玻纤聚苯乙烯吸音板

技术领域

本发明属于隔音板材技术领域，特别是一种玻纤聚苯乙烯吸音板。

背景技术

随着技术的进步，楼层越修越高，在大楼的楼上与楼下之间难免产生楼层间噪音，

这降低了高楼使用的舒适性。

为了消除楼层碰撞声，一般在建造公寓大楼时将吸音板安装在楼层处，当碰撞声通过混凝土板而传递时，在楼层处被分散或吸收，从而防止噪音在楼层之间传递。

现有的吸音板是以玻璃纤维为基材，其降噪系数在1.0左右，声波在其表面几乎不会产生波反射，可有效控制和调整室内的混响时间，降低噪声，改善音质。玻纤吸音板具有很好的隔热性能，用于有空调的场所，能减少外界对室内温度的影响，从而有效节约能源。玻纤吸声天花板几乎不会从空气中吸收水分，具有极佳的防潮性能，在任何潮湿环境下可保持从尺寸到平整度的稳定。

专利文献CN204040353U公开了一种玻镁穿孔玻纤吸音板，属于建筑装饰板材领域。包括玻镁板、玻璃纤维板和玻纤毡；所述玻镁板上均布有若干个通孔；所述玻纤毡的上表面喷涂有上胶层，下表面喷涂有下胶层；所述玻镁板通过上胶层粘接固定在玻纤毡的上表面上；所述玻璃纤维板通过下胶层粘接固定在玻纤毡的下表面上。该产品防火、隔温、吸音效果好，不易变形变色，可广泛推广应用。

专利文献CN 107415855 A公开了一种干法汽车吸音顶棚，所述顶棚坯板由5层板结构组成，其中，第一层板是由重量比为2-2.5:1的玻璃纤维、聚乙烯胶粉制成；第二层板是由改性发泡聚苯乙烯制成；第三层板是由玻纤改性的聚乙烯胶粉制成：第四层板是由改性发泡聚苯乙烯制成；第五层板是由重量比为2-2.5:1的玻璃纤维、聚乙烯胶粉制成，用于降低干法顶棚的重量达到产品轻量化，又能提高顶棚自身的NVH吸音性能。

但由于上述产品质地松散，在粘贴复合固定后，其粘贴处容易发生松散变形，出现掉渣、变软的现象，使得整个板材的外形发生不规则的改变，大大影响吸音效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供质地稳定，吸音效果好且具有高刚性强度和阻燃效果的吸音板。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种玻纤聚苯乙烯吸音板，其特征在于由以下重量份数的原料制成：聚苯乙烯树脂20-30份、短切玻璃纤维15-25份、聚苯醚-马来酸酐8-16份、镁合金微粉5-7份、聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物2.5-3.5份、三聚氰胺树脂25-35份、磷酸8-10份、偏高岭土6-8份、滑石粉4-6份、氢氧化铝1.5-2.5份、硼酸锌0.5-1.5份，水25-35份。

所述短切玻璃纤维的长度为10-30mm，直径为8-20μm。

短切玻璃纤维结合聚苯醚-马来酸酐可以有效提高泡沫颗粒的刚性和耐冲击强度，聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物可以增加孔隙率，提高吸音效果，镁合金微粉可以有效消除声波，提高消音效果。

所述镁合金微粉的颗粒直径为10-20μm，所述镁合金微粉的各化学成分在镁合金总量中的质量百分比含量为：辅助元素AL6％-8％、Mn0.45％-0.55％、Zn0.45％-0.55％以及杂质元素Fe≤0.005％、Ni≤0.009％、Cu≤0.025％、Ca≤0.08％，余量为Mg。

一种玻纤聚苯乙烯吸音板的生产方法，其特征在于包括如下步骤。

⑴制作轻质吸音颗粒：将聚苯乙烯树脂20-30份、短切玻璃纤维15-25份、聚苯醚-马来酸酐8-16份、镁合金微粉5-7份和聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物2.5-3.5份混合搅拌后，加入到高压釜中，将高压釜调节温度至110-120℃，压强增加至20-25MPa后，持续搅拌至混合物成液体状；然后向高压釜中通入超临界氮气，继续搅拌混炼至完全混合；然后将高压釜内压强减小，使气体在混合物中溶解度降低并产生气泡，进行发泡处理；当高压釜内无气泡产生后，将混合物于挤压机中挤压成型，再将其置于造粒机进行造粒，得到轻质吸音颗粒，备用。

