一種用于水下吸聲的聚氨酯微孔穴復合材料及其制作方法，它由A組分和B組分組成；所述A組分含有聚氨酯彈性體基材、低密度低聲速空心微球和高密度高聲速粉末填料。其制作方法為先合成10~20%異氰酸根含量的聚氨酯預聚體，然后配制B組分，將上述A組分和B組分分別升溫把B組分倒入A組分中，灌注到模具中，常溫固化。本發明專利技術不同于橡膠材料的混煉及硫化成型，此材料采用常溫或者加溫常壓固化。可一次性成型復雜造型制品或者大尺寸制品。不含易污染水池水質的添加劑及其他工藝助劑，因此更加符合環保要求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于高分子復合材料領域。特別涉及一種新型的水下吸聲材料一聚氨酯微孔穴復合材料及其吸聲構件的制備方法。
技術介紹
橡膠材料尤其是丁基橡膠材料作為消聲水池吸聲材料已經有相當久的歷史，而且直到目前仍有許多單位仍在使用。但是，由于橡膠材料對水池水質容易造成污染，在長年累月的浸泡過程中，其析出物常導致水池水質變質，滋生菌類，產生臭味，嚴重影響了測試人員的身體健康。在對環保材料要求越來越高的今天，解 決這個問題變得很有必要。 在國內，不少單位的消聲水池吸聲構件仍在使用由丁基橡膠制作的吸聲構件(包括圓錐，尖劈，肋片平行板系統)，其在水中的老化壽命一般在一、二十年左右，橡膠老化后其聲速、密度和衰減系數等參數發生變化，聲學性能會明顯下降。根據最近對局部吸聲圓錐的性能測試發現，20世紀60年代生產的吸聲圓錐吸聲性能已經明顯下降，致使水池中低頻聲場性能已低于原設計要求(大部分消聲器在3kHz時的吸聲性能就已下降一半以上，高頻的吸聲性能也有部分損失)，更低于自由場水聲計量的自由場特性要求。
技術實現思路
本專利技術提供一種改善水池水質和測試人員測試環境的需求，以及實現水下吸聲的聚氨酯微孔穴復合材料及其制作方法。 本專利技術是通過如下技術方案來實現的一種用于水下吸聲的聚氨酯微孔穴復合材料，其主要技術特征是它由A組分和B組分組成；所述A組分含有聚氨酯彈性體基材、低密度低聲速空心微球和高密度高聲速粉末填料，聚氨酯彈性體基材由預聚體和擴鏈劑反應而成，預聚體的異氰酸根重量含量為10°/Γ20%, A組分為100重量份預聚體；Β組分中包括O. 03、. 05重量份小分子多元醇，11(Γ130重量份蓖麻油多元醇，O. 2^0. 3重量份催化劑，2(Γ30重量份增塑劑，O. 2^0. 3重量份消泡劑，各組份混合并攪拌均勻，真空脫泡，制成B組分； 所述低密度低聲速空心微球為空心塑料微球或空心陶瓷微球或空心玻璃微珠或已膨脹聚苯乙烯微球； 所述高密度高聲速粉末填料為鐵粉或銅粉或滑石粉或炭黑或硫酸鋇或云母粉和無機鹽粉末； B組分的小分子多元醇為三羥甲基丙烷或1，4_ 丁二醇或乙二醇；催化劑為二丁基錫二月桂酸酯或辛酸亞錫，增塑劑包括鄰苯二甲酸二乙酯或者鄰苯二甲酸二辛酯，消泡劑包括硅氧烷類聚氨酯用消泡劑；一種用于水下吸聲的聚氨酯微孔穴復合材料的制作方法，其特征在于包括以下步驟 (I)合成1(Γ20%異氰酸根含量的聚氨酯預聚體將二羥基聚氧化丙烯醚加熱到105°C，邊攪拌邊抽真空，脫水2小時后冷卻到70°C，常壓下加入二苯基甲烷二異氰酸酯，在干燥氮氣保護下，于80°C 90°C反應I小時，抽真空脫泡，冷卻，充干燥氮氣，密封保存備用。 (2)將100重量份預聚體的A組分為基準，步驟(I)中的預聚體升溫到60°C，加入O. Γ0. 2重量份色漿攪拌均勻，加入O. 5^1. 5重量份的空心塑料微球攪拌均勻，Γ3重量份的已膨脹聚苯乙烯微球攪拌均勻，加入5(Γ100重量份的硫酸鋇粉末，攪拌均勻，真空脫泡處理，制成A組分。 (3)Β組分的配制Β組分中包括O.03、. 05重量份小分子多元醇，11(Γ 30重量份蓖麻油多元醇，O. 2^0. 3重量份催化劑，2(Γ30重量份增塑劑，O. 2^0. 3重量份份消泡劑。 將上述A組分和B組分分別升溫到5(T60°C，把B組分倒入A組分中，快速攪拌，真空脫泡，脫泡時間視物料量而定，脫泡后直接灌注到模具中，常溫固化，溫度為2(T35°C，固化時間為I小時；加溫固化，溫度為5(T60°C，固化時間為40分鐘；冬天，延長固化時間或者放入烘箱中進行加溫固化，烘箱溫度最高不超過80°C，增加催化劑比例，加快固化速度。 本專利技術區別于以往所使用的橡膠材料，可用于制作水下吸聲構件，而且制造方法和工 藝為液態灌注；不同于橡膠材料的混煉及硫化成型，此材料采用常溫或者加溫常壓固化。