一种道路用隔音板及其制备方法与流程

本发明涉及隔音材料，具体为一种道路用隔音板及其制备方法。

背景技术：

1、随着城市人口急剧上升，城市的人口压力和交通拥堵状况变得越来越恶劣。大力修建城市轨道交通，完善城市交通系统，虽能有效缓解经济快速增长所带来的交通和人口问题，但与此同时，给轨道交通所经之地附近的居民带来了大量的噪音干扰。60分贝以上的声音对于人耳来说是吵闹的程度，声音达到70分贝时开始损害人的听觉神经，声音达到90分贝以上就会使听力受损，倘若呆在100分贝以上的声音空间，一分钟内就会使人耳出现短暂性失聪，严重的甚至致聋。

2、道路用隔音板是有效缓解交通噪音污染的重要手段之一，道路用隔音板在铁路、高架等道路上的运用日益频繁，因此，发明一种具有良好隔音效果的道路用隔音板对提升人们的生活质量具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种道路用隔音板及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种道路用隔音板，所述道路用隔音板是将偶氮二甲酰胺负载在多孔纳米氧化锌微球中，制得改性多孔纳米氧化锌微球；将功能化环碳酸酯、双氨基二苯甲酮单体聚合制得聚氨酯；将聚氨酯、封闭型异氰酸酯交联剂、改性多孔纳米氧化锌微球熔融混合后进行发泡处理制得。

4、作为优化，所述多孔纳米氧化锌微球是将六水合硝酸锌用氨水沉淀后再用盐酸刻蚀制得。

5、作为优化，所述功能化环碳酸酯是将4,4'-(六氟异亚丙基)二酚依次与3-氯-1,2-环氧丙烷、二氧化碳反应制得。

6、作为优化，所述双氨基二苯甲酮单体是将2,4-二羟基二苯甲酮依次与2,3-环氧乙烷二甲烷、3-丁烯-1-胺反应制得。

7、一种道路用隔音板的制备方法，包括以下制备步骤：

8、(1)将纳米氧化锌微球、去离子水按质量比为1:(90～100)混合均匀，超声处理20～30min，加入纳米氧化锌微球质量0.3～0.5倍的质量浓度为12～13mg/ml的十六烷基三甲基溴化铵水溶液，在10～30℃，300～500r/min搅拌1～2h，用盐酸水溶液将ph调节至6.0～6.2，继续搅拌反应20～24h，离心分离，用无水乙醇和去离子水各洗涤3～5次，在540～560℃焙烧5～6h，制得多孔纳米氧化锌微球；将多孔纳米氧化锌微球、偶氮二甲酰胺、n,n-二甲基甲酰胺按质量比为1:(2～3):(10～12)混合均匀，超声处理7～8h，过滤，在3～5pa，50～60℃干燥6～7h，制得改性多孔纳米氧化锌微球；

9、(2)将2,4-二羟基二苯甲酮、2,3-环氧乙烷二甲烷硫醇按摩尔比为1:1加入到2,4-二羟基二苯甲酮质量20～30倍的四氢呋喃中，再加入2,4-二羟基二苯甲酮质量3～4倍的氢氧化钠水溶液，在40～50℃，300～500r/min搅拌反应2～3h，在3～5pa，50～60℃干燥5～6h，制得双巯基二苯甲酮；将双巯基二苯甲酮、3-丁烯-1-胺按摩尔比为1:2加入到双巯基二苯甲酮质量20～24倍的n,n-二甲基甲酰胺中，再加入双巯基二苯甲酮质量0.03～0.05倍的偶氮二异丁腈，在70～80℃，300～500r/min搅拌反应3～4h，在3～5pa，50～60℃干燥5～6h，制得双氨基二苯甲酮单体；

10、(3)将4,4'-(六氟异亚丙基)二酚、3-氯-1,2-环氧丙烷按摩尔比为1:2加入到4,4'-(六氟异亚丙基)二酚质量8～10倍的n,n-二甲基甲酰胺中，加入4,4'-(六氟异亚丙基)二酚质量0.01～0.02倍的氢氧化钠，在40～50℃，300～500r/min搅拌反应1～2h，在5～7pa，50～60℃干燥4～6h，制得环氧化双苯基全氟丙烷；将环氧化双苯基全氟丙烷、四丁基溴化铵按质量比为1:(0.01～0.03)混合均匀，置于高压反应釜中，通入二氧化碳气体使压力维持在1.0～1.2mpa，在95～105℃，300～500r/min搅拌反应4～6h，冷却至室温，制得功能化环碳酸酯；

11、(4)将功能化环碳酸酯、双氨基二苯甲酮单体按摩尔比为1:1加入到功能化环碳酸酯质量10～12倍的n,n-二甲基甲酰胺中，加入功能化环碳酸酯质量0.02～0.04倍的1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯，在氮气氛围下，135～145℃，300～500r/min搅拌反应22～24h，在5～7pa，50～60℃干燥4～6h，制得聚氨酯；将聚氨酯置于密炼机中，在165～175℃，300～500r/min搅拌10～12min，再加入聚氨酯质量0.1～0.2倍的封闭型异氰酸酯交联剂，聚氨酯质量0.06～0.08倍的改性多孔纳米氧化锌微球，继续搅拌3～5min，倒入预热至190～200℃的铝合金模具中，保温10～12min，冷却至室温，切割成厚度为8～10mm的板材，制得道路用隔音板。

