[发明专利]一种声学材料的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种声学材料的制备方法和应用，包括以下步骤：将聚氨酯泡沫组合物加入声学纤维或声学纤维毡中，所述聚氨酯泡沫组合物中含有发泡剂，在发泡剂的作用下，于20‑80℃下反应，使聚氨酯泡沫组合物发泡并固化，形成声学材料，所述声学材料包括发泡聚氨酯以及包覆于所述发泡聚氨酯中的声学纤维或声学纤维毡。本发明的方法采用纤维和发泡材料融合技术，使未发泡的发泡材料在于纤维混合后发泡，所制备的声学材料成本低，声学效果良好。

技术领域

本发明涉及声学材料技术领域，尤其涉及一种声学材料的制备方法及应用。

背景技术

目前，吸音材料(声学材料)不仅被广泛用于建筑装修领域，还被用在汽车、飞机以及重型机械等需要控制噪声的位置。

吸音材料的类别和形式很多，从吸音的特性分类可以分为多孔吸音材料、共振吸音材料和特殊吸音材料三大类。其中多孔吸音材料是最传统，应用最广的吸音材料，如矿渣棉、毯子等，其吸声机理是声波深入材料的孔隙，且孔隙多为内部互相贯通的开口孔，受到空气分子摩擦和粘滞阻力，以及使细小纤维作机械振动，从而使声能转变为热能。这类多孔性吸声材料的吸声系数，一般从低频到高频逐渐增大，故对高频和中频的声音吸收效果较好。

从多孔性吸音材料本身的结构来说，影响其吸音特性的因素主要有：流阻、孔隙率、厚度、密度和结构因子等。由此可见，材料的吸音性能与结构密切相关。另外，对于吸音材料，即使吸音效果相同，尽量减少材料的重量和厚度也是具有很高现实意义的。

聚氨酯泡沫塑料被广泛用于汽车隔音材料中，如汽车座椅，但是其吸声性能不稳定。目前很多汽车中也使用纤维毯或工业毛毡作为隔音材料，但是这些材料适于用在车底板和顶棚中，并不适合其他部位的使用。虽然成本低廉，但是减震效果一般，虽具有一定吸音、隔音能力，但是不防水、不防火也不防腐。

因此，吸音材料本身的结构优化是提高吸音材料产品质量的最重要方法，也成为很多研究者不断努力的研究方向。现有吸音材料常常存在具有气味、含挥发性有机物(VOC)和受潮霉变的问题。此外，现有吸音材料成本高，声学效果有限。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种声学材料的制备方法及应用，本发明的方法采用纤维和发泡材料融合技术，使未发泡的发泡材料在于纤维混合后发泡，所制备的声学材料成本低，声学效果良好。

本发明的第一个目的是提供一种声学材料的制备方法，包括以下步骤：

将聚氨酯泡沫组合物加入声学纤维或声学纤维毡中，所述聚氨酯泡沫组合物中含有发泡剂，在发泡剂的作用下，于20-80℃下反应，使聚氨酯泡沫组合物发泡并固化，形成声学材料，所述声学材料包括发泡聚氨酯以及包覆于所述发泡聚氨酯中的声学纤维或声学纤维毡。

作为本发明的一种具体实施方式，声学材料的制备方法包括以下步骤：制备若干相互叠设的混合层，所述混合层采用将所述聚氨酯泡沫组合物与声学纤维或声学纤维毡混合后得到。

进一步地，混合层的厚度为10-30mm以下。

进一步地，聚氨酯泡沫组合物与声学纤维或声学纤维毡的质量比为1:1-4，优选为1:1、3:2、7:3或1:4。

发泡过程中，可在加压的模具中进行，以使得所制备的声学材料成型，对于密度为50g/L以下的聚氨酯泡沫组合物，外界施加压力为500公斤力以下，且反应温度为20-30℃，对于密度为50g/L以上的聚氨酯泡沫组合物，外界施加压力为50吨力以下。

作为本发明的一种具体实施方式，将所述聚氨酯泡沫组合物进行雾化，然后喷到所述声学纤维或声学纤维毡中。

作为本发明的一种具体实施方式，聚氨酯泡沫组合物为非自结皮的聚氨酯泡沫材料和/或自结皮聚氨酯泡沫材料；所述非自结皮的聚氨酯泡沫材料的密度为15-100g/L；所述自结皮聚氨酯泡沫材料的密度为200g/L以上。