稳定剂0.2份、云母粉4份、低密度聚乙烯15份、芳纶浆粕8份、壳聚糖4份、钛酸酯偶联剂0.3份、甲基三乙氧基硅烷0.3份、木质素磺酸钠0.2份、丙烯酸乳液10份。所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料的制备方法包括以下步骤：(1)称取玻璃纤维布耳料，清洗至无泥浆、污物等，干燥至无水分，然后将干燥后的玻璃纤维布耳料送入切段机进行切段，切成长度为4-5cm的小段料；(2)按配比称取步骤(1)所得的玻璃纤维布小段料，送入微波干燥机进行微波干燥，微波干燥温度为150-200℃，时间为1-3min；(3)将步骤(2)微波干燥后的玻璃纤维布小段料送入纳米研磨机，进行研磨，得玻璃纤维粉末；(4)将膨胀蛭石、云母粉进行粉碎，并过80目筛，混合均匀后，用质量分数为10％的氢氧化钠水溶液超声搅拌浸泡2h，洗涤至中性，干燥备用；(5)将步骤(4)处理后的膨胀蛭石、云母粉总重量记为1份，加入甲基三乙氧基硅烷、木质素磺酸钠和适量蒸馏水，超声搅拌30min后，将所有物料微波干燥，然后超微粉碎至超微粉，备用；(6)将步骤(5)制得的超微粉与纳米硅藻土、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液加入高速混合机中，在150℃下以600r/min的速度搅拌30min，然后加入壳聚糖继续搅拌10min，备用；(7)将步骤(3)制得的玻璃纤维粉末与聚碳酸酯、低密度聚乙烯、钛酸酯偶联剂初混后，送入高速混合机中，加入步骤(6)制得的物料，在110-140℃下以1500r/min速度搅拌10-20min，备用；(8)将步骤(7)制得的混合物料送入双螺杆挤出机中挤出，在挤出过程中加入偶氮二甲酰胺、碳酸钙、焦磷酸钾、泡沫稳定剂，挤出，脱水，即得所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料。实施例2一种吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料，制成该聚碳酸酯发泡塑料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯120份、玻璃纤维布20份、膨胀蛭石10份、纳米硅藻土10份、氢氧化铝8份、偶氮二甲酰胺2份、碳酸钙3份、焦磷酸钾2份、泡沫稳定剂0.4份、云母粉6份、低密度聚乙烯25份、芳纶浆粕16份、壳聚糖8份、钛酸酯偶联剂0.6份、甲基三乙氧基硅烷0.5份、木质素磺酸钠0.5份、丙烯酸乳液20份。所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料的制备方法包括以下步骤：(1)称取玻璃纤维布耳料，清洗至无泥浆、污物等，干燥至无水分，然后将干燥后的玻璃纤维布耳料送入切段机进行切段，切成长度为4-5cm的小段料；(2)按配比称取步骤(1)所得的玻璃纤维布小段料，送入微波干燥机进行微波干燥，微波干燥温度为150-200℃，时间为1-3min；(3)将步骤(2)微波干燥后的玻璃纤维布小段料送入纳米研磨机，进行研磨，得玻璃纤维粉末；(4)将膨胀蛭石、云母粉进行粉碎，并过80目筛，混合均匀后，用质量分数为20％的氢氧化钠水溶液超声搅拌浸泡2h，洗涤至中性，干燥备用；(5)将步骤(4)处理后的膨胀蛭石、云母粉总重量记为1份，加入甲基三乙氧基硅烷、木质素磺酸钠和适量蒸馏水，超声搅拌30min后，将所有物料微波干燥，然后超微粉碎至超微粉，备用；(6)将步骤(5)制得的超微粉与纳米硅藻土、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液加入高速混合机中，在150℃下以800r/min的速度搅拌30min，然后加入壳聚糖继续搅拌10min，备用；(7)将步骤(3)制得的玻璃纤维粉末与聚碳酸酯、低密度聚乙烯、钛酸酯偶联剂初混后，送入高速混合机中，加入步骤(6)制得的物料，在110-140℃下以2000r/min速度搅拌10-20min，备用；(8)将步骤(7)制得的混合物料送入双螺杆挤出机中挤出，在挤出过程中加入偶氮二甲酰胺、碳酸钙、焦磷酸钾、泡沫稳定剂，挤出，脱水，即得所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料。