一种聚氨酯复合声学材料及其制备方法与流程

本发明属于一种吸声材料设计领域的声学包装材料，具体的说是一种聚氨酯复合声学材料及其制备方法。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，对汽车的需求也从最初的代步工具逐渐上升为舒适的移动空间。如果长期处于噪声环境下，会使人出现耳鸣、多梦、心慌、烦躁等症状，甚至听力下降、失聪，且由车辆噪声间接引发的交通事故也并不鲜见。因此，车内声学包装的改进对于降低车内噪声来说尤为重要。聚氨酯复合材料是车内声学包装材料最常用的一种吸声材料，并且在高频阶段有着较好的吸声效果，但在低频阶段吸声效果不太理想。因此，改善聚氨酯多孔吸声材料的低频吸声特性有着重要意义。当前此方面的专利有中国专利公告号为cn105693978a,公告日为2016年6月22日，发明名称为“一种聚氨酯复合声学材料及其制备方法”专利号为2016101178867，该发明虽然能够提高聚氨酯复合声学材料的低频吸声效果，但是却存在所加填料份数相对过大的问题，这样不利于实验过程中的充分搅拌，进而影响实验的效果。

技术实现要素：

本发明提供了一种聚氨酯复合声学材料及其制备方法，本发明采用较小的填料份数，改善了填料份数相对过大对实验造成的实验误差影响，同时也克服了现有吸声材料在低频吸声性能不佳的问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种聚氨酯复合声学包装材料，该声学包装材料由下述重量配比的组分组成：

该声学包装材料由以下重量配比的组分组成：

一种聚氨酯复合声学包装材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤:

步骤一、将60份聚醚多元醇330n、40份聚醚多元醇3630、3份发泡剂去离子水、3份发泡剂三乙醇胺、5份发泡剂一氟二氯乙烷即hcfc-141b,0.05份催化剂a1、1份催化剂a33与1.8份泡沫稳定剂硅油混合于塑料杯中,在室温下采用电动搅拌机以速度1200rmp进行搅拌,搅拌5分钟～8分钟得混合物a；

步骤二、将0.2～1.5份1mm～2mm的松针碎片，或者0.2～1.5份3mm～4mm的松针碎片或者0.2～1.5份5mm～6mm松针碎片加入混合物a中,再次采用电动搅拌机以速度1200rmp充分搅拌5分钟～8分钟得混合物b；

步骤三、将30份4,4二苯基甲烷二异氰酸酯加入混合物b中，采用电动搅拌机以速度3500rmp充分搅拌直至均匀得到混合物c；

步骤四、将混合物c快速倒入长方体模具中,在室温下进行闭模发泡,待该过程持续3～5分钟后,将模具放入50℃恒温箱中固化2小时,再于室温继续固化24小时。

本发明的有益效果为；

1、本发明所述的一种聚氨酯复合声学包装材料及其制备方法得到的复合吸声材料在低频的吸声系数最高达到0.736；

2、本发明所述的一种新型聚氨酯复合声学包装材料及其制备方法通过添加松针碎片来提高聚氨酯低频吸声特性,且松针的加入增加了聚氨酯的降解能力,降低了环境污染；

3、本发明适用范围广，成本较低。

附图说明

图1为本发明所述的一种聚氨酯复合声学包装材料制备方法的流程框图；

图2为本发明所述的一种聚氨酯复合声学包装材料及其制备方法中的不同含量松针的吸声系数与频率关系曲线；

图3为本发明所述的一种聚氨酯复合声学包装材料及其制备方法中的不同长度松针的吸声系数与频率关系曲线。

具体实施方式

本发明所述的一种聚氨酯复合吸声材料是由聚氨酯和松针碎片复合制备而成。该聚氨酯复合吸声材料能明显改变聚氨酯在低频吸声效果不理想的缺点。

一种聚氨酯复合声学包装材料，该声学包装材料由下述重量配比的组分组成：

所述的1个质量份数为一个质量单位,即克、千克。

一种聚氨酯复合声学包装材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤:

参阅图1，步骤一、将60份聚醚多元醇330n、40份聚醚多元醇3630、3份发泡剂去离子水、3份发泡剂三乙醇胺、5份发泡剂一氟二氯乙烷即hcfc-141b,0.05份催化剂a1、1份催化剂a33与1.8份泡沫稳定剂硅油混合于塑料杯中,在室温下采用电动搅拌机以速度1200rmp进行搅拌,搅拌5分钟～8分钟得混合物a；

步骤二、将0.2～1.5份1mm～2mm的松针碎片，或者0.2～1.5份3mm～4mm的松针碎片或者0.2～1.5份5mm～6mm松针碎片加入混合物a中,再次采用电动搅拌机以速度1200rmp充分搅拌5分钟～8分钟得混合物b；

步骤三、将30份4,4二苯基甲烷二异氰酸酯加入混合物b中，采用电动搅拌机以速度3500rmp充分搅拌直至均匀得到混合物c；

步骤四、将混合物c快速倒入长方体模具中,时间可以在5秒内，然后在室温下进行闭模发泡,待该过程持续3～5分钟后,将模具放入50℃恒温箱中固化2小时,再于室温继续固化24小时。

所述的室温可以为20℃.

