本发明涉及吸声降噪材料
技术领域：
，具体而言，涉及一种耐冲击吸声材料组合物、耐冲击吸声板及其制备方法。
背景技术：
传统使用的吸声材料一般为纤维类多孔吸声材料，如矿棉、岩棉、离心玻璃棉等，这类纤维类吸声材料在生产、使用、回收环节存在环境污染等问题；另外，在使用过程中还会因纤维受潮、粉化等导致吸声材料下沉，降低声学性能；还有纤维类吸声材料使用过程中需要有护面层，装饰表现性差。为此，很多新型的环保吸声材料被研制出来，以替代纤维类吸声材料。如泡沫铝、多孔陶粒、多孔水泥、微粒吸声板等。其中微粒吸声板用于户内墙体、吊顶及户外公路道路、厂界围墙屏障板。在作为公路道路运用的过程中，由于车轮碾压石头蹦出撞击屏障板，若屏障板抗冲击性能不好，容易引发安全事故。技术实现要素：本发明的第一目的在于提供一种耐冲击吸声材料组合物，能够提高耐冲击吸声板的吸声性能和抗冲击性能。本发明的第二目的在于提供一种耐冲击吸声板，具有很好的吸声性能和耐冲击性能。本发明的第三目的在于提供一种耐冲击吸声板的制备方法，制备简单，操作方便。基于上述第一目的，本发明是采用以下技术方案实现的：一种耐冲击吸声材料组合物，包括质量百分数为2％－10％的粘接剂和质量百分数为90％－98％的颗粒物；粘接剂包括树脂混合液，颗粒物包括风积沙。进一步地，本发明较佳的实施例中，上述颗粒物还包括炉渣、镍渣和漂珠中的至少一种。进一步地，本发明较佳的实施例中，上述粘接剂还包括硅烷或/和石墨烯材料。基于上述第二目的，本发明是采用以下技术方案实现的：一种耐冲击吸声板，包括吸声层和支撑层，吸声层设置于支撑层的一侧，吸声层由上述耐冲击吸声材料组合物制成。进一步地，本发明较佳的实施例中，上述支撑层上设置有多个通孔，支撑层23％≤穿孔率≤50％，支撑层的平面度不大于2mm。进一步地，本发明较佳的实施例中，上述支撑层选自钢板、不锈钢板、玻璃板和铝合金板中的一种。基于上述第三目的，本发明是采用以下技术方案实现的：一种上述耐冲击吸声板的制备方法，包括如下步骤：(1)、将质量百分数为2％－10％的粘接剂和质量百分数为90％－98％的颗粒物混合得到第一混合物，其中，粘接剂包括树脂混合液，颗粒物包括风积沙；(2)、将支撑层置于模具底部，将第一混合物置于支撑层的上方得到第一前体；(3)、将第一前体置于100－150℃的条件下烘烤20－50min。进一步地，本发明较佳的实施例中，上述颗粒物的粒径为0.6－0.8mm。进一步地，本发明较佳的实施例中，上述步骤(1)之间，还包括将树脂混合液、硅烷和石墨烯材料混合的步骤。进一步地，本发明较佳的实施例中，上述步骤(2)之后，步骤(3)之前，还包括将第一前体压实的步骤。与现有技术相比，本发明的较佳实施例提供的耐冲击吸声材料组合物、耐冲击板及其制备方法的有益效果包括：将风积沙和树脂混合物混合，使用上述制备方法制备得到耐冲击吸声板，其吸声性能和耐冲击性能较好，在作为公路道路进行使用时，不易发生损坏、变形，长时间使用以后不会发生下沉。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本发明的保护范围。图1为本发明实验例1中实例1的抗冲击检测实验图；图2为本发明实验例1中实例2的抗冲击检测实验图；图3为本发明实验例1中实例3的抗冲击检测实验图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本发明实施例的耐冲击吸声材料组合物、耐冲击吸声板及其制备方法进行具体说明。耐冲击吸声材料组合物包括质量百分数为2％－10％的粘接剂和质量百分数为90％－98％的颗粒物。可选地，粘接剂包括树脂混合液，颗粒物包括风积沙。需要说明书的是：树脂混合液的树脂在常温下是液态。树脂混合液的树脂可以是，例如：环氧树脂类、酚醛树脂类、聚酯树脂类、呋喃树脂类等。