一种隔音效果好的橡塑保温板及其制备方法与流程

1.本发明涉及橡塑保温板技术领域，具体的，涉及一种隔音效果好的橡塑保温板及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着现代科学技术的飞速发展和社会物质生活水平的不断提高，人们环保意识不断增强。噪音污染已列入当今世界影响人类生存状态的三大环境公害之一，被人们称为无形杀手，提高生活质量已成为人类共同的呼声。
3.目前，提高橡塑材料的隔音性能，一般是通过在基体中添加中空玻璃微球。由于当入射声波到达复合材料表面时，部分声波被反射形成反射声能，余下的声波在此复合材料的单元体中传播，没遇到中空玻璃微球的声波将通过基体直接传入下一单元中，而遇到中空玻璃微球的声波将发生反射，部分被反射回来，部分通过中空玻璃微球继续向前传播进入下一单元。因此，单元体的隔音量主要由基体和中空玻璃微球两部分构成。基体依靠聚合物基体的粘弹性吸收一部分振动而削弱声能，中空玻璃微球与其内部的空气及基体之间构筑了多个密度变化的界面，使声波在传播路径中不断被折射、散射、反射和衍射而消耗减弱。
4.材料的隔音性能随着中空玻璃微球的添加量增多逐渐提高，但是随着中空玻璃微球的添加量增多，导致其在基体中分散性变差，从而降低材料的力学性能，因此，想要得到隔音性能好、力学性能好的橡塑材料，提高中空玻璃微球在基体中的分散性是本领域技术人员亟待解决的技术难题。


技术实现要素：

5.本发明提出一种隔音效果好的橡塑保温板及其制备方法，解决了相关技术中的中空玻璃微球在基体中分散性差的问题。
6.本发明的技术方案如下：一种隔音效果好的橡塑保温板，包括以下重量份数的组分：聚乳酸30~40份、乙烯-醋酸乙烯酯70~80份、纳米碳酸钙20~30份、中空玻璃微球40~50份、发泡剂4~6份、助发泡剂2~4份、硫化剂5~7份；所述中空玻璃微球包括第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球；所述第一改性中空玻璃微球通过以下方法制备：将第一中空玻璃微球放入搅拌器中，边搅拌边滴加质量浓度为5%的苯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌，用乙醇洗涤后，干燥，得到第一改性中空玻璃微球；所述第二改性中空玻璃微球通过以下方法制备：将第二中空玻璃微球放入搅拌器中，边搅拌边滴加质量浓度为8%的n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌，用乙醇洗涤后，干燥，得到第二改性中空玻璃微球。
7.作为进一步的技术方案，所述第一中空玻璃微球与苯基三甲氧基硅烷的质量比为3:1。
8.作为进一步的技术方案，所述第二中空玻璃微球与n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为5:1。
9.作为进一步的技术方案，所述第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球的质量比为1:(0.5~0.8)。
10.作为进一步的技术方案，所述第一中空玻璃微球和第二中空玻璃微球均为壁厚1~2μm、粒径5~120μm的中空玻璃微球。
11.作为进一步的技术方案，所述发泡剂包括二亚硝基五亚甲基四胺、偶氮二甲酰胺中的一种或两种。
12.作为进一步的技术方案，所述助发泡剂包括氧化锌、硬脂酸中的一种或两种。
13.作为进一步的技术方案，所述硫化剂包括过氧化二异丙苯、2,5-二甲基2,5-双(叔丁过氧基)己烷、4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯中的一种。
14.本发明还提出了一种隔音效果好的橡塑保温板的制备方法，包括以下步骤：s1、按所述重量份数的原料备料；s2、将聚乳酸、乙烯-醋酸乙烯酯、纳米碳酸钙、中空玻璃微球投入密炼机在160℃进行混炼，得到第一混炼胶；s3、将第一混炼胶与发泡剂、助发泡剂、硫化剂投入开炼机，开炼，得到第二混炼胶；s4、将第二混炼胶在170℃平板硫化机上模压硫化发泡，得到橡塑保温板。
15.本发明的工作原理及有益效果为：1、本发明利用苯基三甲氧基硅烷改性的中空玻璃微球作为第一改性中空玻璃微球，n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的中空玻璃微球作为第二改性中空玻璃微球，二者混合使用，提高中空玻璃微球隔音性能的同时，提高橡塑保温板的力学性能。
16.2、本发明利用纳米级的碳酸钙填充微米级的中空玻璃微球，增加了中空玻璃微球在橡塑保温板中的分散性和均匀性，从而提高材料的力学性能。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都涉及本发明保护的范围。
