本发明属于降噪材料技术领域，更具体地说，尤其涉及一种基于低频噪声防护的高阻尼硅橡胶改性ABS隔音材料的制备方法。
背景技术：
随着社会生产力的发展，生产方式的演变和工艺技术的提高，人类所赖以生存的环境污染问题越来越严重，人类和环境之间的矛盾越来越显著。机动车数量的大幅度增加和各地快速增加的建筑工程，使噪声污染现象越来越严重，己经成为环境污染中的一个突出问题。噪声污染、大气污染和水污染被称作环境方面的三大公害。因此，控制噪声污染己经成为环境保护的重要内容之一。
噪声是声音的一种，具有声波的一切特性。从心理学角度来讲，凡是人们不愿意听的声音都是噪声；从环境保护的角度来看，凡是妨碍人们正常学习、工作和休息，并对人们要听的声音起干扰作用的声音，都属于噪声；从物理学的角度看，噪声是指发声体做无规则的振动时发出的声音。噪声影响人们的生活和工作，损害人的听觉、神经系统、心血管系统、消化系统以及内分泌系统。噪声还对通信和仪器设备造成干扰和损坏。随着工矿企业和交通运输业的发展，以及城市人口的不断密集化，噪声的危害口益严重。噪声遍布在人们的四周，尤其在城市和工业区里，它是一种损伤人类健康的慢性毒素。它是一种感觉性公害，具有多发性、暂时性和局部性的特点。
噪声污染影响人的心理和生理健康，已成为公认的环境问题之一。噪声对人的危害，不仅与声压级有关，也与频率特性密切相关。与高频噪声相比，低频噪声的危害长期被低估。低频噪声是指频率在20~500 Hz的噪音，具有穿透能力强，传输距离远的特点。低频噪声主要来自电梯、变压器、高楼中的水泵、中央空调（包括冷却塔）发出的噪声及交通噪声等，其中，电厂、输变电站是低频噪声污染的重点区域。低频噪声可导致注意力难以集中，思维能力下降，对听力及心血管系统造成损伤，影响内分泌调节。研究表明，长时间暴露在低频噪声环境中，误操作率及事故率明显升高。因此，如何做好噪声控制，尤其是低频噪声防护是近年来学术研究的热点和难点。
目前，控制噪声的基本方式有隔声、吸声、阻尼和隔振。传统隔声工程一般采用密度高、厚度大的材料以提高隔声效果，但其成本高、施工困难。聚合物具有种类多、质量轻、易加工等特点，但其密度较小，隔音效果不佳。为充分发挥聚合物的优势，增强其隔声效果，近年来开发了以聚合物为基体的复合隔音材料，该类材料采用多相复合材料体系，在材料内部形成密度不同的多界面结构。它既具有高效的隔声、吸声性能，又具有质量轻、加工性能好、耐腐蚀等诸多优点；但与大多数高分子材料类似，采用多相复合技术制备的隔声材料的隔声频段依然集中在中高频区（500~5 000 Hz），对低频噪音的阻隔效果不佳。
从声音传播机理分析，如果材料的固有振动频率与声波震动频率相近，则声音的传递效果好、隔音效果差。因此，要提高材料隔音效果，除提高材料对声音的反射外，还必须提高材料在使用温度范围内的损耗因子，增加对振动能量的消耗。因此，选择高损耗因子的材料用于防护用品是解决低频噪音阻隔的关键。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于低频噪声防护的高阻尼硅橡胶改性ABS隔音材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于低频噪声防护的高阻尼硅橡胶改性ABS隔音材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、在XK-160型双辊开炼机中加入80-160g高阻尼硅橡胶和40-100g天然埃洛石纳米管，混炼2-3 min；
S2、然后再加入1.5-3g的过氧化苯甲酰，继续混炼6min，薄通3次，下片，备用；
S3、将XK-160型双辊开炼机温度设定为前辊150-180℃，后辊150-180℃，将干燥后的100gABS粒料加入两辊间，塑化包辊；
S4、将混炼好的高阻尼硅橡胶和过氧化苯甲酰混合物，分成小块，逐步加入到ABS熔体中；
S5、然后加入制成好的聚氨醋发泡预聚体到CTE-20型同向双螺杆中，采用CTE-20型同向双螺杆配混挤出机继续混炼5min，下片，冷却，粉碎，得到高阻尼硅橡胶质量分数为35-65%的ABS隔音材料。
优选的，在S5中，所述聚氨醋发泡预聚体包括A组份和B组份。
