一种环保非金属静音板及其制作方法
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料技术领域，尤其涉及一种环保非金属静音板及其制作方法。
背景技术
对于高铁、地铁、公路等的隧道、站台以及机场候机楼和行李提取厅、体育场馆、多功能会议厅、售票厅、剧院等人口密集的大空间中，由于车辆、人流通过时噪声无法有效、快速扩散，会在隧道、站台、大空间中产生极强的噪声，同时空气污浊，严重影响人们的身心健康。
目前在这些地方普遍装填使用多孔吸声材料的吸声板，主要有离心玻璃棉、岩棉、矿棉等，其吸声原理为：材料内部有大量微小的连通的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，与材料发生摩擦作用将声能转化为热能，达到吸声的效果。但事实上，这些材料由于内部孔洞没有连通性，声波不能深入材料内部振动摩擦，因此吸声系数很小；同时随着时间的推移，这些材料还易出现纤维析出，造成环境污染。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提出一种环保非金属静音板及其制作方法，在保证静音板具备足够的吸声能力以及较强刚性的同时，还具有释放负氧离子以及对甲醛进行一定程度降解的作用，有较好的环保性能，是吸声装饰、装修的良好解决方案。
为实现以上目的，本发明所采用的技术方案包括：
一种环保非金属静音板，其特征在于，包括非金属颗粒、活性胶粘剂、配筋和表面防护层四个部分；
所述非金属颗粒为天然二氧化硅砂粒或漂珠中的其中一种或两种；
所述活性胶粘剂为掺杂有质量分数1％至2％微量子晶须碳锌硅粉的改性胶粘剂；所述微量子晶须碳锌硅粉为碳晶须、锌晶须和硅晶须按照质量比例3:4:3的混合物；
所述配筋为所述环保非金属静音板内部的定型加强筋；
所述表面防护层为喷涂式纳米表面防护剂；
所述活性胶粘剂与所述非金属颗粒均匀混合后与所述配筋一起凝固形成具有内部配筋加强结构的静音板主体，所述表面防护层喷涂于所述静音板主体表面。
进一步地，所述活性胶粘剂至少包括以下质量分数计算的成分组成：25％至31％聚酯多元醇、1.5％至4.5％增粘树脂、5％至8％环氧树脂、3％至5％甲基硅酸钠、5％至9％稀释剂、22％至28％异氰酸酯、1％至2％羟甲基间苯二酚偶合剂、5％至7％的3A分子筛、0.5％至1.5％金红石型钛白粉、0.05％至0.15％异辛酸铋、1.5％至2.5％低收缩添加剂、1％至2％微量子晶须碳锌硅粉。
进一步地，所述配筋为金属网格、玻璃丝网或玄武岩网。
进一步地，所述活性胶粘剂与所述天然二氧化硅砂粒的混合质量之比为9:50。
进一步地，所述活性胶粘剂与所述漂珠的混合质量之比为2:3。
本发明还包括一种如上所述环保非金属静音板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备活性胶粘剂；
S2、活性胶粘剂与非金属颗粒均匀混合；
S3、在专用模具内将配筋以及活性胶粘剂与非金属颗粒混合物固化成型为静音板主体；
S4、喷涂表面防护层。
进一步地，所述步骤S1包括将胶粘剂原料放入反应釜内恒温匀速搅拌12分钟及以上；所述胶粘剂原料包括以下质量分数计算的成分组成：25％至31％聚酯多元醇、1.5％至4.5％增粘树脂、5％至8％环氧树脂、3％至5％甲基硅酸钠、5％至9％稀释剂、22％至28％异氰酸酯、1％至2％羟甲基间苯二酚偶合剂、5％至7％的3A分子筛、0.5％至1.5％金红石型钛白粉、0.05％至0.15％异辛酸铋、1.5％至2.5％低收缩添加剂、1％至2％微量子晶须碳锌硅粉；所述反应釜恒温在25℃至35℃之间的指定温度；所述反应釜匀速在900转/分钟至1100转/分钟之间的指定转速。
