论文部分内容阅读
噪声污染已成为当代世界性的问题,同水污染和大气污染一起被列为全球3大污染。多孔材料已广泛应用于噪声管理,硅藻土具有特殊的孔洞结构,大的孔隙率,密度小,耐热并具有一定的强度,达到了多孔吸声材料的要求。聚氨酯多孔泡沫塑料具有轻质、高比强度、减震吸声等优点,被广泛应用于建筑、交通、生活等各个领域,但聚氨酯泡沫在空气中极易燃烧,极限氧指数仅有17.3%,并且燃烧反应会生成许多烟雾和有毒气体,给人们生命和财产带来极大的危害。为此,本文致力于研究具有良好阻燃效果的聚氨酯泡沫复合材料,使其在具有良好吸声和压缩性能的同时,兼具极佳的阻燃性能。本文以硅藻土、多元醇、异氰酸酯以及发泡剂、开孔剂和阻燃剂等助剂为原料,采用自由发泡法和模压法两种成型工艺成功制备了硅藻土/聚氨酯多孔复合材料。重点研究了成型工艺、偶联剂改性、密度和阻燃剂等对复合材料组织性能的影响,研究结果表明:自由发泡法制备的硅藻土/聚氨酯多孔复合材料吸声特性优异,吸声系数高达0.88;而模压法制备的硅藻土/聚氨酯多孔复合材料压缩特性良好,压缩强度达到369KPa,约为自由发泡法压缩强度的1.6倍。经锆酸酯偶联剂改性的硅藻土/聚氨酯多孔复合材料的抗压缩性能最好,其压缩强度为225KPa,弹性模量为5032KPa;在偶联剂最佳含量0.5%-2%范围内,随着锆酸酯偶联剂含量的增加,复合材料的压缩强度和弹性模量呈现先增加后降低的趋势,当偶联剂含量为1%压缩特性最好。当硅藻土/聚氨酯多孔复合材料的密度由0.05g/cm3增加到0.20g/cm3,其压缩强度由115KPa增加到1763KPa,而其吸声性能主要由其孔隙率和孔径大小决定,孔隙率与密度密切相关,密度增大,导致材料内部孔隙率和孔径大小降低,从而使吸声性能有所降低。泡孔内部压强与泡孔半径大小存在着定量关系,即泡孔半径越小,在相同压缩量下,泡孔内部压强增加的越大,泡孔越容易先发生破裂。TCPP/DMMP复配的复合材料的LOI值随着复配体系中DMMP含量的增加而增加,且均高于相同含量下单一的TCPP或DMMP的LOI值。当TCPP/DMMP质量比为10/30时,其LOI值最大为30%,接近B1级。