本发明公开了一种芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫的制备方法，属于汽车内饰件
技术领域：
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背景技术：
：汽车作为重要的交通工具，其运行过程中会有各种噪音传到车厢内，给驾乘人员及乘客造成噪音污染。因此，在汽车车厢内铺设隔音垫来进行隔音。汽车隔音材料是指针对汽车噪音来设计的材料，主要的汽车隔音材料是丁基橡胶，属于环保的阻尼片，橡塑，eva/epdm板材等。针对汽车噪音的来源采用不同的汽车隔音材料，比如车门，车顶，车窗，车底甲盘，后尾箱，引擎盖等容易产生汽车噪音的部位，进行一些隔音材料的安装。汽车车厢隔音垫的传统生产方式是将纤维经混棉、开松、铺网、针刺、热烫等工艺制成纤维毡，再将毡切片后放入模具成形。这样的生产方式成本高、制造周期长、隔音效果差而且立体效果差。汽车隔音垫可应用于汽车发动机舱、乘客舱、行李箱等各部位，具有减震、吸引、隔热等特点，在越来越追求高性能、环保型、轻量化、舒适度的时代，汽车内饰与汽车外形一样成为人们选车的一个重要因素，因此对汽车内饰件的要求越来越高，目前汽车隔音垫主要以再生纤维毡和pu发泡料为主；存在以下技术问题：酚醛树脂加固的纤维毡气味大，容易污染环境；纤维毡裸露，容易引起挥发性有机化合物不合格，另外，隔音垫的低重量、高强度、隔音性、吸音性等性能指标成为瓶颈，制约着隔音垫的发展，现有技术中重量大、价格高、利用率低的隔音垫已经无法满足人们日益增长的需求，迫切需要开发性能更优越、具备多种功能的汽车隔音垫以增加市场竞争力，提高汽车内饰品质。隔音垫的隔声效果直接决定于材料的密度。厚度相同，密度越大，隔声量越大。目前市面上的隔音垫多以密度低于2.0g/cm3的隔音垫为主，密度大于2.3g/cm3的隔音材料又存在着阻燃环保性差，价格昂贵等缺点。这是由于要得到高密度的隔音材料，提高隔音垫材料的填料的填充量是首要条件，这直接造成了材料加工流动性变差，加工性能的恶化，为了改变填充量增加带来的加工性能的恶化，现在采用的措施是增加填充量的同时增加增塑剂，而这样的后果是增加了材料成本，同时大量增塑剂降低了材料的阻燃性，增加了燃烧的烟雾及烟毒性，同时材料中大量增塑剂容易析出材料表面，造成材料的粘合隐患，以及析出表面的增塑剂挥发造成环境的污染。目前传统的泡沫聚氨酯隔音垫在中高频段隔音效果好，但是对于低频噪音的隔音效果较差，从而影响其隔音性能。因此，发明一种在低频段隔音效果好的隔音垫对汽车内饰件
技术领域：
是很有必要的。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题，针对目前传统的泡沫聚氨酯隔音垫在中高频段隔音效果好，但是对于低频噪音的隔音效果较差，从而影响其隔音性能的问题，提供了一种芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫的制备方法为：将反应物倒入隔音垫模具中，再将隔音垫模具移入保温箱中，静置发泡，保温发泡结束后取出隔音垫模具，放在空气中熟化，熟化结束后拆模即得芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫；所述反应物的制备步骤是：（1）按重量份数计，称取聚醚多元醇3630、去离子水、辛酸亚锡、三乙醇胺、三乙胺、硅油放入反应釜中，以300～400r/min的转速搅拌3～5min，得到预制液；（2）向上述反应釜中继续加入改性芦苇芯碎末，以300～400r/min的转速搅拌反应2～3min，再向反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以600～800r/min转速搅拌混合3～5min，得到反应物；所述改性芦苇芯碎末的制备步骤是：（1）将质量分数为95%的乙醇溶液以及乙醚混合后得到混合液，再将鸡蛋黄和混合液混合后放入搅拌机中，以700～800r/min的转速搅拌混合30～40min，搅拌混合结束后过滤分离得到滤液；（2）将上述得到滤液和预处理芦苇芯碎末混合后放入烧杯中，再向烧杯中加入滤液等体积的丙酮，继续搅拌混合15～20min，搅拌混合结束后过滤分离得到滤饼，自然晾干即得改性芦苇芯碎末；所述预处理芦苇芯碎末的制备步骤为：（1）将果胶酶、木质素过氧化物酶和去离子水混合后放入微波振荡仪中，以25～30khz的频率超声振荡混合3～5min，得到混合酶液，再收集芦苇芯用剪刀剪成长度为2～3mm的芦苇芯碎末；（2）将上述得到芦苇芯碎末和混合酶液混合后装入酶解罐中，并将酶解罐加热升温至35～55℃，静置酶解1～2h，待酶解结束后，过滤分离得到酶解滤渣，即为预处理芦苇芯碎末。