可一次性成型復雜造型制品或者大尺寸制品。不含易污染水池水質的添加劑及其他工藝助齊U，因此更加符合環保要求。本專利技術的特征在于運用聚氨酯材料和填料組合的辦法，開發出一種新型的水下吸聲材料，該材料不僅操作工藝比橡膠材料簡單，而且制作過程中能耗更少，由于不添加容易對水質造成污染的橡膠加工助劑，因此，更加符合環保要求，是一種新型的綠色環保水下吸聲材料。附圖說明 圖I、圖2為單根圓錐性能測試表； 圖3為平方米大板測試數據； 圖4為Im2大面積吸聲尖劈性能測試表。具體實施例方式以下通過實施例對本專利技術做進一步描述。本專利技術所制作的水下吸聲構件包含但不僅限于以下實施例中的吸聲結構。 如圖I-圖4所不 實例I 制作X 333mm吸聲圓錐 (1)A組分制備 將3000g 二羥基聚氧化丙烯醚加熱到105 °C，邊攪拌邊抽真空，脫水2小時后冷卻到70°C，常壓下加入3900g 二苯基甲烷二異氰酸酯，在干燥氮氣保護下，于80°C 90°C反應I小時，抽真空脫泡，冷卻，充干燥氮氣，密封保存備用。 將7000g步驟(I)中的預聚體升溫到60°C，加入27. 32g色漿攪拌均勻，加入68g空心塑料微球攪拌均勻，加入136g已膨脹聚苯乙烯微球攪拌均勻,加入6800g硫酸鋇粉末，攪拌均勻，真空脫泡處理，制成A組分。 (2)B組分制備 B組分的配制稱取220. 78gl，4-丁二醇和6762g蓖麻油，混合攪拌均勻，加入鄰苯二甲酸二乙酯1365g,消泡劑13. 62g,自制催化劑14. 64g,混合并攪拌均勻，真空脫泡,制成B組分。 (3)吸聲圓錐灌注成型將A組分和B組分分別升溫到5(T60°C，把B組分倒入A組分中，使用手持電動攪拌工具攪拌約2分鐘，真空脫泡5分鐘。脫泡后直接灌注到模具中，常溫固化(2(T35°C)，固化時間為I小時。開模后即制成100支吸聲圓錐，添加不同顏色的色漿，可制成不同顏色的圓錐制品。 (4)Im2大面積圓錐板性能測試表2.__ 狽J試頻率f/kHz 反射系數Rp透射系數Tp 吸聲系數a 2.0θΓΤ210. 3920.83169 2.25θΓ2110. 3080.86062 2.5θΓ2260. 1620.92268 2.75θΓθ760.0910.98594 3.00Γ0300.0910.99082 3.25θΓθ760.0860.98683 3.5θΓΤ 40.0430.98516 3.75θΓθ470.020.99739 4.0θΓθ860.0220.99212 4.25θΓθ610.0250.99565 4.5θΓθ590.0320.99550 4.75θΓθ290.0340.99800 5.0θΓθ460.0210.99744 5.25θΓθ390.0140.99828 5.5ΟΓΤΙΟ0.0090.98782 5.75ΟΓΤΟΙ0.0050.98977 6.0θΓΤ 50. Qll0.98665 6.25θΓΤ 30.0180.98691 6.5θΓΤ240.0190.98426 6.75θΓΤ350.0200.98138 7.0θΓθ810.0140.99324 7.25ΟΓΤΟΙ0.0130.98963 7.5θΓθ590.0200.99612 7.75θΓθ470.0220.99本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于水下吸聲的聚氨酯微孔穴復合材料，其特征在于它由A組分和B組分組成；所述A組分含有聚氨酯彈性體基材、低密度低聲速空心微球和高密度高聲速粉末填料，聚氨酯彈性體基材由預聚體和擴鏈劑反應而成，預聚體的異氰酸根重量含量為10%~20%，A組分為100重量份預聚體；B組分中包括0.03~0.05重量份小分子多元醇，110~130重量份蓖麻油多元醇，0.2~0.3重量份催化劑，20~30重量份增塑劑，0.2~0.3重量份消泡劑。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳貽清，繆榮興，
申請(專利權)人：杭州集瑞新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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