可选地，树脂混合液由至少两种树脂混合而成，树脂混合物为同一类的树脂。如：树脂混合液由至少两种环氧树脂类树脂组成，例如：缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂和脂环族类环氧树脂等。风积沙是被风吹，积淀的沙层。多见于沙漠、戈壁。其粒径主要分布在0.074－0.250mm之间，含量高达90％以上，大于0.25mm的颗粒极少，仅为0.1％。而小于0.074mm的颗粒也只有不足9％。耐冲击吸声材料组合物是将质量百分数为2％－10％的粘接剂和质量百分数为90％－98％的颗粒物混合，使最后得到的成型材料具有一定的孔隙，吸声性能好，并且，粘接性能好，具有很好的抗冲击性能。可选地，颗粒物还包括炉渣、镍渣和漂珠中的至少一种。需要说明的是：炉渣又称溶渣。是火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体，其组成以氧化物(二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化镁)为主，还常含有硫化物并夹带少量金属。镍渣是冶炼镍铁合金产生的固体废渣，镍铁合金主要被用作不锈钢生产，因此镍渣也被称为不锈钢渣或镍铁渣。镍渣的化学成分主要是二氧化硅和三氧化二铁。镍渣通常呈颗粒状，粒径变化范围为0－5mm。漂珠是一种能浮于水面的粉煤灰空心球，呈灰白色，壁薄中空，重量很轻，容重为720kg/m3(重质)，418.8kg/m3(轻质)，粒径约0.1mm，表面封闭而光滑，热导率小，耐火度≥1610℃，是优良的保温耐火材料，广泛用于轻质浇注料的生产和石油钻井方面。漂珠的化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主，具有颗粒细、中空、质轻、高强度、耐磨、耐高温、保温绝缘、绝缘阻燃等多种特性，是广泛应用于耐火行业的原料之一。可选地，颗粒物包括60－80重量份的风积沙、10－15重量份的炉渣、8－10重量份的镍渣和5－8重量份的漂珠，采用此范围内的颗粒物最后得到的耐冲击吸声板的吸声性能更好，抗冲击性能更佳。且上述颗粒物均为废料，实现了废料高效利用，节约能源，避免环境污染。可选地，粘接剂还包括硅烷或/和石墨烯材料。需要说明的是：硅烷是硅烷是指的是碳烷烃的硅取代类似物。构成硅烷烃的是一条硅原子链接形成的主链和以共价键链接在主链上的氢原子。石墨烯材料可以是石墨烯、改性石墨烯、石墨烯衍生物等。可选地，粘接剂包括5－8重量份的树脂混合液、2－3重量份的硅烷和2－3重量份的石墨烯材料。采用此范围内的粘接剂最后得到的耐冲击吸声板的吸声性能更好，抗冲击性能更佳。一种耐冲击吸声板包括吸声层和支撑层，吸声层设置于支撑层的一侧，吸声层由上述耐冲击吸声材料组合物制成。耐冲击吸声板通过支撑层和吸声层的设置，使其抗冲击性能更好，其吸声性能佳。同时，耐冲击吸声板由支撑层和吸声层制成，其制备更加方便。可选地，支撑层上设置有多个通孔，支撑层的23％≤穿孔率≤50％，支撑层的平面度不大于2mm。需要说明的是：穿孔率是指支撑层上的孔面积与支撑层的总面积的百分比，保证支撑层的强度的同时能够使支撑层的吸声性能好。平面度是指基片具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差。公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。平面度属于形位误差中的形状误差。支撑层的平面度不大于2mm，使支撑层的强度均匀，抗冲击性能较强。可选地，支撑层选自钢板、不锈钢板、玻璃板和铝合金板中的一种。支撑层的厚度为0.5－1.5mm，吸声层的厚度是6.5－7.5mm，整个耐冲击吸声板的厚度为7－9mm，此厚度的耐冲击吸声板具有较好的吸声性能和耐冲击性能，并且厚度较薄，适用范围更广。