多频吸声泡沫贴面材料及其制备方法

专利名称：多频吸声泡沫贴面材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种消音吸声技术领域的材料及其制备方法，具体是一种多频吸声泡沫贴面材料及其制备方法。
背景技术：
吸声材料按材料本身的构造分类可分为多孔性吸声材料和共振吸声材料两类。 一般来说，多孔性吸声材料以吸收中、高频声能为主，而共振吸声结构则主要吸收低频声能。多孔吸声材料主要构造特征是材料从表面到内部均有相互连通的微孔。吸声材料的主要吸声机理是当声波入射到多孔材料的表面时激发起微孔内部的空气振动，空气与固体筋络间产生相对运动，由于空气的粘滞性在微孔内产生相应的粘滞阻力，使振动空气的动能不断转化为热能，使得声能被衰减；另外在空气绝热压縮时，空气与孔壁之间不断发生热交换，也会使声能转化为热能，从而被衰减。从上述的吸声机理可以看出，多孔性吸声材料必须具备以下几个条件①材料内部应有大量的微孔或间隙，而且孔隙应尽量细小且分布均匀；②材料内部的微孔必须是向外敞开的，也就是说必须通到材料的表面，使得声波能够从材料表面容易地进入到材料的内部；③材料内部的微孔必须是相互连通的，而不能是封闭的。
当声波入射到材料表面时，部分声能将被材料吸收，使反射的声能小于入射声能，这即为材料的吸声，材料吸声能力的大小均用吸声系数(a ， (0 1))来表征。严格讲，任何材料都有一定程度的声吸收，所谓吸声材料是指那些具有相当大的吸声性能、专门用作吸声处理的材料， 一般把吸声系数a大于0.3的材料称为吸声材料。多孔吸声材料的吸声特性是随着频率的增高吸声系数逐渐增大，这意味着低频吸收没有高频吸收好。薄膜或薄板与其他结构体形成空腔时也能吸声，如木板、金属板等，这种结构的吸声机理是薄板共振，在共振频率上，由于薄板剧烈振动而大量吸收声能。薄板共振吸收大多在低频具有较好的吸声性能。
经过对现有技术的检索发现，授权公告号CN2869014Y的专利公开了一种单面
3贴合聚氨酯弹性体的泡沫聚氨酯吸声材料，但是这种单面帖层的泡沫材料的吸声效率并不高，特别是在低频的吸声系数较低，不能满足多频和高效吸声的要求。

发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种多频吸声泡沫贴面材料及其制备方法，应用于室内墙面吸声处理或仪器设备降噪处理。本发明是通过以下技术方案实现的
本发明涉及的多频吸声泡沫贴面材料包括泡沫塑料层、涂料层和塑料薄片层，其中泡沫塑料层为中间层，两面分别粘接涂料层和粘贴塑料层，该泡沫塑
料的厚度为l咖 100mm，涂料层的厚度为0. 01um lmn，塑料层的厚度为0. 01mm IOO咖。
所述的泡沫塑料层由经阻燃处理后的泡沫聚氨酯、泡沫聚氯乙烯、泡沫偏氯乙烯或泡沫醋酸乙烯共聚物制成，优选的是经阻燃处理的泡沫聚氨酯或泡沫醋酸乙烯共聚物。
所述的泡沫塑料层具有若干孔径为0. 1 5mm的孔。
所述的涂料层为聚氨酯、有机硅、丙烯酸酯、聚偏氯乙烯或醋酸乙烯共聚物树脂的水性涂料。
所述的塑料薄片为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或尼龙，硬度为50 90D，厚度为0. 01 100咖。
本发明涉及的多频吸声泡沫贴面材料的制备方法，包括以下步骤
第一步、选取泡沫材料，然后将泡沫材料切割为厚度lmm 100mm的泡沫塑料
层；
