[发明专利]一种吸声吸能复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种吸声吸能复合材料及其制备方法。本发明提供的吸声吸能复合材料的制备方法包括：a)将二胺A和二胺B与二氧化碳进行聚合反应，得到聚脲弹性体；所述二胺A为异佛尔酮二胺；所述二胺B为C4～C10的二氨基氧杂烷；b)将所述聚脲弹性体溶于溶剂中，得到弹性体溶液；c)利用所述弹性体溶液对聚氨酯泡沫浸渍处理后，干燥，得到负载聚脲弹性体的聚氨酯泡沫复合材料。本发明采用特定的二胺A和二胺B与二氧化碳反应，使聚脲中产生特定的脲基氢键结构，使材料具有高阻尼特性，同时，该弹性体能够与聚氨酯较好的匹配和共同作用，能够有效提高聚氨酯泡沫的吸声性能和吸能性能。

技术领域

本发明涉及机械材料领域，特别涉及一种吸声吸能复合材料及其制备方法。

背景技术

吸声材料是一类能够使声能尽可能的进入并使入射声能绝大部分被吸收的材料。随着我国城市化建设的推进，为交通行业和建筑行业提供了一个极佳的发展机遇。目前，高铁、高速公路、地铁和高楼大厦等较为普遍，给交通运输和人们的工作生活带来了极大方面。但是，日趋严重的噪声也给人们身心健康造成危害。而吸声材料可以帮助降噪，在现代建设中发挥了重要作用。

吸能材料是一类能够实现能量转换的材料，包括动能与内能的转化、动能与其它形式能量的转化，例如可以将有害的动能转换成相对无害的热能等，主要在抗冲击、减震吸能方面发挥重要作用，广泛应用于生物防护、交通运输等领域中。例如，头盔便是常见的一种吸能材料，其广泛应用于体育活动、工业建设等，是防止人的头部在撞击中受到损伤的重要防护结构，其内衬在撞击下的缓冲吸能能力是决定头盔安全性能的重要指标。

因此，吸声材料和吸能材料都在现代工业和生活中占据较为重要的地位。目前，泡沫材料是常见的吸声材料和吸能材料之一，泡沫材料中的孔道可以使声波衰减，也可以在被压缩过程中吸收大量的冲击能量。其中，聚氨酯泡沫便是同时兼具吸声吸能的材料之一。

然而，随着工业及生活的发展，对吸声吸能的要求也逐渐变高，如何开发更多有效的吸声吸能材料受到越来越多的关注。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种吸声吸能复合材料及其制备方法。本发明提供的吸声吸能材料能够有效提升吸声、吸能效果。

本发明提供了一种吸声吸能复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将二胺A和二胺B与二氧化碳进行聚合反应，得到聚脲弹性体；

所述二胺A为异佛尔酮二胺；

所述二胺B为C4～C10的二氨基氧杂烷；

b)将所述聚脲弹性体溶于溶剂中，得到弹性体溶液；

c)利用所述弹性体溶液对聚氨酯泡沫浸渍处理后，干燥，得到负载聚脲弹性体的聚氨酯泡沫复合材料。

优选的，所述二胺B选自1,5-二氨基-3-氧杂戊烷、1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷、1,10-二氨基-4,7-二氧杂癸烷、1,12-二氨基-4,9-二氧杂十二烷、1,13-二氨基-4,7,10-三氧杂十三烷中的一种或几种。

优选的，所述二胺A∶二胺B的摩尔比为1∶(1～2.5)。

优选的，所述步骤c)中，复合材料中，聚脲弹性体的负载量为聚氨酯泡沫质量的30％～100％。

优选的，所述弹性体溶液的质量浓度为10～100g/L。

优选的，所述溶剂包括乙醇、甲醇和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。

优选的，所述步骤a)包括：

a1)将二胺A和二胺B在二氧化碳气体加压条件下进行反应，得到预聚物；

a2)将所述预聚物在二氧化碳气体常压条件下进行反应，得到聚脲弹性体。