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慢回弹聚氨酯隔声复合材料的制备及性能研究

周耿

   随着交通、工业和城市的飞速发展,噪声已经成为一种环境污染,它被认为是仅次于水污染和大气污染的第三大危害,因此,噪声污染的防御与控制已成为急需解决的一个重大课题。 本论文根据降噪机理,以慢回弹聚氨酯(PU)发泡材料作为基体材料,在此基础上或填充钢渣粉(SSP);或填充各种固体、液体阻燃剂;或与不同材料介质进行层合复合的方式成功制备出具有良好的隔声性能和阻燃性能、较高的力学性能且实用性较强的功能型复合隔声材料。该材料具有易加工、量轻、柔软、舒适的特性,为开发舒适型的隔声材料提供了新思路。 实验中分别采用了双通道声学分析仪、扫描电镜、万能材料试验机、自动氧指数仪等对材料的隔声性能、断面结构、机械性能、阻燃性能等进行研究。主要研究结论如下: (1)关于隔声性能:噪声源声压级对慢回弹PU材料隔声量影响不大,因此可以固定在任一声压级的噪声环境下测试。体系中MDI含量越高,所制得的材料的内部泡体越大、形态越规则稳定、分布越均匀,透气性能越差,隔声性能越好。慢回弹PU材料隔声性能随着厚度增加而增加。填充SSP后,复合材料的面密度显著提升、透气性能降低、阻尼性变好,随着填充量增加,隔声性能变好。在相近面密度条件下,阻燃剂对复合材料的隔声性能影响不大,但能起到降低成本的作用。随着填料SSP含量增加、粒径变小,隔声量逐渐细微增大。对于单一的慢回弹PU材料来说,层数的增加对提高体系的隔声性能具有局限性,层合数超过5层后,隔声量提升趋缓,通过一味的增加慢回弹PU层数并不能获得隔声性能的进一步显著的增加。 (2)关于机械性能:慢回弹PU复合材料刚度受MDI含量、SSP含量、SSP颗粒粒径、阻燃剂的影响,其刚度随着MDI含量、SSP含量增加而增大;随着SSP目数变大、液体阻燃剂的填充量增多而减小。拉伸强度随着填料SSP目数增大而增大;随着三聚氰胺、氯化石蜡用量增加而减小;随着SSP、Al(OH)_3含量增加先变大后变小,SSP填充量在20%处达到最大,Al(OH)3用量达到30phr时,拉伸强度最好。对材料进行层合复合后,其隔声性能和力学性能有大幅突破。 (3)关于阻燃性能:填充SSP对复合材料阻燃性能提升不高,并在燃烧过程中释放黑烟;相同填充量下,阻燃性能从强到弱依次为氯化石蜡-52、三聚氰胺、Al(OH)_3;将三聚氰胺与氯化石蜡-52复配使用后,既提升了阻燃效果,又降低了物料粘度和有毒气体的释放。……   
[关键词]:隔声;慢回弹聚氨酯;发泡;层合复合材料;钢渣粉;阻燃
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江理工大学2010年