12、作为优化，步骤(1)所述纳米氧化锌微球的制备方法为：将六水合硝酸锌、去离子水按质量比为1:(70～80)混合均匀，在80～90℃，300～500r/min搅拌10～12min，加入六水合硝酸锌质量3～4倍的质量分数为20～24％的氨水溶液，继续搅拌反应3～4h，冷却至室温，过滤，用无水乙醇和去离子水各洗涤3～5次，在3～5pa，50～60℃干燥5～6h，制得纳米氧化锌微球。

13、作为优化，步骤(1)所述盐酸水溶液的质量分数为8～10％。

14、作为优化，步骤(2)所述氢氧化钠水溶液的质量分数为10～12％。

15、作为优化，步骤(2)所述双氨基二苯甲酮单体的反应过程为：

16、

17、作为优化，步骤(3)所述功能化环碳酸酯的反应过程为：

18、

19、作为优化，步骤(4)所述封闭型异氰酸酯交联剂的型号为jl-web。与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

20、本发明在制备道路用隔音板时，将六水合硝酸锌用氨水沉淀制得纳米氧化锌微球；将纳米氧化锌微球用盐酸刻蚀制得多孔纳米氧化锌微球；将偶氮二甲酰胺负载在多孔纳米氧化锌微球中，制得改性多孔纳米氧化锌微球；将2,4-二羟基二苯甲酮与2,3-环氧乙烷二甲烷硫醇反应制得双巯基二苯甲酮；将双巯基二苯甲酮与3-丁烯-1-胺反应制得双氨基二苯甲酮单体；将4,4'-(六氟异亚丙基)二酚与3-氯-1,2-环氧丙烷反应制得环氧化双苯基全氟丙烷；将环氧化双苯基全氟丙烷与二氧化碳反应制得功能化环碳酸酯；将功能化环碳酸酯、双氨基二苯甲酮单体聚合制得聚氨酯；将聚氨酯、封闭型异氰酸酯交联剂、改性多孔纳米氧化锌微球熔融混合后进行发泡处理，制得道路用隔音板。

21、首先，将六水合硝酸锌用氨水沉淀制得纳米氧化锌微球；将纳米氧化锌微球用盐酸刻蚀制得多孔纳米氧化锌微球；将偶氮二甲酰胺负载在多孔纳米氧化锌微球中，制得改性多孔纳米氧化锌微球；氧化锌属于非晶结构，其晶界处的材料具有很好的散射和吸收性能，氧化锌的表面能够自行形成一层致密的氧化膜，这种膜能够有效吸收并分散声波，在一定频率范围内，将声波反射、散射、吸收，从而达到隔音的效果；偶氮二甲酰胺是一种发泡剂，将偶氮二甲酰胺负载到改性多孔纳米氧化锌微球中，可以在聚氨酯发泡的时候，使改性多孔纳米氧化锌微球周围形成空腔，避免改性多孔纳米氧化锌微球被聚氨酯包覆，进一步提高改性多孔纳米氧化锌微球的隔音效果；

22、其次，将2,4-二羟基二苯甲酮与2,3-环氧乙烷二甲烷硫醇反应制得双巯基二苯甲酮；将双巯基二苯甲酮与3-丁烯-1-胺反应制得双氨基二苯甲酮单体；双氨基二苯甲酮单体可以参与聚氨酯的聚合反应，在聚氨酯分子侧链上引入2-羟基二苯甲酮结构，2-羟基二苯甲酮结构可以吸收紫外线，赋予道路用隔音板优良的抗老化性能；将4,4'-(六氟异亚丙基)二酚与3-氯-1,2-环氧丙烷反应制得环氧化双苯基全氟丙烷；将环氧化双苯基全氟丙烷与二氧化碳反应制得功能化环碳酸酯；功能化环碳酸酯可以参与聚氨酯的聚合反应，并在聚氨酯分子链上引入氟原子，氟原子具有低反应活性和耐水性，可以赋予道路用隔音板优良的耐水性能；

23、最后，将功能化环碳酸酯、双氨基二苯甲酮单体聚合制得聚氨酯；将聚氨酯、封闭型异氰酸酯交联剂、改性多孔纳米氧化锌微球熔融混合后进行发泡处理，制得道路用隔音板；功能化环碳酸酯与双氨基二苯甲酮单体聚合反应后会在分子链上留下大量羟基，用封闭型异氰酸酯交联剂上的异氰酸根与聚氨酯分子链上的羟基反应，形成交联网络，抑制分子链之间的相对滑移，赋予道路用隔音板优良的力学性能；改性多孔纳米氧化锌微球中负载的发泡剂偶氮二甲酰胺使聚氨酯发泡形成多孔结构，多孔结构可以将声波多次反射、散射和吸收，从而达到隔音的效果。