(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210819845.8
(22)申请日 2022.07.12
(71)申请人 上海大学
地址 200444 上海市宝山区上 大路99号
(72)发明人 周潇 张良苗 高彦峰
(74)专利代理 机构 北京盛询知识产权代理有限
公司 11901
专利代理师 相凡
(51)Int.Cl.
C08L 29/04(2006.01)
C08L 23/12(2006.01)
C08L 23/06(2006.01)
C08L 67/00(2006.01)
C08K 9/06(2006.01)
C08K 3/22(2006.01)C08K 3/04(2006.01)
C08K 3/34(2006.01)
C08K 7/26(2006.01)
C08J 5/04(2006.01)
G10K 11/168(2006.01)
(54)发明名称
一种PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料
及其制备方法
(57)摘要
本发明公开了一种PVA/C/空心球泡沫多孔
复合吸声材料及其制备方法, 属于降低噪声污染
和资源综合利用技术领域。 PVA /C/空心球泡沫多
孔复合吸声材料, 原料包括 混合干料A、 混合溶液
B和混合溶液C。 普通多孔材料在低频处吸声系数
只能达到0.2左右, 本发明制备得到的PVA/C/空
心球泡沫多 孔复合吸声材料在低频<1000Hz下平
均吸声系数≥0.3, 在中高频下1000Hz~6300Hz
平均吸声系数≥0.7, 降噪系数大于0.5, 折算成
混响室下的降噪系数大于0.7(高效吸声材料),
满足建筑吸声产品分级中 Ⅱ级标准, 即0.6≤降
噪系数NRC ≤0.8。
权利要求书1页 说明书8页 附图1页
CN 115197514 A
2022.10.18
CN 115197514 A
1.一种PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料, 其特征在于, 原料包括混合干料A、 混合
溶液B和混合溶 液C;
所述混合干料A, 包括以下质量份数的组分: 20~40份粉煤灰空心球、 0.1~0.5份增强
纤维;
所述混合溶液B, 包括以下质量份数的组分: 50~80份水玻璃、 1~6份碱激发剂、 1~8份
水玻璃改性剂、 1~5份添加剂;
所述混合溶液C, 包括以下质量百分比的组分: 0.1~5%聚乙烯醇、 0.002~0.6%炭黑、
0.1~0.5%分散剂、 0.1~0.5%表面活性剂, 其 余为水。
2.根据权利 要求1所述的PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料, 其特征在于, 所述粉煤
灰空心球的粒径为5 0~1000 μm。
3.根据权利 要求1所述的PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料, 其特征在于, 所述增强
纤维包括聚丙烯纤维、 聚乙烯纤维、 聚酯纤维中的一种或两种。
4.根据权利 要求1所述的PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料, 其特征在于, 所述水玻
璃为钠水玻璃和/或钾水玻璃; 所述水玻璃的模数为1.5~3.5 。
5.根据权利 要求1所述的PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料, 其特征在于, 所述碱激
发剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾; 所述水玻璃改性剂包括四硼酸钠、 磷酸氢二钠或三聚磷酸
钠中的一种或两种; 所述添加剂包括 碳酸钠或碳 酸钾。
6.根据权利 要求1所述的PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料, 其特征在于, 所述聚乙
烯醇的聚合度为10 00~10000; 所述炭黑的粒径为10~5 00nm。
7.根据权利 要求1所述的PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料, 其特征在于, 所述分散
剂包括BYK2013、 BYK180、 5040中的任意一种; 所述表面活性剂包括分子量为10000~
1000000的聚乙烯吡咯烷酮。
8.一种权利 要求1~7任一项所述的PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料的制备方法,