⑵制作阻燃膜液：取水8-12份加热至75-85℃，在搅拌状态下将热水加入到三聚氰胺树脂25-35份中并继续搅拌均匀；将滑石粉4-6份、硼酸锌0.5-1.5份混合均匀，然后再加入到三聚氰胺树脂热水液中搅拌混合均匀，得到阻燃膜液，备用。

⑶制作耐火胶液：将磷酸8-10份、偏高岭土6-8份、氢氧化铝1.5-2.5份混合均匀，然后喷水17-23份，并搅拌混合均匀，然后加热到100℃，并保温20-22分钟，得到耐火胶液，备用。

⑷预备混合：将阻燃膜液装入到第一喷雾器中，并将阻燃膜液加热并保持温度为50-60℃；将耐火胶液装入到第二喷雾器中，并将耐火胶液加热并保持温度为50-60℃。

⑸匀速混合：开启搅拌器，并使搅拌器的转速为50-70转/分钟，然后将轻质吸音颗粒匀速投入到搅拌器中，同时开启第一喷雾器和第二喷雾器，使阻燃膜液和耐火胶液呈雾状匀速喷入到搅拌器中，并使上述分量的轻质吸音颗粒投完的同时阻燃膜液和耐火胶液也同时喷完；然后继续混合搅拌2.5-3.5分钟，搅拌混合时保持搅拌器内的温度为50-60℃，使得阻燃膜液和耐火胶液包裹在轻质吸音颗粒表面，得到轻质吸音颗粒混合物料。

⑹注模成型：趁热将搅拌均匀的轻质吸音颗粒混合物料注入到板材成型模腔中，施加并保持压力，直到冷却，然后脱模、养护，得到轻质玻纤聚苯乙烯吸音板产品。

优选的，步骤⑴中通入超临界氮气后搅拌混炼的时间为55-75min。

优选的，步骤⑴中高压釜内压强减小的速度为45-55Pa/s，当压强减小至1.5-2.5MPa时结束减压，然后后静置2.5-3.5h。

优选的，步骤⑴中所得的轻质吸音颗粒粒径大小为1.5-3.5mm。

优选的，步骤⑸中的搅拌器转速为60转/分钟，物料投入和喷雾完毕后继续搅拌3分钟。

优选的，在步骤⑸中将EPS颗粒匀速投入到搅拌器中时，在开始投入后延迟0.5-1.0秒开启第一喷雾器，再延迟0.5-1.0秒开启第二喷雾器；在每次份量的EPS颗粒投完的时阻燃膜液和耐火胶液依次延迟0.5-1.0秒喷完。

优选的，步骤⑸中搅拌混合时保持搅拌器内的温度为55℃。

优选的，步骤⑹中在注模成型时向成型模腔施加的压力为0.08MPa～0.16MPa；优选0.12Mpa。

本发明的有益效果是在前期制作轻质吸音颗粒时采用了聚苯醚-马来酸酐与聚苯乙烯和玻璃纤维进行相容，并采用聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物作为开孔剂，结合镁合金微粒，通过超临界氮气发泡后可以有效提高孔隙率，增加吸音效果并消减声波，达到消音效果，提高耐冲击强度和刚性；在制板时制作并采用阻燃膜液将轻质吸音颗粒包裹，避免轻质吸音颗粒在遇火时发生燃烧：同时制作耐火胶液将包覆了阻燃膜液的轻质吸音颗粒互相粘结，可以有效制作出阻燃材料；将阻燃膜液用水量的水稀释并采用适当的温度，可以将阻燃膜液进行有效喷雾，同时将耐火胶液采用适当的温度也可进行有效喷雾，并可有效覆盖在轻质吸音颗粒的外表面上而不破坏轻质吸音颗粒的物理结构，这样将轻质吸音颗粒用阻燃膜液包裹并用耐火胶液粘结后趁热注模，可制作出优质的玻纤聚苯乙烯轻质吸音板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1。

每次取聚苯乙烯树脂20kg、短切玻璃纤维15kg、聚苯醚-马来酸酐8kg、镁合金微粉5kg、聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物2.5kg、三聚氰胺树脂25kg、磷酸8kg、偏高岭土6kg、滑石粉4kg、氢氧化铝1.5kg、硼酸锌0.5kg，水25kg。

制作一种玻纤聚苯乙烯吸音板，其生产方法包括如下步骤。

⑴制作轻质吸音颗粒：将聚苯乙烯树脂20kg、短切玻璃纤维15kg、聚苯醚-马来酸酐8kg、镁合金微粉5kg和聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物2.5kg混合搅拌均匀，然后加入到高压釜中，将高压釜调节温度至110℃，调节压强至20MPa，然后持续搅拌至混合物成液体状；然后向高压釜中通入超临界氮气，继续搅拌混炼55min直到完全混合；然后将高压釜内压强逐渐减小，减小速度为45Pa/s，使气体在混合物中溶解度降低从而产生气泡，进行发泡处理；当压强减小至1.5MPa时结束减压，然后后静置2.5h；当高压釜内无气泡产生后，将混合物于挤压机中挤压成型，再将其置于造粒机进行造粒，粒径大小为1.6±0.1mm，得到轻质吸音颗粒。

