专利名称：一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料及其制备方法，属于材料研究与生产技术领域。
技术背景随着工业生产、交通运输、城市建筑的发展，以及人口密度的增加，家庭设施(音响、空调、电视机等)的增多，环境噪声日益严重，它已成为污染人类社会环境的一大公害。噪声不仅会影响听力，而且还对人的心血管系统、神经系统、内分泌系统产生不利影响。
现有吸音材料也有复合型的，但是无机物料与有机物料复合的性能指标优异的较少。从整体上看，我国吸音材料行业产品加工能力不足，在高端吸音材料的研发和生产上与发达国家相比存在着较大的差距，如各种类型交通工具(客车、地铁、高铁)，尤其是近年载人航天器等吸音材料的需求，与产品最大的市场一建筑业也缺乏衔接，缺乏市场意识和建筑产品加工能力。因此，目前急需研究开发一种能够经受严酷环境考验，具有拉伸强度高、 伸长率高、断裂强度高、吸音效果好并且制造成本低等优点的新型吸音材料。发明内容
本发明的目的在于，提供一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料及其制备方法， 解决复合材料的配方，降低采用单种或多种原料的生产成本，同时提高材料的吸音效果和材料的拉伸强度，伸长率、断裂强度。用于喷丝制作吸音棉。
本发明采用的技术方案如下一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料，其由下列重量份的原料制成重晶石粉 100-120、陶粒50-60、纳米凹凸棒土 40-50、苯丙乳液80-90、改性树木灰烬55-65、硼酸锌 15-20、矿棉纤维 20-30、纳米碳 10-20、EVA 20-30,POE 15-20,EMDP 5-10、偏苯三酸三辛酯 5-8、磷酸三苯酯4-6、硬脂酸锌2-3、二盐基亚磷酸铅1-2。
所述的改性树木灰烬由以下方法制得先用10-15%盐酸浸泡树木灰烬3_4h，去离子水洗涤干净，再用10-12%氢氧化钠溶液浸泡3-4h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，加入相当于树木灰烬重量2-3%的木质素磺酸钠、1-2%的甲基三乙氧基硅烷、2-3%的环氧化甘油三酸酯、3-5%的陶瓷粉，高速1200-1500r/min搅拌20_30min，烘干粉碎研磨成超细粉末即可。
纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料的制备方法，包括以下步骤(1)将重晶石粉、陶粒、纳米凹凸棒土分别干燥除水分，干燥温度为110-120°c，干燥时间为2-3h，按后按配方配比将重晶石粉、陶粒、纳米凹凸棒土、硼酸锌、苯丙乳液加入高速混合机中，在150-160°C下以500-800rpm的速度搅拌混合3_5min，再加入改性树木灰烬继续共混5-8min，物料冷却至常温待用；(2)将EVA、EMDP、Ρ0Ε、偏苯三酸三辛酯、磷酸三苯酯、硬脂酸锌、二盐基亚磷酸铅加入多向运动混合机进行初混，初混4-6min，然后进入高速混合机，加入纳米碳、矿棉纤维，在 105-110°C下以1500-2000rpm的速度搅拌2-5min，物料冷却至常温待用；(3)将上述步骤(I)和步骤(2)制得的物料加入双螺杆混合挤出机进行处理，依据产品指标要求温度设定范围180-280°C，然后将挤出的物料投入造粒机造粒，即得复合吸音材料。
本发明的有益效果如下本发明通过对配方调整和工艺改进,利用改性树木灰烬包覆纳米凹凸棒土、重晶石粉等无机粉体，从而提高吸音材料的吸音效果和强度，很好地解决了吸音材料强度和吸音性能不能兼得的矛盾。本发明解决了目前急吸音材料的研发问题，制造出了满足需求的能够经受严酷环境考验，具有拉伸强度高、伸长率高、断裂强度高、吸音效果好等优点的新型吸音材料。由于采用了较大比例的无机物料，因此降低了生产成本，同时由于无机物料的强度较高，提高了材料的力学性能。
具体实施方式
一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料，其由下列重量份的原料制成重晶石粉 108份、陶粒55份、纳米凹凸棒土 48份、苯丙乳液85份、改性树木灰烬58份、硼酸锌16份、 矿棉纤维22份、纳米碳15份、EVA 25份、POE 18份、EMDP 8份、偏苯三酸三辛酯6份、磷酸三苯酯5份、硬脂酸锌2份、二盐基亚磷酸铅I. 5份。
