[发明专利]一种隔声复合材料及其制备方法

说明书

一种隔声复合材料，它以发泡树脂体系和三维纤维织物为原料，将三维纤维织物用聚合物体系预先进行固化成型，然后将发泡树脂体系注入三维纤维织物的中空夹层结构内部进行内部原位发泡复合固化而成。本发明通过对发泡树脂体系的孔隙率、开孔结构和孔径等进行调节，并与具有中空夹层结构的三维纤维织物进行复合，所得复合材料表现出优异的隔音性能，并具有较好的刚性、韧性，且涉及的原料成本低、制备方法简单，具有重要的实际应用价值。

技术领域

本发明属于功能材料领域，具体涉及一种隔声复合材料及其制备方法。

背景技术

当前隔声吸声材料应用领域越来越广泛，人们在隔声吸声材料方面的研究也取得了重大的发展，因此复合材料也展现了其优势的一面，在满足了对隔声吸声方面的要求的同时，复合材料能够表现出良好的韧性，优秀的力学表现，因此，对隔声吸声复合材料的研究对材料研究有着积极的推动作用。

由于材料的隔声性能遵循质量定理，在现有的隔声材料中，如隔声墙、隔声板等材料均存在质量大，厚度大等特点，在实际应用中不能任意根据需求裁剪尺寸，而且使用范围也比较窄，而且制作过程较为复杂，不能实现大量快速生产。日本石井商事株式会社研究出性能良好的隔音薄膜，它能够有很好的隔声性能，也能够根据需求任意裁剪完全，但是这样的隔声薄膜制作成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种隔声复合材料，该材料的隔声性能优异，并具有较好的刚性、韧性，且涉及的原料成本低、制备方法简单，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种隔声复合材料，它以发泡树脂体系和三维纤维织物为原料，所述三维纤维织物包含上表面、下表面和中空夹层；首先将聚合物体系均匀刷涂于三维纤维织物的上表面和下表面对三维纤维织物进行固化成型，然后将发泡树脂体系注入固化成型的三维织物的中空夹层内，再升温进行使发泡树脂体系在中空夹层内发泡与三维纤维织物复合固化得到所述隔声复合材料。

上述方案中，所述隔声复合材料的总厚度为3-50mm。

上述方案中，所述三维纤维织的上表面和下表面之间的中空夹层由连续的纤维芯柱相接而成；上表面和下表面厚度为0.1～0.2mm，上表面和下表面的网孔孔径为3-5mm，纤维的长度为20-100cm，直径为5-30μm。

上述方案中，所述三维纤维织物进行固化成型后，其上表面和下表面的厚度为0.3-0.6mm。

上述方案中，所述进行固化成型的三维纤维织物的中空夹层的厚度为2-48mm。

上述方案中，所述发泡树脂体系的孔隙率为58-79％，泡孔孔径可达500-600μm，且泡孔分布均匀。

上述方案中，所述发泡树脂体系中各组分及其所占重量份数包括：树脂100份、固化剂20-60份、发泡剂A2-5份、发泡剂B1-2.5份、泡沫稳定剂2-4份。

上述方案中，所述聚合物体系中各组分及其所占重量份数包括：树脂100份、固化剂20-60份，其体系与发泡树脂体系大致相同，不同之处在于未添加发泡剂和泡沫稳定剂。

上述方案中，所述环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂或不饱和聚酯树脂等；可选用聚氨酯、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂等。

优选的，所述树脂为双酚A型E-51环氧树脂。

上述方案中，所述固化剂为针对所选用树脂的常温或高温固化剂，如所选树脂为双酚A型环氧树脂时固化剂可选用改性聚酰胺或双氰胺等。

上述方案中，所述发泡剂A可选用二氯甲烷、三氯三氟甲烷或二氯二氟甲烷等物理发泡剂；采用的物理发泡剂的发泡温度与环氧树脂的固化凝胶时的温度相差很小，可以得到稳定的多孔结构。

优选的，所述发泡剂A为二氯甲烷。