⑵制作阻燃膜液：取水8kg加热至75℃，在搅拌状态下将热水加入到三聚氰胺树脂25kg中并继续搅拌均匀；将滑石粉4kg、硼酸锌0.5kg混合均匀，然后再加入到三聚氰胺树脂热水液中搅拌混合均匀，得到阻燃膜液，备用。

⑶制作耐火胶液：将磷酸8kg、偏高岭土6kg、氢氧化铝1.5kg混合均匀，然后喷水17kg，并搅拌混合均匀，然后加热到100℃，并保温20分钟，得到耐火胶液，备用。

⑷预备混合：将阻燃膜液装入到第一喷雾器中，并将阻燃膜液加热并保持温度为50℃；将耐火胶液装入到第二喷雾器中，并将耐火胶液加热并保持温度为50℃。

⑸匀速混合：开启搅拌器，并使搅拌器的转速为50转/分钟，然后将轻质吸音颗粒匀速投入到搅拌器中，在开始投入后延迟0.5秒开启第一喷雾器，再延迟0.5秒开启第二喷雾器，使阻燃膜液和耐火胶液呈雾状匀速喷入到搅拌器中，并使上述份量的轻质吸音颗粒投完的时阻燃膜液和耐火胶液依次延迟0.5秒喷完；然后继续混合搅拌2.5分钟，搅拌混合时保持搅拌器内的温度为50℃，使得阻燃膜液和耐火胶液包裹在轻质吸音颗粒表面，得到轻质吸音颗粒混合物料。

⑹注模成型：趁热将搅拌均匀的轻质吸音颗粒混合物料注入到板材成型模腔中，施加并保持压力为0.08MPaMPa，直到冷却，然后脱模、养护，得到轻质玻纤聚苯乙烯吸音板产品。

实施例2。

每次取聚苯乙烯树脂25kg、短切玻璃纤维20kg、聚苯醚-马来酸酐12kg、镁合金微粉6kg、聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物3kg、三聚氰胺树脂30kg、磷酸9kg、偏高岭土7kg、滑石粉5kg、氢氧化铝2kg、硼酸锌1kg，水30kg。

制作一种玻纤聚苯乙烯吸音板，其生产方法包括如下步骤。

⑴制作轻质吸音颗粒：将聚苯乙烯树脂25kg、短切玻璃纤维20kg、聚苯醚-马来酸酐12kg、镁合金微粉6kg和聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物3kg混合搅拌均匀，然后加入到高压釜中，将高压釜调节温度至115℃，调节压强至22.5MPa，然后持续搅拌至混合物成液体状；然后向高压釜中通入超临界氮气，继续搅拌混炼65min直到完全混合；然后将高压釜内压强逐渐减小，减小速度为50Pa/s，使气体在混合物中溶解度降低从而产生气泡，进行发泡处理；当压强减小至2.0MPa时结束减压，然后后静置3h；当高压釜内无气泡产生后，将混合物于挤压机中挤压成型，再将其置于造粒机进行造粒，粒径大小为2.5±0.1mm，得到轻质吸音颗粒。

⑵制作阻燃膜液：取水10kg加热至80℃，在搅拌状态下将热水加入到三聚氰胺树脂30kg中并继续搅拌均匀；将滑石粉5kg、硼酸锌1.0kg混合均匀，然后再加入到三聚氰胺树脂热水液中搅拌混合均匀，得到阻燃膜液，备用。

⑶制作耐火胶液：将磷酸9kg、偏高岭土7kg、氢氧化铝2.0kg混合均匀，然后喷水20kg，并搅拌混合均匀，然后加热到100℃，并保温21分钟，得到耐火胶液，备用。

⑷预备混合：将阻燃膜液装入到第一喷雾器中，并将阻燃膜液加热并保持温度为55℃；将耐火胶液装入到第二喷雾器中，并将耐火胶液加热并保持温度为55℃。

⑸匀速混合：开启搅拌器，并使搅拌器的转速为60转/分钟，然后将轻质吸音颗粒匀速投入到搅拌器中，在开始投入后延迟0.5秒开启第一喷雾器，再延迟0.5秒开启第二喷雾器，使阻燃膜液和耐火胶液呈雾状匀速喷入到搅拌器中，并使上述份量的轻质吸音颗粒投完的时阻燃膜液和耐火胶液依次延迟0.5秒喷完；然后继续混合搅拌3.0分钟，搅拌混合时保持搅拌器内的温度为55℃，使得阻燃膜液和耐火胶液包裹在轻质吸音颗粒表面，得到轻质吸音颗粒混合物料。