所述的泡沫材料具有若干通过发泡得到的孔径为0. 1 5mm的孔。第二步、泡沫塑料层的一面涂敷厚度为0.01um 500咖的聚氨酯、有机硅、丙烯酸酯、聚偏氯乙烯或醋酸乙烯共聚物树脂的水性涂料，在泡沫塑料的另一面粘贴厚度为0.01mm 10咖的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或尼龙。所述的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或尼龙硬度为50 90D。本发明制备所得多频吸声泡沫贴面材料在250 1000Hz频率下的平均吸声系数达到0.7，具有很好的吸声效果。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
对比例1: 8mm厚泡沫聚氨酯双面未涂敷涂料或贴合塑料贴层。
实施例1制备8mm厚泡沫聚氨酯双面涂敷有机硅水性涂料，具体包括以下步
骤
第一步、选取泡沫材料，然后将泡沫材料切割为厚度8mm的泡沫塑料层。
第二步、泡沫塑料层的双面涂敷厚度为200um的有机硅水性涂料。
实施例2制备8mm厚泡沫聚氨酯单面涂敷有机硅水性涂料，另一面贴PVC塑
料薄片，具体包括以下步骤
第一步、选取泡沫材料，然后将泡沫材料切割为厚度8mm的泡沫塑料层第二步、泡沫塑料层的一面涂敷厚度为20um的有机硅水性涂料，在泡沫塑料
的另一面粘贴硬度为70D，厚度为lmm的PVC塑料薄片。涂料面吸声为2-1; PVC面吸声为2-2。
实施例3制备8mm厚泡沫聚氨酯双面贴PVC塑料薄片，具体包括以下步骤第一步、选取泡沫材料，然后将泡沫材料切割为厚度8mm的泡沫塑料层。第二步、泡沫塑料层的一面粘贴硬度为70D，厚度为1腿的PVC塑料薄片，在泡沫塑料的另一面粘贴硬度为70D，厚度为3mra的PVC塑料薄片。lmmPVC面吸声为3-1; 3咖PVC面吸声为3-2。
实施例4制备8mm厚泡沫聚氨酯单面贴PVC塑料薄片，具体包括以下步骤第一步、选取泡沫材料，然后将泡沫材料切割为厚度8mm的泡沬塑料层。第二步、泡沫塑料层的一面未涂敷涂料或贴合塑料贴层，在泡沫塑料的另一面粘贴硬度为70D，厚度为lmm的PVC塑料薄片。无PVC面吸声为4-1; lmmPVC面吸声为4-2。
表l
AP/Hz对比 例1实施 例1实施 例2-1实施 例2-2实施 例3-1实施 例3-2实施 例4-1实施 例4-2
2500. 180. 250. 220. 210. 240. 290. 20. 24
5000. 340.410. 340. 460. 420. 380.40. 35
10000. 430. 680. 440. 750. 370. 460. 30. 52从表l的结果看，单独用泡沫聚氨酯，在500Hz-1000Hz的频段具备一定的吸 声效果(吸声系数大于0.3)。而如果在其双面涂敷涂料或贴塑料薄片后，在 250Hz-1000Hz的频段的吸声系数都有所提高，特别是双面涂敷有机硅涂料和一面 涂敷有机硅涂料另一面贴PVC塑料薄片以PVC面吸声的两个试样，发射频率为 lOOOHz时的吸声系数分别提高到0.68和0.75。但是所有的试样，无论以涂料双 面涂敷或PVC塑料贴层，都不能使250Hz发射频率的吸声系数达到有效果的0. 3。 因此，将进一步通过调整试样的厚度来进行测试。
对比例5: 40mm厚泡沫聚氨酯双面未涂敷涂料或贴合塑料贴层。
实施例6制备40mm厚泡沫聚氨酯单面涂敷聚氨酯水性涂料，具体包括以下步
骤
第一步、选取泡沫材料，然后将泡沫材料切割为厚度40mm的泡沫塑料层。 第二步、泡沫塑料层的一面未涂敷涂料或贴合塑料贴层，在泡沫塑料的另一 面涂敷厚度为20um的聚氨酯水性涂料。
无涂层面吸声为6-l，有涂层面吸声为6-2。
实施例7制备40mm厚泡沫聚氨酯双面涂敷聚氨酯水性涂料，具体包括以下步
骤
第一步、选取泡沫材料，然后将泡沫材料切割为厚度40mm的泡沫塑料层。
第二步、泡沫塑料层的双面涂敷厚度为20ura的聚氨酯水性涂料。
实施例8制备40mm厚泡沫聚氨酯单面涂敷聚氨酯水性涂料，另一面贴PVC塑