所述芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫的具体制备步骤中，静置发泡的温度为50～60℃，静置发泡的时间为2～3h。所述反应物的制备步骤（1）中，按重量份数计，聚醚多元醇3630为80～90份、去离子水为3～5份、辛酸亚锡为0.1～0.3份、三乙醇胺为3～5份、三乙胺为0.1～0.3份、硅油为0.9～1.2份。所述反应物的制备步骤（2）中，改性芦苇芯碎末的加入量为预制液质量的4%。所述反应物的制备步骤（2）中，二苯基甲烷二异氰酸酯的加入量为预制液质量的30%。所述改性芦苇芯碎末的制备步骤（1）中，质量分数为95%的乙醇溶液以及乙醚的质量比为4:1，鸡蛋黄和混合液的质量比为1:5。所述改性芦苇芯碎末的制备步骤（2）中，滤液和预处理芦苇芯碎末的质量比为5:1。所述预处理芦苇芯碎末的制备步骤（1）中，果胶酶、木质素过氧化物酶和去离子水的质量比为1:2:10。所述预处理芦苇芯碎末的制备步骤（2）中，芦苇芯碎末和混合酶液的质量比为1:15。本发明的有益技术效果是：（1）本发明首先以芦苇芯为原料，将其剪碎后和混合酶液反应，得到预处理芦苇芯碎末，再以预处理芦苇芯为载体，吸附负载卵磷脂，得到改性芦苇芯碎末，接着以改性芦苇芯碎末为填料，将其掺入发泡聚氨酯中，最后注模发泡，得到芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫，本发明首先以具有中空结构的芦苇芯为原料，用复合酶对其进行预处理，将芦苇芯表层的部分果胶以及木质素酶解去除，从而得到表面具有孔隙、凹槽以及具有中空结构的芦苇芯碎末，接着以乙醇和乙醚为溶剂，丙酮为沉淀剂，利用表面具有孔隙、凹槽以及具有中空结构的芦苇芯碎末作为吸附载体，将沉淀提取的卵磷脂吸附固载在芦苇芯碎末表面，得到改性芦苇芯碎末，并以改性芦苇芯碎末为填料，将其掺入发泡聚氨酯中，最后注模发泡，得到芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫，由于改性芦苇芯碎末填料的加入，当声波在聚氨酯泡沫孔洞中传播时，空气和孔壁间振动引起摩擦损失，声能转化成热能损耗掉，改性芦苇芯一般都分布于孔壁位置，改性芦苇芯充当了孔壁的作用，增加了声波与孔壁的摩擦次数，使得声波振动激发孔壁振动时消耗更多的声能，因为声波传播引起孔壁振动后恢复力较大，导致声波损失增加，同时，改性芦苇芯的存在增加了声波的反射次数，延长了声波传播路径，由此使得能量转化为热能损失得较多，引起吸声系数的增加，提高了隔音垫的隔音效果；（2）其次，改性芦苇芯的加入影响了聚氨酯泡沫泡孔的形成，使得聚氨酯泡沫孔径大小、孔径均匀度、泡孔数量和流阻率都发生了改变，孔径、泡孔数量和流阻率共同作用影响聚氨酯泡沫吸隔声性能，与纯聚氨酯泡沫相比，改性芦苇芯聚氨酯泡沫材料中，由于芦苇芯表面负载了大量具有表面活性的卵磷脂，因此在改性芦苇芯周围由于卵磷脂的作用会聚集大量微小气泡，理论上泡沫孔径越小，流阻率越大，因此本发明芦苇芯的加入使得隔音垫流阻率增大，而流阻率越大，对低频噪声的吸收阻隔性能越好，从而增加了本发明隔音垫对低频噪音的隔音效果，同时由于改性芦苇芯的加入使得聚氨酯泡沫泡孔均匀度下降，它的中空结构呈现出一些较大的孔，而这些大孔又可以有效吸收低频声波，低频波在传播到孔壁处和改性芦苇芯界面时被转化为高阶对称模态，大大增加了声波的吸收，进而提高聚氨酯的低频吸声能力，另外，共振使得声波进行传递时能量衰弱而提高了吸声效果，尤其在低频段吸声效果越加明显，此外改性芦苇芯的加入使得聚氨酯泡沫中的泡沫筋络变宽，变宽的泡沫筋络增加了泡孔的强度，也有利于噪音的阻隔和产品性能的提高。