专利名称：高分辨度选择性滤波耳塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及的高分辩选择性滤波耳塞，它为高分子化学在环境噪声控制中的应用。
声音在人类日常工作中，按实用性可分为有价声音和无价声音，怎样减少、克服无价声音对人类生活的干扰，充分利用有价声音为人类服务，一直是人们研究、控制、消除环境噪声的课题。目前，在控制和消除噪声的前沿技术领域，还没有达到彻底消除噪声的范围，只在控制消减噪声方面做了大量的有一定成效的工作。如1、从设计上用减振材料加工机械设备，减少机械振动而产生的噪声源；2、设计平滑的气流通道和降低气流速度，减少因气体流动而产生的噪声；3、采取阻尼材料隔振以减少发出的噪声；4、安装消声器来降低声波在空气中的传播能，以减少噪声；5、利用吸声材料或吸声结构来吸收声能，以减少噪声；6、开发研制个人防护用品，如耳塞、耳罩、头盔等，以减少噪声能。
综上原有的背景技术，过去的研究，人们只注重从设计上考虑减振，从声源的传播上考虑隔声、消声，都没有从根本上消除噪声，只能减小噪声，甚至这些技术的应用在局部空间范围内还不够适应。为此，为了有效地消除噪声，就要求我们寻求一种能精密地选择性地使用声音和阻止声音的方法。
引证反映这些技术的文件《环境保护与治理》茹志刚编著，《环境学导论》王翊亭等编，《高分子实验技术》复旦大学出版社。
本发明的目的是设计一种高分辩度选择性滤波耳塞，在纷繁的声音氛围中，有选择性地使用有价值的、需要的声音，而屏蔽和阻止其它不需要的噪声，达到消除噪声的目的。
本发明概括性实质成果，为高分辩度选择性滤波耳塞、耳塞的本体系注入不同自由基“探针分子”和催化酶的高分子聚合物--又称高分子滤波半导体。利用高分子热运动规律和结合自由基、催化酶的激发作用，正如半导体能阻止某一能带电子的运动一样，高分子滤波半导体，可选择某一频段的声波通过，而使其他频段的波阻止。
本发明的技术方案在高分子聚合反应中，借助阴离子聚合反应无终止的特点，可以有意识地控制聚合物的主链构型，分子量及分子量的分布；借助阳离子聚合反应，用zeigler-nattla类催化剂具有很强的配位络合能力，可以有规律地控制形成立构规整性的定向聚合物，合成诸如(AB)n高分子聚合物，我们把它们的分子结构看成是由柔性链段和刚性链段构成的，“A”代表柔性的长链，“B”代表刚性的短链，柔性链段使大分子易于旋转，聚合物的软化点和二级转变点下降、硬度和机械强度降低；而刚性链段则会束缚大分子链的旋转，聚合物的软化点和二级转变点上升，硬度和机械强度提高。依据需要，“A”、“B”的比例可控制不等。
根据缩聚反应能方便地在大分子主链上引进芳杂环以及O、N、Si、S等杂原子和KNH2、ROM、RM等自由基的性能、在合成(AB)n聚合物时，同时注入不同活性的自由基“探针分子”和具有高活性和高定向能力的附体催化酶。该自由基是聚合物的活性中心，在常温常态下，聚合物链段处于被冻结状态，当温度达35℃以上时，自由基“探针分子”与聚合物分子发生吸附，脱附作用，即在流动相与聚合物分子表层进行分配，随着温度上升，探针分子的分配过程加快，使聚合物链段开始运动，主链结构和组成都随之有丰富的变化。同时，由于“探针分子”的激发，附体催化酶起催化作用，导致高分子内部形成纳米微孔。选择不同的催化酶，该纳米微孔形成的结构、维数、取向和大小都不同，正因为该纳米微孔的丰富变化性，以及它的有规律控制性，决定了它在选择性滤波技术上的独特应用，当选择不同的聚合物本体材料，纳米微孔的表面膜的固有频率与欲选择通过的声波的频率相等时，即发生共振，膜表面微分瞬时破裂，使该声波通过，而其他频段的声波欲通过时，被纳米微孔阻隔而阻止。聚合物链结构的随温度变化，延缓性，无止变化的特点，给阻止声波通过，吸收声能提供了一个接受母体。