实施例一

一种聚氨酯复合声学包装材料，该声学包装材料由下述重量配比的组分组成：

该声学包装材料的制备方法如下：

步骤一、将5份组分与含量完全相同的配方：60克聚醚多元醇330n,40克聚醚多元醇3630、3克去离子水、3克三乙醇胺、5克hcfc-141b,0.05克a1、1克a33,1.8克硅油分别混合加入5个相同的塑料杯中,在室温下采用电动搅拌器以1200rmp速度搅拌5～8分钟得混合物a；

步骤二、将0.2克、0.5克、0.8克、1.0克与1.5克的1～2mm的松针碎片分别加入步骤一的5个塑料杯中,再次采用电动搅拌机以速度1200rmp分别充分搅拌5～8分钟得混合物b；

步骤三、将5份30g4,4二苯基甲烷二异氰酸酯分别加入步骤二中的5个塑料杯中，采用电动搅拌机以速度3500rmp快速搅拌至均匀得到混合物c；

步骤四、将步骤三中得到的5份混合物c分别快速倒入5个长方体模具中,在室温下进行闭模发泡,待该过程持续3～5分钟后,将模具放入50℃恒温箱中固化2小时,再于室温继续固化24小时。

参阅图2、图3，如图中所示,1～2mm的松针碎片的加入对低频(100-1500hz)的吸声系数有明显提高,随着松针的添加量的增加,吸声系数呈现先提高后下降的趋势,当1～2mm的松针碎片添加量为1.0克时,低频的吸声系数提高最多,平均吸声系数达到0.712。

实施例二

一种聚氨酯复合声学包装材料，该声学包装材料由下述重量配比的组分组成：

该声学包装材料的制备方法如下：

步骤一、将5份组分与含量完全相同的配方：60克聚醚多元醇330n,40克聚醚多元醇3630、3克去离子水、3克三乙醇胺、5克hcfc-141b,0.05克a1、1克a33,1.8克硅油分别混合加入5个相同的塑料杯中,在室温下采用电动搅拌器以1200rmp速度搅拌5～8分钟得混合物a；

步骤二、将0.2克、0.5克、0.8克、1.0克与1.5克的3～4mm的松针碎片分别加入步骤1的5个塑料杯中,再次采用电动搅拌机以速度1200rmp分别充分搅拌5～8分钟得混合物b；

步骤三、将5份30g4,4二苯基甲烷二异氰酸酯分别加入步骤二中的5个塑料杯中，采用电动搅拌机以速度3500rmp快速搅拌至均匀得到混合物c；

步骤四、将步骤三中得到的5份混合物c分别快速倒入5个长方体模具中,在室温下进行闭模发泡,待该过程持续3～5分钟后,将模具放入50℃恒温箱中固化2小时,再于室温继续固化24小时。

参阅图2、图3,如图中所示,3～4mm的松针碎片的加入对低频(100-1500hz)的吸声系数有明显提高,随着松针的添加量的增加,吸声系数呈现先提高后下降的趋势,当3～4mm的松针碎片添加量为0.5克、1.0克时,低频的吸声效果明显改善,均高于纯聚氨酯泡沫，平均吸声系数达到0.736，当3～4mm的松针碎片添加量为1.0克时,低频的吸声系数提高最多,平均吸声系数达到0.725。

实施例三

一种聚氨酯复合声学包装材料，该声学包装材料由下述重量配比的组分组成：

该声学包装材料的制备方法如下：

步骤一、将5份组分与含量完全相同的配方：60克聚醚多元醇330n,40克聚醚多元醇3630、3克去离子水、3克三乙醇胺、5克hcfc-141b,0.05克a1、1克a33,1.8克硅油分别混合加入5个相同的塑料杯中,在室温下采用电动搅拌器以1200rmp速度搅拌5～8分钟得混合物a；

步骤二、将0.2克、0.5克、0.8克、1.0克与1.5克的5～6mm的松针碎片分别加入步骤1的5个塑料杯中,再次采用电动搅拌机以速度1200rmp分别充分搅拌5～8分钟得混合物b；

步骤三、将5份30g4,4二苯基甲烷二异氰酸酯分别加入步骤二中的5个塑料杯中，采用电动搅拌机以速度3500rmp快速搅拌至均匀得到混合物c；

步骤四、将步骤三中得到的5份混合物c分别快速倒入5个长方体模具中,在室温下进行闭模发泡,待该过程持续3～5分钟后,将模具放入50℃恒温箱中固化2小时,再于室温继续固化24小时。

参阅图2、图3，如图中所示,5～6mm的松针碎片的加入对低频(100-1500hz)的吸声系数有明显提高,随着松针的添加量的增加,吸声系数呈现先提高后下降的趋势,当添加0.5份长度为5～6mm松针时，复合材料吸声系数最高达0.921，当添加1.0份长度为5～6mm松针时，复合材料高频吸声性能基本不变，低频吸声效果得到很大提升，综合吸声性能最好。

通过上述实验证明一种聚氨酯复合声学包装材料的组分和含量分别为60份聚醚多元醇330n、40份聚醚多元醇3630、30份4,4二苯基甲烷二异氰酸酯、3份发泡剂去离子水、3份发泡剂三乙醇胺、5份发泡剂一氟二氯乙烷即hcfc-141b、0.05份催化剂a1、1份催化剂a33、1.8份泡沫稳定剂硅油与1份的5mm～6mm的松针碎片为最佳组合物配方，采用上述的制造方法可以得到具有最佳吸声效果的吸声材料。