具体实施方式按质量比为1:2:10将果胶酶、木质素过氧化物酶和去离子水混合后放入微波振荡仪中，以25～30khz的频率超声振荡混合3～5min，得到混合酶液，再收集芦苇芯用剪刀剪成长度为2～3mm的芦苇芯碎末；将上述得到芦苇芯碎末和混合酶液按质量比为1:15混合后装入酶解罐中，并将酶解罐加热升温至35～55℃，静置酶解1～2h，待酶解结束后，过滤分离得到酶解滤渣，即为预处理芦苇芯碎末，备用；将质量分数为95%的乙醇溶液以及乙醚按质量比为4:1混合后得到混合液，再按质量比为1:5将鸡蛋黄和混合液混合后放入搅拌机中，以700～800r/min的转速搅拌混合30～40min，搅拌混合结束后过滤分离得到滤液；将上述得到滤液和备用的预处理芦苇芯碎末按质量比为5:1混合后放入烧杯中，再向烧杯中加入滤液等体积的丙酮，继续搅拌混合15～20min，搅拌混合结束后过滤分离得到滤饼，自然晾干即得改性芦苇芯碎末，备用；按重量份数计，称取80～90份聚醚多元醇3630、3～5份去离子水、0.1～0.3份辛酸亚锡、3～5份三乙醇胺、0.1～0.3份三乙胺、0.9～1.2份硅油放入反应釜中，以300～400r/min的转速搅拌3～5min，得到预制液；向上述反应釜中继续加入预制液质量4%的备用改性芦苇芯碎末，以300～400r/min的转速搅拌反应2～3min，再向反应釜中加入预制液质量30%的二苯基甲烷二异氰酸酯，以600～800r/min转速搅拌混合3～5min，得到反应物；将上述反应物倒入隔音垫模具中，再将隔音垫模具移入保温箱中，在50～60℃下静置发泡2～3h，保温发泡结束后取出隔音垫模具，放在空气中熟化24～30h，熟化结束后拆模即得芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫。实施例1预处理芦苇芯碎末的制备：按质量比为1:2:10将果胶酶、木质素过氧化物酶和去离子水混合后放入微波振荡仪中，以25khz的频率超声振荡混合3min，得到混合酶液，再收集芦苇芯用剪刀剪成长度为2mm的芦苇芯碎末；将上述得到芦苇芯碎末和混合酶液按质量比为1:15混合后装入酶解罐中，并将酶解罐加热升温至35℃，静置酶解1h，待酶解结束后，过滤分离得到酶解滤渣，即为预处理芦苇芯碎末，备用；改性芦苇芯碎末的制备：将质量分数为95%的乙醇溶液以及乙醚按质量比为4:1混合后得到混合液，再按质量比为1:5将鸡蛋黄和混合液混合后放入搅拌机中，以700r/min的转速搅拌混合30min，搅拌混合结束后过滤分离得到滤液；将上述得到滤液和备用的预处理芦苇芯碎末按质量比为5:1混合后放入烧杯中，再向烧杯中加入滤液等体积的丙酮，继续搅拌混合15min，搅拌混合结束后过滤分离得到滤饼，自然晾干即得改性芦苇芯碎末，备用；反应物的制备：按重量份数计，称取80份聚醚多元醇3630、3份去离子水、0.1份辛酸亚锡、3份三乙醇胺、0.1份三乙胺、0.9份硅油放入反应釜中，以300r/min的转速搅拌3min，得到预制液；向上述反应釜中继续加入预制液质量4%的备用改性芦苇芯碎末，以300r/min的转速搅拌反应2min，再向反应釜中加入预制液质量30%的二苯基甲烷二异氰酸酯，以600r/min转速搅拌混合3min，得到反应物；芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫的制备：将上述反应物倒入隔音垫模具中，再将隔音垫模具移入保温箱中，在50℃下静置发泡2h，保温发泡结束后取出隔音垫模具，放在空气中熟化24h，熟化结束后拆模即得芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫。实施例2预处理芦苇芯碎末的制备：按质量比为1:2:10将果胶酶、木质素过氧化物酶和去离子水混合后放入微波振荡仪中，以27khz的频率超声振荡混合4min，得到混合酶液，再收集芦苇芯用剪刀剪成长度为2mm的芦苇芯碎末；将上述得到芦苇芯碎末和混合酶液按质量比为1:15混合后装入酶解罐中，并将酶解罐加热升温至45℃，静置酶解1.5h，待酶解结束后，过滤分离得到酶解滤渣，即为预处理芦苇芯碎末，备用；改性芦苇芯碎末的制备：将质量分数为95%的乙醇溶液以及乙醚按质量比为4:1混合后得到混合液，再按质量比为1:5将鸡蛋黄和混合液混合后放入搅拌机中，以750r/min的转速搅拌混合35min，搅拌混合结束后过滤分离得到滤液；将上述得到滤液和备用的预处理芦苇芯碎末按质量比为5:1混合后放入烧杯中，再向烧杯中加入滤液等体积的丙酮，继续搅拌混合17