实施例3一种吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料，制成该聚碳酸酯发泡塑料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯100份、玻璃纤维布15份、膨胀蛭石8份、纳米硅藻土8份、氢氧化铝6份、偶氮二甲酰胺1.5份、碳酸钙2份、焦磷酸钾1.5份、泡沫稳定剂0.3份、云母粉5份、低密度聚乙烯20份、芳纶浆粕12份、壳聚糖6份、钛酸酯偶联剂0.5份、甲基三乙氧基硅烷0.4份、木质素磺酸钠0.35份、丙烯酸乳液15份。所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料的制备方法包括以下步骤：(1)称取玻璃纤维布耳料，清洗至无泥浆、污物等，干燥至无水分，然后将干燥后的玻璃纤维布耳料送入切段机进行切段，切成长度为4-5cm的小段料；(2)按配比称取步骤(1)所得的玻璃纤维布小段料，送入微波干燥机进行微波干燥，微波干燥温度为150-200℃，时间为1-3min；(3)将步骤(2)微波干燥后的玻璃纤维布小段料送入纳米研磨机，进行研磨，得玻璃纤维粉末；(4)将膨胀蛭石、云母粉进行粉碎，并过80目筛，混合均匀后，用质量分数为15％的氢氧化钠水溶液超声搅拌浸泡2h，洗涤至中性，干燥备用；(5)将步骤(4)处理后的膨胀蛭石、云母粉总重量记为1份，加入甲基三乙氧基硅烷、木质素磺酸钠和适量蒸馏水，超声搅拌30min后，将所有物料微波干燥，然后超微粉碎至超微粉，备用；(6)将步骤(5)制得的超微粉与纳米硅藻土、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液加入高速混合机中，在150℃下以700r/min的速度搅拌30min，然后加入壳聚糖继续搅拌10min，备用；(7)将步骤(3)制得的玻璃纤维粉末与聚碳酸酯、低密度聚乙烯、钛酸酯偶联剂初混后，送入高速混合机中，加入步骤(6)制得的物料，在110-140℃下以1700r/min速度搅拌10-20min，备用；(8)将步骤(7)制得的混合物料送入双螺杆挤出机中挤出，在挤出过程中加入偶氮二甲酰胺、碳酸钙、焦磷酸钾、泡沫稳定剂，挤出，脱水，即得所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料。实施例4一种吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料，制成该聚碳酸酯发泡塑料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯120份、玻璃纤维布15份、膨胀蛭石10份、纳米硅藻土6份、氢氧化铝5份、偶氮二甲酰胺1.5份、碳酸钙1.5份、焦磷酸钾1.5份、泡沫稳定剂0.2份、云母粉6份、低密度聚乙烯20份、芳纶浆粕10份、壳聚糖8份、钛酸酯偶联剂0.5份、甲基三乙氧基硅烷0.4份、木质素磺酸钠0.3份、丙烯酸乳液20份。所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料的制备方法包括以下步骤：(1)称取玻璃纤维布耳料，清洗至无泥浆、污物等，干燥至无水分，然后将干燥后的玻璃纤维布耳料送入切段机进行切段，切成长度为4-5cm的小段料；(2)按配比称取步骤(1)所得的玻璃纤维布小段料，送入微波干燥机进行微波干燥，微波干燥温度为150-200℃，时间为1-3min；(3)将步骤(2)微波干燥后的玻璃纤维布小段料送入纳米研磨机，进行研磨，得玻璃纤维粉末；(4)将膨胀蛭石、云母粉进行粉碎，并过80目筛，混合均匀后，用质量分数为12％的氢氧化钠水溶液超声搅拌浸泡2h，洗涤至中性，干燥备用；(5)将步骤(4)处理后的膨胀蛭石、云母粉总重量记为1份，加入甲基三乙氧基硅烷、木质素磺酸钠和适量蒸馏水，超声搅拌30min后，将所有物料微波干燥，然后超微粉碎至超微粉，备用；(6)将步骤(5)制得的超微粉与纳米硅藻土、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液加入高速混合机中，在150℃下以600-800r/min的速度搅拌30min，然后加入壳聚糖继续搅拌10min，备用；(7)将步骤(3)制得的玻璃纤维粉末与聚碳酸酯、低密度聚乙烯、钛酸酯偶联剂初混后，送入高速混合机中，加入步骤(6)制得的物料，在110-140℃下以1600r/min速度搅拌10-20min，备用；(8)将步骤(7)制得的混合物料送入双螺杆挤出机中挤出，在挤出过程中加入偶氮二甲酰胺、碳酸钙、焦磷酸钾、泡沫稳定剂，挤出，脱水，即得所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料。