进一步地，所述步骤S2包括将所述活性胶粘剂与漂珠以质量之比2:3混合均匀，使每个漂珠的表面都均匀涂抹有所述活性胶粘剂，或，将所述活性胶粘剂与天然二氧化硅砂粒以质量之比9:50混合均匀，使每个天然二氧化硅砂粒的表面都均匀涂抹有所述活性胶粘剂。
进一步地，所述步骤S3包括以下分步骤：
S31、按照所需静音板尺寸准备专用模具；
S32、在专用模具内铺设配筋并均匀铺设活性胶粘剂与非金属颗粒混合物；
S33、使用振动机对专用模具内的活性胶粘剂与非金属颗粒混合物进行振压，直至活性胶粘剂与非金属颗粒混合物形成平整表面且内部匀实；
S34、在80℃恒温条件下静置2小时使活性胶粘剂与非金属颗粒混合物固化，固化后脱模得到静音板主体。
进一步地，所述步骤S4包括采用Φ1.0口径上浮式喷枪将纳米表面防护剂均匀喷涂到冷却至室温的静音板主体表面，并静置至纳米表面防护剂固化。
本发明的有益效果为：
采用本发明所述环保非金属静音板作为室内装饰吸声板，利用非金属颗粒作为主要吸声材料替代传统多孔纤维材料，避免了传统吸声材料高度依赖纤维材料内部孔隙连通性的问题，声波在通过所述静音板时必然穿过若干非金属颗粒，进而通过非金属颗粒本身自有的内部空洞实现与声波的有效振动、摩擦达到理想的吸声效果；同时非金属颗粒通过活性胶粘剂牢固粘合，长时间使用也不存在纤维溢出的情况，使用稳定性好；通过板内掺杂的微量子晶须碳锌硅粉，使静音板具有自洁和降解甲醛的功能，达到空气净化目的，而且还可提高空气中负氧离子浓度，居室受室外雾霾影响较小，室内空气清新，同时还具有较好的吸声功能，更加有利于人们的身心健康；板材所采用的非金属颗粒以及活性胶粘剂具有较好的防火能力，使用安全性高；静音板的表面防护层具有防水、耐候、防潮等功能，易于清理，提高静音板使用寿命。本发明还涉及一种如上所述环保非金属静音板的制作方法，其所需材料易得、制备步骤简单，整体造价低廉，适用于大规模制作使用。
附图说明
图1为本发明环保非金属静音板正视示意图。
图2为本发明环保非金属静音板侧视示意图。
附图编号说明：1-非金属颗粒、2-活性胶粘剂、3-配筋、4-表面防护层。
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明的内容，将结合附图和实施例详细说明。
如图1与图2所示为本发明环保非金属静音板示意图，包括非金属颗粒1、活性胶粘剂2、配筋3和表面防护层4四个部分，所述活性胶粘剂2与所述非金属颗粒1均匀混合后与所述配筋3一起凝固形成具有内部配筋加强结构的静音板主体，所述表面防护层4喷涂于所述静音板主体表面。其中所述非金属颗粒1为天然二氧化硅砂粒或漂珠中的其中一种或两种，可以根据静音板的使用环境、重量控制等因素选择适合的非金属颗粒1种类，例如对于车站、隧道等环境中静音板需要足够的刚性和耐温性能，可以选用性能强但重量大的天然二氧化硅砂粒，而对于室内吊顶等对于静音板重量较敏感的使用环境，则可以选择使用漂珠。所述活性胶粘剂2为掺杂有质量分数1％至2％微量子晶须碳锌硅粉的改性胶粘剂，特别是包括以下质量分数计算的成分组成：25％至31％聚酯多元醇、1.5％至4.5％增粘树脂、5％至8％环氧树脂、3％至5％甲基硅酸钠、5％至9％稀释剂、22％至28％异氰酸酯、1％至2％羟甲基间苯二酚偶合剂、5％至7％的3A分子筛、0.5％至1.5％金红石型钛白粉、0.05％至0.15％异辛酸铋、1.5％至2.5％低收缩添加剂、1％至2％微量子晶须碳锌硅粉；所述微量子晶须碳锌硅粉为碳晶须、锌晶须和硅晶须按照质量比例3:4:3的混合物；对于不同的非金属颗粒1可以优选不同的活性胶粘剂2混合质量比例，其中所述活性胶粘剂2与所述天然二氧化硅砂粒的混合质量之比为9:50，所述活性胶粘剂2与所述漂珠的混合质量之比为2:3。所述配筋3为所述环保非金属静音板内部的定型加强筋，所述配筋3可以采用金属网格、玻璃丝网或玄武岩网。所述表面防护层4为喷涂式纳米表面防护剂。
