[发明专利]一种PIF发泡聚合物隔声材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种PIF发泡聚合物隔声材料的制备方法，所述方法包括PP共混材料的制备、共混材料压力诱导流动成型(PIF)处理以及超临界CO₂发泡工艺，制成存在间隙的周期性层叠结构高分子材料；本发明所制备的材料具有轻质、加工性能好、隔声性能强等优点，有望在家居装修、交通运输、道路隔声等领域获得广泛应用。

技术领域

本发明涉及一种PIF(压力诱导流动成型)发泡聚合物隔声材料的制备方法，属于隔声材料技 术领域。

背景技术

随着各类交通工具的节能、高速和轻量化发展，使得拥有较大比强度、较轻比质量的复合材料 开始受到关注，其中高分子复合隔声材料因其具有较轻的质量和较好的加工性能等特点，成为了最 受欢迎的隔声降噪材料。高分子复合材料能够通过设计不同的结构制成各类减振降噪材料，例如将 能够通过阻尼消耗振动能量的橡胶、热塑性弹性体和能够反射、折射振动波的刚性填料如CaCO₃、 中空玻璃微珠、碳纳米管等进行复合制备出同时具有隔音和吸音性能的多元复合材料。

高分子微孔 泡沫材料在吸隔声领域也具有很大的优势，当声波在泡沫结构中传播时，通过胞状结构内部的反射、折射和耗散，可以被极大地吸收。高分子开孔泡沫材料的通孔结构能极大提高空气流阻，起到消声和吸声作用，但此类开孔泡沫材料的贯通孔结构会导致其低频隔声性能较差，并且高吸水性也会导 致其耐候和使用稳定性差。高分子闭孔泡沫材料由于其泡沫孔没有连通而具有优异的耐候、隔声和使用稳定等性能，得到了广泛的应用。

研究表明，层叠复合结构材料中的阻尼层能够较有效地阻断噪声和振动，该类材料比单层结构 材料拥有更加强大的声波隔绝能力。并且，如果将层叠结构和泡孔结构相结合，能更有效发挥刚性 结构材料的隔声特性，实现减振隔声的最大化。

发明内容

针对现有材料隔声量较低、质量较重等问题，本发明提供了一种PIF发泡聚合物隔声材料的制 备方法，该方法包括PP共混材料的制备、共混材料压力诱导流动成型(PIF)处理以及超临界CO₂发泡工艺，制成存在间隙的周期性层叠结构高分子材料。

本发明所制备的材料具有轻质、加工性能好、隔声性能强等优点，有望在家居装修、交通运输、 道路隔声等领域获得广泛应用。

本发明的技术方案如下：

一种PIF发泡聚合物隔声材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)共混材料的制备

将聚丙烯(PP)与高分子材料混合，加入相容剂和氧化剂后，利用哈克转矩流变仪进行共混， 得到共混材料；

所述聚丙烯与高分子材料在混合前经过烘干处理，以排除材料中的水分；

所述高分子材料为尼龙6(PA6)、聚烯烃弹性体(POE)或热塑性聚氨酯弹性体(TPU)；所述 聚丙烯与高分子材料的质量比为1：1；

所述相容剂为PP-g-MA(马来酸酐接枝聚丙烯)，用以增加两相材料的相容性；所述相容剂在 共混材料中的质量占比为5wt％；

所述抗氧化剂为抗氧剂1010和涂料用抗氧化剂168质量比1：1的混用剂，用以防止在共混过 程中材料发生氧化；所述抗氧化剂在共混材料中的质量占比为5wt‰；

所述哈克转矩流变仪参数设置为转速60r/min，温度170～230℃，直至转矩不再随时间变化后 取出共混材料；

(2)PIF处理

将步骤(1)所得共混材料放置在平板加热台上加热，待共混材料完全软化后，利用模具制成矩 形块，再进行PIF处理；

所述共混材料在平板加热台上加热至170～230℃；