料薄片，具体包括以下步骤
第一步、选取泡沫材料，然后将泡沫材料切割为厚度40mm的泡沫塑料层。 第二步、泡沫塑料层的一面涂敷厚度为20um的聚氨酯水性涂料，在泡沫塑料
的另一面粘贴硬度为70D，厚度为lmm的PVC塑料薄片。 涂料面吸声为8-1; PVC面吸声为8-2。
表2
AP/Hz对比例 5实施例 6-1实施例 6-2实施例 7实施例 8-1实施例 8-2
2500. 180. 170. 20. 470. 440. 43
5000. 220. 310. 850. 870. 490. 42
10000. 50. 560. 750.770. 850. 51
6从表2可以看出，双面涂敷聚氨酯的水性涂料或贴合PVC塑料薄片的40mm厚 泡沫聚氨酯在250-1000Hz的发射频率范围内的吸声系数都有不同程度提高，特别 是双面涂敷聚氨酯的水性涂料的40咖厚泡沫聚氨酯(实施例7)，在三个发射频率 下的平均吸声系数达到0.7，有很好的吸声效果。
权利要求
1、一种多频吸声泡沫贴面材料，其特征在于，包括泡沫塑料层、涂料层和塑料薄片层，其中泡沫塑料层为中间层，两面分别粘接涂料层和粘贴塑料层，该泡沫塑料的厚度为1mm～20mm，涂料层的厚度为0.01um～1um，塑料层的厚度为0.01mm～100mm。
2、 根据权利要求1所述的多频吸声泡沫贴面材料，其特征是，所述的泡沫 塑料层由经阻燃处理后的泡沫聚氨酯、泡沫聚氯乙烯、泡沫偏氯乙烯或泡沫醋酸 乙烯共聚物制成，优选的是经阻燃处理的泡沫聚氯酯或泡沫醋酸乙烯共聚物。
3、 根据权利要求1所述的多频吸声泡沫贴面材料，其特征是，所述的泡沫 塑料层具有若干孔径为0. 1 5mm的孔。
4、 根据权利要求1所述的多频吸声泡沫贴面材料，其特征是，所述的涂料 层为聚氨酯、有机硅、丙烯酸酯、聚偏氯乙烯或醋酸乙烯共聚物树脂的水性涂料。
5、 根据权利要求1所述的多频吸声泡沫贴面材料，其特征是，所述的塑料 薄片为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或尼龙，硬度为50 90D，厚度为0. 01 100mm。
6、 一种根据权利要求1所述的多频吸声泡沫贴面材料的制备方法，其特征 在于，包括以下步骤第一步、选取泡沫材料，然后将泡沫材料切割为厚度lmra 100mm的泡沫塑 料层；第二步、泡沫塑料层的一面涂敷厚度为0.01um lum的聚氨酯、有机硅、丙 烯酸酯、聚偏氯乙烯或醋酸乙烯共聚物树脂的水性涂料，在泡沫塑料的另一面粘 贴厚度为0.01ffim 100mm的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或尼龙。
7、 根据权利要求6所述的多频吸声泡沫贴面材料的制备方法，其特征是， 所述的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或尼龙硬度为50 90D。
全文摘要
一种消音吸声技术领域的多频吸声泡沫贴面材料及其制备方法，包括泡沫塑料层、涂料层和塑料薄片层，其中泡沫塑料层为中间层，两面分别粘接涂料层和粘贴塑料层，该泡沫塑料的厚度为1mm～100mm，涂料层的厚度为0.01um～1um，塑料层的厚度为0.01mm～100mm。本发明制备所得多频吸声泡沫贴面材料在250～1000Hz频率下的平均吸声系数达到0.7，具有很好的吸声效果。
文档编号G10K11/00GK101625856SQ20091005597
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月6日 优先权日2009年8月6日
发明者党晓容, 吴文敬, 勇 张 申请人:上海交通大学