18.以下实施例及对比例中第一中空玻璃微球和第二中空玻璃微球均为壁厚1~2μm、粒径5~120μm的中空玻璃微球，购自石家庄德泽矿产品有限公司；第一改性中空玻璃微球由以下方法制备：将第一中空玻璃微球放入搅拌器中，边搅拌边滴加质量浓度为5%的苯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌48h，用乙醇洗涤3次后，干燥24h，得到第一改性中空玻璃微球，第一中空玻璃微球与苯基三甲氧基硅烷的质量比为3:1；第二改性中空玻璃微球由以下方法制备：将第二中空玻璃微球放入搅拌器中，边搅拌边滴加质量浓度为8%的n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌24h，用乙醇洗涤4次后，干燥24h，得到第二改性中空玻璃微球，第二中空玻璃微球与n-（β-氨乙
基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为5:1。
19.实施例1s1、备料：聚乳酸30份、乙烯-醋酸乙烯酯70份、纳米碳酸钙20份、中空玻璃微球40份、二亚硝基五亚甲基四胺4份、氧化锌2份、过氧化二异丙苯5份，中空玻璃微球由质量比为1:0.5的第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球组成；s2、将聚乳酸、乙烯-醋酸乙烯酯、纳米碳酸钙、中空玻璃微球投入密炼机在160℃混炼20min，得到第一混炼胶；s3、将第一混炼胶与二亚硝基五亚甲基四胺、氧化锌、过氧化二异丙苯投入开炼机，开炼，得到第二混炼胶；s4、将第二混炼胶在170℃平板硫化机上模压硫化发泡，得到橡塑保温板。
20.实施例2s1、备料：聚乳酸30份、乙烯-醋酸乙烯酯70份、纳米碳酸钙20份、中空玻璃微球40份、偶氮二甲酰胺4份、硬脂酸2份、2,5-二甲基2,5-双(叔丁过氧基)己烷5份，中空玻璃微球由质量比为1:0.7的第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球组成；s2、将聚乳酸、乙烯-醋酸乙烯酯、纳米碳酸钙、中空玻璃微球投入密炼机在160℃混炼20min，得到第一混炼胶；s3、将第一混炼胶与偶氮二甲酰胺、硬脂酸、2,5-二甲基2,5-双(叔丁过氧基)己烷投入开炼机，开炼，得到第二混炼胶；s4、将第二混炼胶在170℃平板硫化机上模压硫化发泡，得到橡塑保温板。
21.实施例3s1、备料：聚乳酸30份、乙烯-醋酸乙烯酯70份、纳米碳酸钙20份、中空玻璃微球40份、偶氮二甲酰胺4份、氧化锌2份、4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯5份，中空玻璃微球由质量比为1:0.8的第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球组成；s2、将聚乳酸、乙烯-醋酸乙烯酯、纳米碳酸钙、中空玻璃微球投入密炼机在160℃混炼20min，得到第一混炼胶；s3、将第一混炼胶与偶氮二甲酰胺、氧化锌、4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯投入开炼机，开炼，得到第二混炼胶；s4、将第二混炼胶在170℃平板硫化机上模压硫化发泡，得到橡塑保温板。
22.实施例4s1、备料：聚乳酸40份、乙烯-醋酸乙烯酯80份、纳米碳酸钙30份、中空玻璃微球50份、二亚硝基五亚甲基四胺6份、氧化锌4份、过氧化二异丙苯7份，中空玻璃微球由质量比为1:0.7的第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球组成；s2、将聚乳酸、乙烯-醋酸乙烯酯、纳米碳酸钙、中空玻璃微球投入密炼机在160℃混炼20min，得到第一混炼胶；s3、将第一混炼胶与二亚硝基五亚甲基四胺、氧化锌、过氧化二异丙苯投入开炼机，开炼，得到第二混炼胶；s4、将第二混炼胶在170℃平板硫化机上模压硫化发泡，得到橡塑保温板。
23.实施例5s1、备料：聚乳酸30份、乙烯-醋酸乙烯酯70份、纳米碳酸钙20份、中空玻璃微球40
份、二亚硝基五亚甲基四胺4份、氧化锌2份、过氧化二异丙苯5份，中空玻璃微球由质量比为1:0.2的第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球组成；s2、将聚乳酸、乙烯-醋酸乙烯酯、纳米碳酸钙、中空玻璃微球投入密炼机在160℃混炼20min，得到第一混炼胶；s3、将第一混炼胶与二亚硝基五亚甲基四胺、氧化锌、过氧化二异丙苯投入开炼机，开炼，得到第二混炼胶；s4、将第二混炼胶在170℃平板硫化机上模压硫化发泡，得到橡塑保温板。