优选的，所述A组份：将33%三亚乙基二胺的二丙二醇溶液0.25-0.45g、双二甲氨基乙基醚0.25-0.45g、二甲基乙醇胺0.35-0.55g、慢回弹硅油0.5-0.8g、发泡剂0.25-0.45g、乙二醇2.5-3.5g和聚醚多元醇35-55g按质量份数混合，用转速为3OOOr/min电动搅拌器搅匀，制成A组份。
优选的，所述B组份为碳化二亚胺改性MDI。
优选的，所述A组份、B组份按照10：2.5-3.5的质量份数比计算出实际所需要的A组份、B组份质量数。
优选的，在S5中，所述聚氨醋发泡预聚体的制备方法如下：将A组份先倒入烧杯中，再迅速的加入B组份，用转速为3OOOr/min电动搅拌器搅拌，搅拌时间6-8s，制成聚氨醋发泡预聚体。
（1）高阻尼硅橡胶的主链是Si—O—Si，化学键能高，因此具有优异的耐热性、耐候性；Si—O—Si分子主链成螺旋状，赋予了高阻尼硅橡胶良好的压缩回弹性；侧基是甲基和苯基两种基团，沿主链交替排布，赋予了高阻尼硅橡胶耐电压、高阻尼的特性。
改性ABS的共振中心频率为700 Hz，低频隔声效果明显。这主要与隔音材料内部微观结构有关，一方面，高阻尼硅橡胶的链段运动能力与低频噪声振动频率相适应，声波在其中传播时，增大了内部损耗，消耗了噪声振动能；另一方面，橡胶相与ABS相的模量差别大，两相之间具有一定的结合力，形成微约束阻尼结构，声波在界面处传播行为发生变化的同时还经历了多次反射，提高了隔声效果。
（2）天然埃洛石纳米管(HNTs)是由高岭石的片层在天然条件下卷曲而成的微管状结构，其化学组成与高岭石相同，是天然的多壁纳米管在我国储藏量较丰富，成本低廉，来源较容易，是优质陶瓷的原料，除此之外，在聚合物阻尼阻燃方面展示出良好的研究开发和应用前景。埃洛石纳米管具有与碳纳米管相似的几何形状，但是化学结构和表面性质不同，埃洛石纳米管表面存在较单纯的硅轻基基团，但硅轻基密度较低、管间作用力较低，而且其管径处于纳米级尺寸，分散比较容易；同时管的化学成分是单纯的硅酸盐结构，具有很高的强度，因此在对高聚物改性上具有独特的优势。
天然埃洛石纳米管的主要作用一是为了增加材料的内摩擦以损耗能量，限制分子长链相互转换过程中的运动，从而增加了能量的转换；二是增加了材料的应变及损耗能量能力，限制大分子的运动，增加了应变、应力之间的相对滞后，扩大阻尼温度范围所需要的玻璃态转变温度，从而达到隔音的效果。
因此，本发明选用埃洛石纳米管对ABS材料进行改性，在提高材料的力学性能的同时，改善材料的隔音性能。
本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种基于低频噪声防护的高阻尼硅橡胶改性ABS隔音材料的制备方法，与传统技术相比，本发明以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）作为主体材料，在该ABS主体材料中加入自制的聚氨醋发泡预聚体，聚氨醋发泡预聚体与ABS混合后制成的隔音材料具有明显隔音蜂窝，对声音的来回摩擦起到很好的作用，具有蜂窝网状结构密集的特点，选用在室温条件下对低频噪声有良好耗散作用的高阻尼硅橡胶和天然埃洛石纳米管为改性材料，制备了高阻尼硅橡胶改性ABS隔音材料。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1
一种基于低频噪声防护的高阻尼硅橡胶改性ABS隔音材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、在XK-160型双辊开炼机中加入160g高阻尼硅橡胶和100g天然埃洛石纳米管，混炼3 min；
S2、然后再加入1.5g的过氧化苯甲酰，继续混炼6min，薄通3次，下片，备用；
S3、将XK-160型双辊开炼机温度设定为前辊150℃，后辊150℃，将干燥后的100gABS粒料加入两辊间，塑化包辊；
S4、将混炼好的高阻尼硅橡胶和过氧化苯甲酰混合物，分成小块，逐步加入到ABS熔体中；
S5、然后加入制成好的聚氨醋发泡预聚体到CTE-20型同向双螺杆中，采用CTE-20型同向双螺杆配混挤出机继续混炼5min，下片，冷却，粉碎，得到高阻尼硅橡胶质量分数为35%的ABS隔音材料。