实施例5一种吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料，制成该聚碳酸酯发泡塑料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯110份、玻璃纤维布20份、膨胀蛭石6份、纳米硅藻土10份、氢氧化铝6份、偶氮二甲酰胺1份、碳酸钙3份、焦磷酸钾2份、泡沫稳定剂0.3份、云母粉5份、低密度聚乙烯15份、芳纶浆粕16份、壳聚糖7份、钛酸酯偶联剂0.4份、甲基三乙氧基硅烷0.3份、木质素磺酸钠0.4份、丙烯酸乳液15份。所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料的制备方法包括以下步骤：(1)称取玻璃纤维布耳料，清洗至无泥浆、污物等，干燥至无水分，然后将干燥后的玻璃纤维布耳料送入切段机进行切段，切成长度为4-5cm的小段料；(2)按配比称取步骤(1)所得的玻璃纤维布小段料，送入微波干燥机进行微波干燥，微波干燥温度为150-200℃，时间为1-3min；(3)将步骤(2)微波干燥后的玻璃纤维布小段料送入纳米研磨机，进行研磨，得玻璃纤维粉末；(4)将膨胀蛭石、云母粉进行粉碎，并过80目筛，混合均匀后，用质量分数为18％的氢氧化钠水溶液超声搅拌浸泡2h，洗涤至中性，干燥备用；(5)将步骤(4)处理后的膨胀蛭石、云母粉总重量记为1份，加入甲基三乙氧基硅烷、木质素磺酸钠和适量蒸馏水，超声搅拌30min后，将所有物料微波干燥，然后超微粉碎至超微粉，备用；(6)将步骤(5)制得的超微粉与纳米硅藻土、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液加入高速混合机中，在150℃下以800r/min的速度搅拌30min，然后加入壳聚糖继续搅拌10min，备用；(7)将步骤(3)制得的玻璃纤维粉末与聚碳酸酯、低密度聚乙烯、钛酸酯偶联剂初混后，送入高速混合机中，加入步骤(6)制得的物料，在110-140℃下以1800r/min速度搅拌10-20min，备用；(8)将步骤(7)制得的混合物料送入双螺杆挤出机中挤出，在挤出过程中加入偶氮二甲酰胺、碳酸钙、焦磷酸钾、泡沫稳定剂，挤出，脱水，即得所述吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料。性能测试本发明的吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料的吸收系数为1.29，本发明还对实施例1-5所制备的吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料的力学性能进行了测试，测试标准和测试结果如表1所示。表1力学性能测试结果密度g/cm3拉伸强度MPa悬臂梁缺口冲击强度MPa实施例10.81239.875实施例20.89142.586实施例30.78343.995实施例40.84137.896实施例50.81242.984上述测试结果表明，本发明所制备的吸音轻量化聚碳酸酯发泡塑料的密度在1g/cm3以下，密度较小，同时具有良好的吸音性能和力学性能。以上所述是本发明的优选实施方式，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本
发明内容并加以实施，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择，或者对上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，通过任何合适的方式进行组合等，这些等效替换及辅助成分的添加、具体技术特征的组合等也视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3