min，搅拌混合结束后过滤分离得到滤饼，自然晾干即得改性芦苇芯碎末，备用；反应物的制备：按重量份数计，称取85份聚醚多元醇3630、4份去离子水、0.2份辛酸亚锡、4份三乙醇胺、0.2份三乙胺、1.0份硅油放入反应釜中，以350r/min的转速搅拌4min，得到预制液；向上述反应釜中继续加入预制液质量4%的备用改性芦苇芯碎末，以350r/min的转速搅拌反应2min，再向反应釜中加入预制液质量30%的二苯基甲烷二异氰酸酯，以700r/min转速搅拌混合4min，得到反应物；芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫的制备：将上述反应物倒入隔音垫模具中，再将隔音垫模具移入保温箱中，在55℃下静置发泡2.5h，保温发泡结束后取出隔音垫模具，放在空气中熟化26h，熟化结束后拆模即得芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫。实施例3预处理芦苇芯碎末的制备：按质量比为1:2:10将果胶酶、木质素过氧化物酶和去离子水混合后放入微波振荡仪中，以30khz的频率超声振荡混合5min，得到混合酶液，再收集芦苇芯用剪刀剪成长度为3mm的芦苇芯碎末；将上述得到芦苇芯碎末和混合酶液按质量比为1:15混合后装入酶解罐中，并将酶解罐加热升温至55℃，静置酶解2h，待酶解结束后，过滤分离得到酶解滤渣，即为预处理芦苇芯碎末，备用；改性芦苇芯碎末的制备：将质量分数为95%的乙醇溶液以及乙醚按质量比为4:1混合后得到混合液，再按质量比为1:5将鸡蛋黄和混合液混合后放入搅拌机中，以800r/min的转速搅拌混合40min，搅拌混合结束后过滤分离得到滤液；将上述得到滤液和备用的预处理芦苇芯碎末按质量比为5:1混合后放入烧杯中，再向烧杯中加入滤液等体积的丙酮，继续搅拌混合20min，搅拌混合结束后过滤分离得到滤饼，自然晾干即得改性芦苇芯碎末，备用；反应物的制备：按重量份数计，称取90份聚醚多元醇3630、5份去离子水、0.3份辛酸亚锡、5份三乙醇胺、0.3份三乙胺、1.2份硅油放入反应釜中，以400r/min的转速搅拌5min，得到预制液；向上述反应釜中继续加入预制液质量4%的备用改性芦苇芯碎末，以400r/min的转速搅拌反应3min，再向反应釜中加入预制液质量30%的二苯基甲烷二异氰酸酯，以800r/min转速搅拌混合5min，得到反应物；芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫的制备：将上述反应物倒入隔音垫模具中，再将隔音垫模具移入保温箱中，在60℃下静置发泡3h，保温发泡结束后取出隔音垫模具，放在空气中熟化30h，熟化结束后拆模即得芦苇芯聚氨酯复合低频汽车隔音垫。对比例1：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少芦苇芯。对比例2：江苏盐城某公司生产的隔音垫。隔音效果测试：传声和隔音测试在10平方米的标准房间内进行，ⅱc按照国际要求，进行各频段的声差的测量，直接根据iso隔声评价曲线评价出来的结果即为隔声等级或计权隔声量，该值不包含墙体面积、受声室吸声量、侧向传声损失等修正；因此隔声等级常用来描述两个相邻房间之间的实际隔声效果，撞击隔音测试根据美国材料试验学会astm49209方法测试，撞击隔音等级根据美国材料实验学会astme989标准等级，ⅱc等级越高，隔声性能越好。表1：隔音垫性能测定结果检测项目实例1实例2实例3对比例1对比例21/3倍率频带中心频率100赫兹时1/3倍率频带声压（db）47495030351/3倍率频带中心频率125赫兹时1/3倍率频带声压（db）48515232361/3倍率频带中心频率100赫兹时隔声量（db）80.080.280.362.365.81/3倍率频带中心频率125赫兹时隔声量（db）81.982.182.558.963.7综合上述，从表1可以看出本发明的隔音垫可以有效对低频噪音进行隔绝，隔音效果好，具有广阔应用前景。以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，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。当前第1页12