其中，所述的改性树木灰烬由以下方法制得先用10%盐酸浸泡树木灰烬4h，去离子水洗涤干净，再用12%氢氧化钠溶液浸泡3h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，加入相当于树木灰烬重量2. 5%的木质素磺酸钠、I. 5%的甲基三乙氧基硅烷、2%的环氧化甘油三酸酯、4%的陶瓷粉,高速1500r/min搅拌20min,烘干粉碎研磨成超细粉末即可。
纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料的制备方法，包括以下步骤(1)将重晶石粉、陶粒、纳米凹凸棒土分别干燥除水分，干燥温度为110°C，干燥时间为 3h，按后按配方配比将重晶石粉、陶粒、纳米凹凸棒土、硼酸锌、苯丙乳液加入高速混合机中，在160°C下以700rpm的速度搅拌混合4min,再加入改性树木灰焊继续共混6min,物料冷却至常温待用；(2)将EVA、EMDP、Ρ0Ε、偏苯三酸三辛酯、磷酸三苯酯、硬脂酸锌、二盐基亚磷酸铅加入多向运动混合机进行初混，初混5min，然后进入高速混合机，加入纳米碳、矿棉纤维，在 108°C下以1800rpm的速度搅拌3min，物料冷却至常温待用；(3 )将上述步骤(I)和步骤(2 )制得的物料加入双螺杆混合挤出机进行处理，依据产品指标要求温度设定为215°C，然后将挤出的物料投入造粒机造粒，即得复合吸音材料。
检测指标吸声系数I. 20，拉伸强度1427kPa，伸长率57%，断裂强度5200N/m。成本4305元/吨。
权利要求
1.一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料，其特征在于，其由下列重量份的原料制成重晶石粉100-120、陶粒50-60、纳米凹凸棒土 40-50、苯丙乳液80-90、改性树木灰烬55-65、硼酸锌 15-20、矿棉纤维 20-30、纳米碳 10-20、EVA 20-30,POE 15-20,EMDP 5-10、偏苯三酸三辛酯5-8、磷酸三苯酯4-6、硬脂酸锌2-3、二盐基亚磷酸铅1-2。
2.根据权利要求I所述的纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料，其特征在于，所述的改性树木灰烬由以下方法制得先用10-15%盐酸浸泡树木灰烬3-4h，去离子水洗涤干净，再用10-12%氢氧化钠溶液浸泡3-4h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，加入相当于树木灰烬重量2-3%的木质素磺酸钠、1-2%的甲基三乙氧基硅烷、2-3%的环氧化甘油三酸酯、3-5%的陶瓷粉，高速1200-1500r/min搅拌20-30min,烘干粉碎研磨成超细粉末即可。
3.—种如权利要求I所述的纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)将重晶石粉、陶粒、纳米凹凸棒土分别干燥除水分，干燥温度为110-120°C，干燥时间为2-3h，按后按配方配比将重晶石粉、陶粒、纳米凹凸棒土、硼酸锌、苯丙乳液加入高速混合机中，在150-160°C下以500-800rpm的速度搅拌混合3_5min，再加入改性树木灰烬继续共混5-8min，物料冷却至常温待用； (2)将EVA、EMDP、Ρ0Ε、偏苯三酸三辛酯、磷酸三苯酯、硬脂酸锌、二盐基亚磷酸铅加入多向运动混合机进行初混，初混4-6min，然后进入高速混合机，加入纳米碳、矿棉纤维，在105-110°C下以1500-2000rpm的速度搅拌2_5min，物料冷却至常温待用； (3)将上述步骤(I)和步骤(2)制得的物料加入双螺杆混合挤出机进行处理，依据产品指标要求温度设定范围180-280°C，然后将挤出的物料投入造粒机造粒，即得复合吸音材料。
全文摘要
本发明公开了一种纳米凹凸棒土改性的复合吸音材料，其由下列重量份的原料制成重晶石粉100-120、陶粒50-60、纳米凹凸棒土40-50、苯丙乳液80-90、改性树木灰烬55-65、硼酸锌15-20、矿棉纤维20-30、纳米碳10-20、EVA20-30、POE15-20、EMDP5-10、偏苯三酸三辛酯 5-8、磷酸三苯酯4-6、硬脂酸锌2-3、二盐基亚磷酸铅1-2。本发明解决了目前急吸音材料的研发问题，制造出了满足需求的能够经受严酷环境考验，具有拉伸强度高、伸长率高、断裂强度高、吸音效果好等优点的新型吸音材料。
文档编号C08K5/12GK102977491SQ20121047796
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者王黎明, 孙益民, 章云, 厉曼 申请人:芜湖跃飞新型吸音材料股份有限公司