其特征在于, 包括以下步骤:
(1)按质量份数称取 各个原料;
(2)将混合干料A压实后加入混合溶 液B, 进行固化处 理, 得到试样;
(3)将试样浸泡在硅烷偶联剂水 溶液中, 取出干燥后得到空心球泡沫多孔材 料;
(4)将空心球泡沫多孔材料放入混合溶液C中, 真空浸渍后热处理, 得到所述PVA/C/空
心球泡沫多孔复合吸声材 料。
9.根据权利要求8所述的PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料的制备方法, 其特征在
于, 步骤(2)中, 所述固化处理具体为: 先在80~120℃固化12~36h, 然后 在100~160℃下固
化3~12h; 步骤(3)中所述浸泡的时间为5~30min, 干燥的温度为60~100℃; 所述硅烷偶联
剂水溶液中的硅烷偶联剂 包括KH‑550、 KH‑560、 KH‑570、 十六烷基三甲氧基硅烷中的一种或
两种。
10.根据权利要求8所述的PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料的制备方法, 其特征在
于, 步骤(4)中所述真空浸渍的时间为1~5min; 所述热处理的温度为80~120℃, 时间为2~
6h。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115197514 A
2一种PVA/C/空心 球泡沫多孔复合吸声材料及其制备方 法
技术领域
[0001]本发明涉及降低噪声污 染和资源综合利用技术领域, 特别是涉及一种PVA/C/空心
球泡沫多孔复合吸声材 料及其制备 方法。
背景技术
[0002]在城市化和交通发展的过程中, 噪声污染作为一种恼人但无害的滋扰而被忽视。
据统计, 噪声问题的投诉在城市环境污染的投诉中所占比例大于50%, 城市中的噪声已然
成为一个影响居民生活质量的问题。 对于噪声污染的控制, 多孔材料是一种最为理想的吸
声降噪材料。 利用其内部特殊的多孔结构对声波的能量进行损耗, 可以达到吸声降噪的目
的。 但现有技 术中的多孔材 料在中高频具有优异的吸声性能, 在低频 范围吸声效果 不佳。
[0003]粉煤灰是火力发电厂产生的工业固体废弃物, 是一定粒径大小的煤粉在锅炉内燃
烧, 经收集的粉状物料过滤而成。 粉煤灰主要为球形, 壁薄中空, 空腔内为半真空, 因此粉煤
灰空心球具有比表 面积大, 疏松多孔的特点。 应用在吸声降噪领域, 粉煤灰 空心球表现出优
异的吸声性能, 同时还兼具优异的耐火性能以及高强度的力学性能, 使得粉煤灰在建筑吸
声降噪领域具有十 分重要的应用前景, 很好的解决了粉煤灰对环境的污染和对粉煤灰资源
的循环利用问题。 但由于单一的多孔性结构, 以粉煤灰制备 的空心球泡沫多孔材料仅在中
高频范围表现出较好的吸声性能, 在低频范围吸声效果表现不佳, 很难达到宽频吸声的效
果, 难以满足 实际应用需求。
发明内容
[0004]本发明的目的是提供一种PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料及其制备方法, 以
解决现有技术中存在的问题, 本发明通过配料 ‑过筛‑成型‑固化‑表面疏水改性 ‑真空浸渍 ‑
热处理等一系列工艺流程, 通过进一步优化工艺参数得到具有优异吸声性能同时兼具良好
抗压强度的PV A/C/空心球泡沫多孔复合吸声材 料。
[0005]为实现上述目的, 本发明提供了如下 方案:
[0006]本发明的技术方案之一: 一种PVA/C/空心球泡沫多孔复合吸声材料, 原料包括混
合干料A、 混合溶 液B和混合溶 液C;
[0007]所述混合干料A, 包括以下质量份数的组分: 20~40份粉煤灰空心球、 0.1~0.5份
增强纤维;
[0008]所述混合溶液B, 包括以下质量份数的组分: 50~80份水玻璃、 1~6份碱激发剂、 1
~8份水玻璃改性剂、 1~5份添加剂;
[0009]所述混合溶液C, 包括以下质量百分比的组分: 0.1~5%聚乙烯醇、 0.002~0.6%
炭黑、 0.1~0.5%分散剂、 0.1~0.5%表面活性剂, 其 余为水。
[0010]所述聚乙烯醇(PV A)与炭黑的质量比为1: 1~10 0。
[0011]更进一步的, 所述混合干料A的制备, 具体包括: 按以上质量份数, 将粉煤灰空心球
和增强纤维混合搅拌均匀, 得到混合干料A;说 明 书 1/8 页
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专利 一种PVA C 空心球泡沫多孔复合吸声材料及其制备方法
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