【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于環保材料制備,尤其涉及一種具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法。
技術介紹
1、隨著我國環保事業的發展以及人們環保意識的增強,人們在工作、學習和生活中,對聲環境質量的要求已經越來越高,噪聲控制已顯得尤為重要。
2、對噪聲的抑制通常在聲源處和傳播路徑中兩種位置進行。
3、但是目前的材料制備使用中一般都是在聲源處去噪,面臨一些問題,如聲學環境過于復雜,無法通過簡單方法實現降噪,或聲源位置多變,全面去噪成本太高等。
4、基于上述問題,氣凝膠作為結構獨特的多孔材料,其質輕密度低,具有高孔隙率、高比表面積、低的導熱系數與低介電常數等特征,被廣泛應用于吸聲、隔熱領域。根據所采用基體材料的不同,氣凝膠可分為無機氣凝膠、高分子氣凝膠以及碳氣凝膠。最早被制備出的無機氣凝膠——二氧化硅氣凝膠雖然具備優異的隔熱性能,但是存在易碎、力學性能差的缺點,聚酰亞胺氣凝膠(pia)是更好的選擇。pia還具有低聲阻抗的特點,無論是在高頻(5000hz以上)波段還是低頻(3000hz以下)波段都具有非常明顯的吸聲效果,因此聚酰亞胺氣凝膠材料在吸聲降噪領域也占有一席之地,具有非常廣泛的發展和應用前景,因此本產品選擇聚酰亞胺作為基體。同時為了其吸聲性能和阻燃性、隔熱性,使其應用于更廣泛的領域,使用二氧化硅改性聚酰亞胺氣凝膠,令二氧化硅凝膠于聚酰胺酸溶液中生長,最終得到本產品——二氧化硅/聚酰亞胺復合氣凝膠。所以,在聲波傳播路徑中利用吸聲材料對噪聲進行削弱和吸收成為抑制噪聲的理想選擇。
5、因此,專利技術一種具有
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題,本專利技術提供一種具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法,以解決目前的材料制備使用中一般都是在聲源處去噪,聲學環境過于復雜,無法通過簡單方法實現降噪,或聲源位置多變,全面去噪成本太高的問題,一種具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法具體包括以下步驟:
2、步驟一:將4-5克oda和48-49克dmac混合,得到混合溶液;
3、步驟二:在上述溶液中加入4-4.42gpmda,然后在冰水浴中攪拌2-2.5h,直至反應產物爬升;
4、步驟三:進一步加入2-2.02gtea,攪拌4-5h,制得水溶性聚酰胺酸(paa)前驅體溶液,在冰水浴中進行溶劑交換收集,干燥,得到水溶性paa;
5、步驟四:在7-7.5g水溶性paa加入2-2.1gtea和490-500g去離子水的燒杯中;
6、步驟五:待水溶性paa完全溶解后,在上述混合物中加入0.150-0.153gcaco3;
7、步驟六:待caco3完全分散,氣泡消失后,將含2wt%caco3的paa溶液倒入模具中冷凍22-24h,形成混合物,使冰晶升華,290-300℃熱處理,得到2wt%caco3/pi復合氣凝膠;
8、步驟七:用同樣的方法制備了純pi氣凝膠和caco3/pi復合氣凝膠,caco3含量分別為4wt%和6wt%;
9、步驟八:根據caco3含量的不同,將樣品命名為xwt%caco3/pi復合氣凝膠。
10、優選地,在步驟六和步驟八中,所述的wt%代表質量分數,如4wt%caco3代表caco3在整體中占4%的質量(重量)。
11、優選地,在步驟三中,所述的paa采用水溶性聚酰胺酸(paa)為基體材料,制備過程在水相中進行。
12、優選地,在步驟三中,所述的干燥方法采用冷凍干燥的方法成型。
13、優選地,在步驟六中,所述的干燥機采用冷凍干燥機,并且冷凍干燥70-72h。
14、優選地,在步驟六中,所述的混合物為caco3/paa混合物,并且置于干燥機中進行干燥。
15、與現有技術相比,本專利技術具有如下有益效果:由于本專利技術的一種具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法廣泛應用于環保材料制備
本專利技術在制備過程中,少量的caco3分散在pi孔壁上,導致caco3/pi復合氣凝膠的平均孔壁厚度增加(這個厚度增加導致了吸聲性能的提升)。本專利技術在100-6300hz的頻率范圍內,純pi氣凝膠的吸收系數小于0.90。隨著caco3的加入,caco3/pi復合氣凝膠的吸聲性能逐漸提高。當caco3添加量為4wt%時,caco3/pi復合氣凝膠的吸聲性能最好,在100-6300hz頻率范圍內吸聲系數優于純pi氣凝膠,caco3/pi復合氣凝膠的吸聲系數(250hz、500hz、1000hz、2000hz處吸聲系數的算術平均值nrc)在加入caco3后,在純pi氣凝膠中由0.201逐漸增加到0.327。在2000-6300hz頻率范圍(高頻)內,純pi氣凝膠的平均吸收系數約為0.810,而4wt%caco3/pi復合氣凝膠的平均吸收系數增加到0.903。能夠充分解決目前的材料制備使用中一般都是在聲源處去噪,聲學環境過于復雜,無法通過簡單方法實現降噪,或聲源位置多變,全面去噪成本太高的問題。而且本專利技術對于常規氣凝膠,二氧化硅氣凝膠—無機氣凝膠隔熱性能優異,易碎,力學性能差的問題充分解決,本專利技術的聚酰亞胺氣凝膠—有機氣凝膠,吸聲降噪效果好。
【技術保護點】
1.一種具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法,其特征在于,該種具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法具體包括以下步驟:
2.如權利要求1所述的具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法,其特征在于,在步驟六和步驟八中,所述的wt%代表質量分數,如4wt%CaCO3代表CaCO3在整體中占4%的質量(重量)。
3.如權利要求1所述的具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法,其特征在于,在步驟三中,所述的PAA采用水溶性聚酰胺酸(PAA)為基體材料,制備過程在水相中進行。
4.如權利要求1所述的具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法,其特征在于,在步驟三中,所述的干燥方法采用冷凍干燥的方法成型。
5.如權利要求1所述的具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法,其特征在于,在步驟六中,所述的干燥機采用冷凍干燥機,并且冷凍干燥70-72h。
6.如權利要求1所述的具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法,其特征在于,在步驟六中,所述的混合物為CaCO3/PAA混合物,并且置于干燥機中進行干燥。
【技術特征摘要】
1.一種具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法,其特征在于,該種具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法具體包括以下步驟:
2.如權利要求1所述的具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法,其特征在于,在步驟六和步驟八中,所述的wt%代表質量分數,如4wt%caco3代表caco3在整體中占4%的質量(重量)。
3.如權利要求1所述的具有吸聲阻燃性能氣凝膠的制備方法,其特征在于,在步驟三中,所述的paa采用水溶性聚酰胺酸(paa)為基體材料,制備過程...
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