可选地，耐冲击吸声板可以是矩形、菱形、圆形或多边形。耐冲击吸声板的形状不受到限制，可以根据使用的需要制备各种形状的耐冲击吸声板。一种上述耐冲击吸声板的制备方法，包括如下步骤：(1)、将质量百分数为2％－10％的粘接剂和质量百分数为90％－98％的颗粒物混合得到第一混合物，其中，粘接剂包括树脂混合液，颗粒物包括风积沙。以便制备吸声层。可选地，粘接剂包括树脂混合液、石墨烯材料和硅烷，先将树脂混合液、石墨烯材料和硅烷混合得到2％－10％的粘接剂以后，在将其与颗粒物混合得到第一混合物。分为两次混合，粘接剂和第一混合物的混合更加均匀，尤其是在粘接剂中添加了石墨烯材料，粘接剂与颗粒物之间的粘接性能更佳，最后得到的抗冲击吸声板的抗冲击性能更强。可选地，颗粒物的粒径为0.6－0.8mm，得到的抗冲击吸声板的抗冲击性能更佳，吸声效果更好。如果粒径过小，则吸声效果会变差，如果粒径过大，则抗冲击性能会变差。(2)、将支撑层置于模具底部，将第一混合物置于支撑层的上方得到第一前体。将支撑层设置于模具底部，方便支撑层的设置，同时，支撑层为设置有孔的钢板、不锈钢板、玻璃板或铝合金板，便于设置在模具内。且将第一混合物至于支撑层的上方，由于模具的设置，使吸声层容易成型。可选地，通过布料机将第一混合物布置于模具中，并位于支撑层的上方得到第一前体。为了将吸声层压平紧密，将第一前体压实。可选地，通过压振装置压振使吸声层成型压实。(3)、将第一前体置于100－150℃的条件下烘烤20－50min。在较低的温度、较短的时间内就可以烘烤成型，使其制备更加方便，得到的耐冲击吸声板的耐冲击性能更强，同时，在大于100℃的条件下烘烤，使粘接剂中的气体跑出，形成小孔，使其吸声性能更好。实施例1一种上述耐冲击吸声板的制备方法，包括如下步骤：(1)、将质量百分数为8％的粘接剂和质量百分数为92％的颗粒物混合得到第一混合物，其中，粘接剂包括树脂混合液，颗粒物包括风积沙。(2)、将支撑层置于模具底部，将第一混合物置于支撑层的上方得到第一前体。(3)、将第一前体置于120℃的条件下烘烤30min。实施例2一种上述耐冲击吸声板的制备方法，包括如下步骤：(1)、先将硅烷和树脂混合液混合，取质量百分数为2％的粘接剂和质量百分数为98％的颗粒物混合得到第一混合物，其中，颗粒物包括风积沙、炉渣、镍渣和漂珠。(2)、将支撑层置于模具底部，通过布料机将第一混合物布置于模具中，且位于支撑层的上方得到第一前体，将第一前体压实。(3)、将压实后的第一前体置于100℃的条件下烘烤50min固化成型得到耐冲击吸声板。实施例3一种上述耐冲击吸声板的制备方法，包括如下步骤：(1)、先将硅烷和树脂混合液混合，取质量百分数为10％的粘接剂和质量百分数为90％的颗粒物混合得到第一混合物，其中，颗粒物包括风积沙、炉渣、镍渣和漂珠。(2)、将支撑层置于模具底部，通过布料机将第一混合物布置于模具中，且位于支撑层的上方得到第一前体，将第一前体压实。(3)、将压实后的第一前体置于150℃的条件下烘烤20min固化成型得到耐冲击吸声板。实施例4一种上述耐冲击吸声板的制备方法，包括如下步骤：(1)、将质量百分数为5％的粘接剂和质量百分数为95％的颗粒物混合得到第一混合物，其中，颗粒物包括风积沙，粘接剂包括树脂混合液。(2)、将支撑层置于模具底部，通过布料机将第一混合物布置于模具中，且位于支撑层的上方得到第一前体，将第一前体压实。(3)、将压实后的第一前体置于130℃的条件下烘烤30min固化成型得到耐冲击吸声板。实验例1根据检测标准：《jt/t646.4－2016，公路声屏障第4部分：声学材料技术要求及检测方法》，《gb/t14153－1993，硬质塑料落锤冲击试验方法》，进行抗冲击30焦耳试验如表1。