[发明专利]一种含有石墨烯的吸隔声材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含有石墨烯的吸隔声材料，由多组分聚醚、异氰酸酯和石墨烯粉体制成，所述多组分聚醚和异氰酸酯的重量比为1:0.9~1.2，所述石墨烯粉体的质量分数为0.2~1wt%。其能够提升材料的吸隔声性能。本发明还公开了上述含有石墨烯的吸隔声材料的制备方法和应用，工艺流程简单，反应条件温和，易于成型，适合大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及汽车吸隔声材料技术领域，具体涉及一种含有石墨烯的吸隔声材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯泡沫（简称PU）在汽车上应用十分广泛，尤其在汽车吸隔声领域，为了减少车内噪音，提升驾乘体验，需要在汽车发动机舱、地板、顶棚等区域使用大量的聚氨酯泡沫，如发动机装饰罩、前壁板隔音垫等。

聚氨酯泡沫的制备原理是具有羟基的多组分聚醚和具有异氰酸酯基的异氰酸酯在一定温度和催化剂的条件下进行反应，通过在反应过程中添加功能性材料可以提高其性能，如石墨烯材料。石墨烯具有强度高、韧性好、导电导热性能好、比表面积大等优点。

CN109650779A公开了一种石墨烯气凝胶/聚氨酯泡沫导电复合材料的制备方法，制备的复合材料具高导电性、高压阻灵敏度、高压缩回复性、高耐久性等优点，通过添加石墨烯气凝胶可以提高聚氨酯泡沫导电性能； CN105694433B公开了一种兼备高导热性和柔韧性的聚合物泡沫/石墨烯复合材料制备方法，在聚合物中添加石墨烯可以提升其导热性能。CN107033319A一种开孔聚氨酯泡沫及其制备方法。一种开孔聚氨酯泡沫，主要由第一组分和第二组分制作而成，且第一组分与第二组分按重量比例为100:30～40。第一组分主要由按重量份数计的以下组分制作而成：聚醚多元醇20～70份，聚合物多元醇20～70份，交联剂0.5～5份，发泡剂2～6份，发泡助剂0.25～3份，匀泡剂0.8～1.2份，开孔剂0.5～10份。第二组分包括甲苯二异氰酸酯。制备方法，先制备第一组分，再将制备好的第一组分和第二组分进行混合制得聚氨酯泡沫，静置后得到开孔聚氨酯泡沫。其在保证聚氨酯泡沫良好的承载性能的同时，还具有良好的透气性，公开了多组分聚醚的具体配比。

对于吸隔声泡沫材料，评价其性能优劣的主要指标是其吸隔声性能，目前改良手段主要通过增加零部件厚度、设计成多层结构来提高其吸隔声性能，这会显著增加零部件重量，不符合汽车轻量化的设计目的。通过添加石墨烯提升聚氨酯泡沫吸隔声性能的案例未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有石墨烯的吸隔声材料及其制备方法和应用，其能够提升材料的吸隔声性能，而且制备方法工艺流程简单，易于成型。

本发明所述的含有石墨烯的吸隔声材料，由多组分聚醚、异氰酸酯和石墨烯粉体制成，所述多组分聚醚和异氰酸酯的重量比为1:0.9~1.2，所述石墨烯粉体的质量分数为0.2~1wt%；所述多组分聚醚包括聚醚多元醇、交联剂、发泡剂、开孔剂和催化剂。

进一步，所述石墨烯粉体氧含量为1~16wt%。

进一步，所述石墨烯粉体比表面积为150 ~500m²/g。

进一步，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。

一种含有石墨烯的吸隔声材料的制备方法，其包括如下步骤：

步骤一，将多组分聚醚和石墨烯粉体搅拌混合均匀，得到浆料A；

步骤二，向浆料A中加入异氰酸酯搅拌混合均匀，得到浆料B，所述多组分聚醚和异氰酸酯的重量比为1:1；

步骤三，将浆料B倒入发泡模具中进行发泡，得到含有石墨烯的吸隔声材料，该吸隔声材料中石墨烯粉体的质量分数为0.2~1wt%。