24.实施例6s1、备料：聚乳酸30份、乙烯-醋酸乙烯酯70份、纳米碳酸钙20份、中空玻璃微球40份、二亚硝基五亚甲基四胺4份、氧化锌2份、过氧化二异丙苯5份，中空玻璃微球由质量比为1:1的第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球组成；s2、将聚乳酸、乙烯-醋酸乙烯酯、纳米碳酸钙、中空玻璃微球投入密炼机在160℃混炼20min，得到第一混炼胶；s3、将第一混炼胶与二亚硝基五亚甲基四胺、氧化锌、过氧化二异丙苯投入开炼机，开炼，得到第二混炼胶；s4、将第二混炼胶在170℃平板硫化机上模压硫化发泡，得到橡塑保温板。
25.对比例1与实施例1的区别仅在于s1中的中空玻璃微球为第一改性中空玻璃微球。
26.对比例2与实施例1的区别仅在于s1中的中空玻璃微球为第二改性中空玻璃微球。
27.对比例3与实施例1的区别仅在于不添加中空玻璃微球。
28.对比例4与实施例1的区别仅在于s1中第二改性中空玻璃微球由以下方法制备：将第二中空玻璃微球放入搅拌器中，边搅拌边滴加质量浓度为8%的氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌24h，用乙醇洗涤4次后，干燥24h，得到第二改性中空玻璃微球，第二中空玻璃微球与氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为5:1。
29.对比例5与实施例1的区别仅在于s1中中空玻璃微球为改性中空玻璃微球，由以下方法制备：将中空玻璃微球与苯基三甲氧基硅烷、n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液混合，搅拌24h，用乙醇洗涤4次后，干燥24h，得到改性中空玻璃微球；苯基三甲氧基硅烷、n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中，苯基三甲氧基硅烷的质量浓度为5%，n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量浓度为8%。
30.将实施例1~6及对比例1~5得到的橡塑保温板参照gb/t 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》的标准进行拉伸强度的测试；参照gb/t 16731-1997《建筑吸声产品的吸声性能分级》测试降噪系数，测试结果记录在表1。
31.表1 橡塑保温板的拉伸强度和降噪系数
由表1可以看出，本发明实施例1~6提供的橡塑保温板降噪系数nrc达到了0.90~0.95，由于实施例5中第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球的质量比为1:0.2，实施例6中第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球的质量比为1:1，得到的橡塑保温板的拉伸强度低于实施例1~4，因此，只有当第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球的质量比为1:(0.5~0.8)时，中空玻璃微球在材料中的分散性最好且分散的更均匀，得到的橡塑保温板的拉伸强度最高。
32.由于对比例1中中空玻璃微球为第一改性中空玻璃微球，对比例2中中空玻璃微球为第二改性中空玻璃微球，虽然对比例1~2得到的橡塑保温板的降噪系数nrc在0.90~0.95范围内，但是拉伸强度均低于实施例1，因此，两种改性中空玻璃微球混合使用比单一改性中空玻璃微球，在体系中的分散性更好；对比例3中不添加中空玻璃微球，得到的橡塑保温板拉伸强度和降噪系数nrc显著低于实施例1，且将实施例1与对比例1~3得到的橡塑保温板拉伸强度进行对比后，发现第一改性中空玻璃微球和第二改性中空玻璃微球混合使用，具有协同效果，改善了中空玻璃微球在材料中的分散性，提高了材料的力学性能。
33.对比例4与实施例1的区别仅在于将第二改性中空玻璃微球中使用的n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷等量替换为氨丙基三甲氧基硅烷，得到的橡塑保温板的拉伸强度为5.5mpa，低于实施例1。
34.对比例5与实施例1的区别仅在于将中空玻璃微球与苯基三甲氧基硅烷、n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液直接共混，对中空玻璃微球进行改性，制备改性中空玻璃微球，最终得到的橡塑保温板的拉伸强度仅为4.6mpa，远低于实施例1，因此，本发明提供的对中空玻璃微球改性的方法，使中空玻璃微球在体系中的分散性更好，得到的橡塑保温板的拉伸强度最佳。
35.以上仅为本发明的较佳实施例而已，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。