表1抗冲击实验数据从表1可以看出，本发明实施例4提供的抗冲击吸声材料组合物制备得到的吸声层，在厚度为20mm的时候，能够达到国家标准的抗冲击性能，说明本发明实施例提供的抗冲击吸声材料组合物制备得到的吸声层的抗冲击性能较好。从实例3可以看出，本发明实施例提供的抗冲击吸声板在使用支撑层和吸声层以后，在厚度不到9mm的情况下，就能够达到国家标准的抗冲击性能，其重量更小，使用范围更广。实验例2使用实施例4提供的抗冲击吸声板的制备方法制备得到抗冲击吸声板(其他制备条件相同，仅粘接剂的质量百分比为1％、2％、4％、6％、8％、10％、11％、12％)，检测抗冲击吸声板的抗折强度和降噪系数(nrc)得到表2，表2不同粘接剂用量对抗冲击吸声板的性能的影响实验编号粘接剂用量抗折强度(mpa)增幅％nrc1#1％4.35－0.672#2％6.51+49.60.663#4％8.21+26.10.644#6％10.25+24.80.575#8％12.13+18.30.556#10％12.75+5.10.527#11％12.99+1.90.438#12％13.02+0.20.35从表2可以看出，粘接剂的用量过少，则抗折强度较小，粘接剂不能很好地将颗粒物粘接起来，使其抗折强度性能不好。粘接剂用量过多，降噪系数较小，粘接剂将颗粒物之间的孔隙完全堵住，吸声性能不好。且粘接剂的量越大，抗折强度的增幅越小，抗折强度的增加不明显。所以，综上，粘接剂的用量在2％－10％的时候，抗冲击吸声板的各项性能较佳。实验例3使用实施例4提供的抗冲击吸声板的制备方法制备得到抗冲击吸声板(其他制备条件相同，仅粘接剂的种类不同)，检测抗冲击吸声板的抗折强度和降噪系数(nrc)得到表3，表3不同粘接剂种类对抗冲击吸声板的性能的影响实验编号粘接剂种类抗折强度(mpa)nrc11#树脂混合液9.550.6212#树脂混合液、硅烷9.810.6113#树脂混合液、石墨烯材料10.990.6414#树脂混合液、硅烷、石墨烯材料11.750.67从表3可以看出，11#和12#相比较，12#的抗折强度比11#的抗折强度略大，降噪系数基本不变，说明，粘接剂中添加硅烷对抗冲击吸声板的性能影响不大。13#和11#相比较，13#的抗折强度比11#的抗折强度增加较多，降噪系数增大，说明，粘接剂中添加石墨烯材料可以增加抗冲击吸声板的抗冲击性能和吸声性能。14#和11#相比较，14#的抗折强度比11#的抗折强度增加较多，降噪系数增大较多，说明，粘接剂中添加石墨烯材料和硅烷可以大量增加抗冲击吸声板的抗冲击性能和吸声性能。实验例4使用实施例4提供的抗冲击吸声板的制备方法制备得到抗冲击吸声板(其他制备条件相同，仅颗粒物的种类不同)，检测抗冲击吸声板的抗折强度和降噪系数(nrc)得到表4，表4不同颗粒物种类对抗冲击吸声板的性能的影响实验编号颗粒物种类抗折强度(mpa)nrc15#风积沙9.550.6216#风积沙、炉渣10.230.5917#风积沙、镍渣10.250.5818#风积沙、炉渣、镍渣11.250.6319#风积沙、炉渣、镍渣、漂珠11.950.67从表4可以看出，16#、17#和15#相比较，16#和17#的抗折强度比15#的抗折强度有较大的提高，但降噪系数反而下降，说明，颗粒物中只添加炉渣或只添加镍渣使抗冲击吸声板的抗冲击性能增强。18#和15#相比较，18#的抗折强度比15#的抗折强度增加较多，降噪系数基本不变，说明，颗粒物中添加炉渣和镍渣使抗冲击吸声板的抗冲击性能增强，吸声性能基本不变。19#和15#相比较，19#的抗折强度比15#的抗折强度增加较多，降噪系数也有较大的提高，说明，颗粒物中添加炉渣、镍渣和漂珠可以大量增加抗冲击吸声板的抗冲击性能和吸声性能。以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。当前第1页12