在S5中，所述聚氨醋发泡预聚体包括A组份和B组份，将33%三亚乙基二胺的二丙二醇溶液0.25g、双二甲氨基乙基醚0.25g、二甲基乙醇胺0.35g、慢回弹硅油0.5g、发泡剂0.25g、乙二醇2.5g和聚醚多元醇35g按质量份数混合，用转速为3OOOr/min电动搅拌器搅匀，制成A组份，所述B组份为碳化二亚胺改性MDI，A组份、B组份按照10：2.5的质量份数比计算出实际所需要的A组份、B组份质量数，将A组份先倒入烧杯中，再迅速的加入B组份，用转速为3OOOr/min电动搅拌器搅拌，搅拌时间6s，制成聚氨醋发泡预聚体。
实施例2
一种基于低频噪声防护的高阻尼硅橡胶改性ABS隔音材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、在XK-160型双辊开炼机中加入100g高阻尼硅橡胶和80g天然埃洛石纳米管，混炼2min；
S2、然后再加入2.5g的过氧化苯甲酰，继续混炼6min，薄通3次，下片，备用；
S3、将XK-160型双辊开炼机温度设定为前辊165℃，后辊165℃，将干燥后的100gABS粒料加入两辊间，塑化包辊；
S4、将混炼好的高阻尼硅橡胶和过氧化苯甲酰混合物，分成小块，逐步加入到ABS熔体中；
S5、然后加入制成好的聚氨醋发泡预聚体到CTE-20型同向双螺杆中，采用CTE-20型同向双螺杆配混挤出机继续混炼5min，下片，冷却，粉碎，得到高阻尼硅橡胶质量分数为50%的ABS隔音材料。
在S5中，所述聚氨醋发泡预聚体包括A组份和B组份，将33%三亚乙基二胺的二丙二醇溶液0.35g、双二甲氨基乙基醚0.35g、二甲基乙醇胺0.45g、慢回弹硅油0.65g、发泡剂0.35g、乙二醇3.0g和聚醚多元醇40g按质量份数混合，用转速为3OOOr/min电动搅拌器搅匀，制成A组份，所述B组份为碳化二亚胺改性MDI，A组份、B组份按照10：3的质量份数比计算出实际所需要的A组份、B组份质量数，将A组份先倒入烧杯中，再迅速的加入B组份，用转速为3OOOr/min电动搅拌器搅拌，搅拌时间7s，制成聚氨醋发泡预聚体。
实施例3
一种基于低频噪声防护的高阻尼硅橡胶改性ABS隔音材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、在XK-160型双辊开炼机中加入160g高阻尼硅橡胶和40g天然埃洛石纳米管，混炼2min；
S2、然后再加入1.5g的过氧化苯甲酰，继续混炼6min，薄通3次，下片，备用；
S3、将XK-160型双辊开炼机温度设定为前辊180℃，后辊180℃，将干燥后的100gABS粒料加入两辊间，塑化包辊；
S4、将混炼好的高阻尼硅橡胶和过氧化苯甲酰混合物，分成小块，逐步加入到ABS熔体中；
S5、然后加入制成好的聚氨醋发泡预聚体到CTE-20型同向双螺杆中，采用CTE-20型同向双螺杆配混挤出机继续混炼5min，下片，冷却，粉碎，得到高阻尼硅橡胶质量分数为35-65%的ABS隔音材料。
在S5中，所述聚氨醋发泡预聚体包括A组份和B组份，将33%三亚乙基二胺的二丙二醇溶液0.45g、双二甲氨基乙基醚0.45g、二甲基乙醇胺0.55g、慢回弹硅油0.8g、发泡剂0.45g、乙二醇3.5g和聚醚多元醇55g按质量份数混合，用转速为3OOOr/min电动搅拌器搅匀，制成A组份，所述B组份为碳化二亚胺改性MDI，A组份、B组份按照10：3.5的质量份数比计算出实际所需要的A组份、B组份质量数，将A组份先倒入烧杯中，再迅速的加入B组份，用转速为3OOOr/min电动搅拌器搅拌，搅拌时间8s，制成聚氨醋发泡预聚体。
综上所述：本发明具有以下优点：
a）ABS中添加高阻尼硅橡胶和天然埃洛石纳米管后，可有效提高其对低频噪声的阻隔性能；
b）具有很好的弯曲强度、拉伸强度、洛氏硬度等，耐高温性能和隔音性能比现有隔音材料更强；
c）高阻尼硅橡胶和天然埃洛石纳米管改性ABS树脂，适用于不同噪声源的低频噪声防护用品的制备。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。