⑹注模成型：趁热将搅拌均匀的轻质吸音颗粒混合物料注入到板材成型模腔中，施加并保持压力为0.12MPa，直到冷却，然后脱模、养护，得到轻质玻纤聚苯乙烯吸音板产品。

实施例3。

每次取聚苯乙烯树脂30kg、短切玻璃纤维25kg、聚苯醚-马来酸酐16kg、镁合金微粉7kg、聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物3.5kg、三聚氰胺树脂35kg、磷酸10kg、偏高岭土8kg、滑石粉6kg、氢氧化铝2.5kg、硼酸锌1.5kg，水35kg。

制作一种玻纤聚苯乙烯吸音板，其生产方法包括如下步骤。

⑴制作轻质吸音颗粒：将聚苯乙烯树脂30kg、短切玻璃纤维25kg、聚苯醚-马来酸酐16kg、镁合金微粉7kg和聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物3.5kg混合搅拌均匀，然后加入到高压釜中，将高压釜调节温度至120℃，调节压强至25MPa，然后持续搅拌至混合物成液体状；然后向高压釜中通入超临界氮气，继续搅拌混炼75min直到完全混合；然后将高压釜内压强逐渐减小，减小速度为55Pa/s，使气体在混合物中溶解度降低从而产生气泡，进行发泡处理；当压强减小至2.5MPa时结束减压，然后后静置3.5h；当高压釜内无气泡产生后，将混合物于挤压机中挤压成型，再将其置于造粒机进行造粒，粒径大小为3.5mm，得到轻质吸音颗粒。

⑵制作阻燃膜液：取水12kg加热至85℃，在搅拌状态下将热水加入到三聚氰胺树脂35kg中并继续搅拌均匀；将滑石粉6kg、硼酸锌1.5kg混合均匀，然后再加入到三聚氰胺树脂热水液中搅拌混合均匀，得到阻燃膜液，备用。

⑶制作耐火胶液：将磷酸10kg、偏高岭土8kg、氢氧化铝2.5kg混合均匀，然后喷水23kg，并搅拌混合均匀，然后加热到100℃，并保温22分钟，得到耐火胶液，备用。

⑷预备混合：将阻燃膜液装入到第一喷雾器中，并将阻燃膜液加热并保持温度为60℃；将耐火胶液装入到第二喷雾器中，并将耐火胶液加热并保持温度为60℃。

⑸匀速混合：开启搅拌器，并使搅拌器的转速为70转/分钟，然后将轻质吸音颗粒匀速投入到搅拌器中，在开始投入后延迟0.5秒开启第一喷雾器，再延迟0.5秒开启第二喷雾器，使阻燃膜液和耐火胶液呈雾状匀速喷入到搅拌器中，并使上述份量的轻质吸音颗粒投完的时阻燃膜液和耐火胶液依次延迟0.5秒喷完；然后继续混合搅拌3.5分钟，搅拌混合时保持搅拌器内的温度为60℃，使得阻燃膜液和耐火胶液包裹在轻质吸音颗粒表面，得到轻质吸音颗粒混合物料。

⑹注模成型：趁热将搅拌均匀的轻质吸音颗粒混合物料注入到板材成型模腔中，施加并保持压力为0.16MPa，直到冷却，然后脱模、养护，得到轻质玻纤聚苯乙烯吸音板产品。

对比实施例1。

现有的玻纤聚苯乙烯吸音板由5层板结构组成，其中第一层板是由重量比为2.5:1的玻璃纤维、聚乙烯胶粉制成；第二层板是由改性发泡聚苯乙烯制成；第三层板是由玻纤改性的聚乙烯胶粉制成：第四层板是由改性发泡聚苯乙烯制成；第五层板是由重量比为2.5:1的玻璃纤维、聚乙烯胶粉制成；其具体方法如文献CN 107415855 A所述。

本产品与现有的玻纤聚苯乙烯吸音板相比较，测试结果如下表。

可见，本发明方法生产的玻纤聚苯乙烯吸音板的吸音消音效果非常好，刚性强度和阻燃效果也很好，可能是由于加了镁合金微粉，密度稍大，但也比较轻，比较容易安装，适合大量推广。