当温度降低，自由基活性迅敏减弱，催化酶失去激发能，高分子结构逐渐逆向还原成(AB)n原型，自由基和酶不变性，不增减。
由于采用上述技术方案，合成的高分子聚合物，可选择某一频段一定声强的声波通过，而使其它频段任何声强的声波阻止。
本发明与背景技术相比的优点及效果本发明滤波耳塞与普通的耳塞、耳罩、头盔相比，具有以下有益的效果和优点1、它具有很高的分辩度，很好地选择性让有有价声波通过，其他声波被阻止，而不是笼统消减。2、可彻底控制消除噪声对人类工作、生活、学习的影响。3、由于聚合物具有高弹性，使用舒适。
以下结合实施例对发明作详细的描述根据环境声音里不同频段的声波波幅和选择通过的某一频段声波的频率，选用适宜的高分子本体材料并注入了特定的自由基“探针分子”和附体催化酶而合成的(AB)n型高分子聚合物，使形成的纳米微孔膜的固有频率近等于所选择通过的声波频率。用锐器切用适量大小的聚合物(弹性固相)，塞进耳道，附贴后，由于体温的作用，当聚合物平均温度达35℃后，其内的活性自由基“探针分子”即受激发作用，改变(AB)n型段的构型和组成，同时附体催化酶的催化作用，使高分子内中形成纳米微孔，该纳米微孔的交联、取向、孔径及膜频率有利于对某一频段的声波通过，而其他声频的声波被阻止，当不用取出后，随着周围环境温度降低，高分子链转移、旋转，活性自由基的作用、催化酶的作用一切逆向返回，直到温度低于35℃时复原。
举例选用含活泼氢的化合物，采用低分子量(m＝1000～2000)的两端羟基结尾的聚酯，与过量的二异氰酸酯(TDI)或(MDI)等反应，生成含游离异氰酸根的预聚体，然后加入与游离异氰酶根等当量的扩链剂如二元醇、二元胺等反应，并同时注入自由基(RM)和催化酶(甲醇镁)，生成以聚氨酯为骨架的弹性体材料，已知经催化，以该骨架材料形成的纳米微孔膜的固有频率为2000HZ，则以该弹性聚合物制作的耳塞，可选择通过2000HZ频率能使耳膜振动强度的声波，而其他频段的声波即被阻止，其声能转化成热能，被弹性体的链结构旋转、分子量重新分布所吸收而消耗。
权利要求
1.高分辩度选择性滤波耳塞、它与现有的普通耳塞、耳罩、弹性慢回耳塞，有可能在外形、使用方法上有相同之处，但该相同之处是人们普遍认同和有共识的必要特征，不是该发明的关键和实质。该高分辩选择性滤波耳塞的特征是本体是由高分子聚合物弹性体构成，内部在合成上注入了自由基活性“探针分子”和附体催化酶，合成时选用不同的聚合物本体材料、催化酶，所决定形成的不同的纳米微孔膜的固有频率是选择滤波性的根本，在声音的氛围中，具有选择滤波性。它不同于普通耳塞纯属消减所有声音通过，只是某一效率下的降低噪声，该滤波半导体耳塞的聚合物本体材料，可有效的选择通过某一窄小区域的频率声波通过，而其他范围的声波被有效阻止消除。导通波的频率决定于纳米微孔膜的结构性质和尺寸。
2.声波半导体材料和制作技术；利用相关技术合成和制作各种频率声波滤波半导体的技术；利用相关技术合成和制作全绝缘耳塞；以及声波半导体用于广泛的噪声控制领域(如工、民建筑，室内装饰……等)和声音的提纯领域。
全文摘要
该高分辨度选择性滤波耳塞的发明,是高分子化学的激发催化作用原理,在环境噪声控制领域中的应用技术。在氛繁的声音环境中选用特定,适宜的频段耳塞配带时,由于体温能对耳塞的激发作用,该耳塞便能有效地选择通过某一频率的有价声波,而其他频率强度的无价声波被全面地阻止,从而达到彻底消除噪声的干扰和影响。
文档编号G10K11/00GK1267052SQ9812326
公开日2000年9月20日 申请日期1998年11月29日 优先权日1998年11月29日
发明者王恒华 申请人:王恒华