本发明还涉及一种制作如上所述环保非金属静音板的制作方法，包括以下步骤：
S1、制备活性胶粘剂2，具体包括将胶粘剂原料放入反应釜内恒温匀速搅拌12分钟及以上；所述胶粘剂原料包括以下质量分数计算的成分组成：25％至31％聚酯多元醇、1.5％至4.5％增粘树脂、5％至8％环氧树脂、3％至5％甲基硅酸钠、5％至9％稀释剂、22％至28％异氰酸酯、1％至2％羟甲基间苯二酚偶合剂、5％至7％的3A分子筛、0.5％至1.5％金红石型钛白粉、0.05％至0.15％异辛酸铋、1.5％至2.5％低收缩添加剂、1％至2％微量子晶须碳锌硅粉；所述反应釜恒温在25℃至35℃之间的指定温度；所述反应釜匀速在900转/分钟至1100转/分钟之间的指定转速。
S2、活性胶粘剂2与非金属颗粒1均匀混合，具体包括将所述活性胶粘剂2与漂珠以质量之比2:3混合均匀，使每个漂珠的表面都均匀涂抹有所述活性胶粘剂，或，将所述活性胶粘剂2与天然二氧化硅砂粒以质量之比9:50混合均匀，使每个天然二氧化硅砂粒的表面都均匀涂抹有所述活性胶粘剂。
S3、静音板主体固化成型，具体包括分步骤：S31、按照所需静音板尺寸准备专用模具；S32、在专用模具内铺设配筋3并均匀铺设活性胶粘剂2与非金属颗粒1混合物；S33、使用振动机对专用模具内的活性胶粘剂2与非金属颗粒1混合物进行振压，直至活性胶粘剂2与非金属颗粒1混合物形成平整表面且内部匀实；S34、在80℃恒温条件下静置2小时使活性胶粘剂2与非金属颗粒1混合物固化，固化后脱模得到静音板主体。
S4、喷涂表面防护层4，具体包括采用Φ1.0口径上浮式喷枪将纳米表面防护剂均匀喷涂到冷却至室温的静音板主体表面，并静置至纳米表面防护剂固化。
通过上述步骤制备的静音板其吸声系数能够达到0.52以上，隔声量可达28dB以上，同时能够显著提高空气中负氧离子含量。
下面以两个具体例子进一步说明本发明。
实施例1，根据产品在车站、隧道等的使用环境和功能，20mm厚产品要具有足够的刚性和耐温性能，单重控制在30kg左右，筛选所需添加的非金属颗粒1为天然二氧化硅砂粒。根据功能要求，对胶粘剂进行活性改性处理形成活性胶粘剂2，具体内容如下：聚酯多元醇30％、增粘树脂3％、异氰酸酯27％、羟甲基间苯二酚(HMR)偶合剂1.5％、3A分子筛6.5％、金红石型钛白粉1.0％、异辛酸铋(ALLCHEM 360)0.05％、低收缩添加剂2.5％、微量子晶须碳锌硅粉1.5％，在反应釜中通过控制转速在1100r/min、温度35℃和时间12min下进行改性处理。将经过改性处理后的活性胶粘剂2和天然二氧化硅砂粒按照9：50进行分别计量，然后进行混合搅拌处理，使颗粒表面均匀涂抹上活性胶粘剂2。将混合物盛出，均匀铺放在准备好的专用模具中，同时放置预先准备好的配筋3玄武岩网，用振动机进行来回振压，使其表面平整，静置，保持温度在80℃的条件下进行2h固化。产品脱模后，待产品冷却到室温后，采用Φ1.0口径上浮式喷枪将纳米防护剂均匀喷涂到静音板表面，表面防护剂固化后形成表面防护层4即完成产品的加工过程。
实施例2，根据产品在大空间吊顶的使用环境和功能要求，20mm厚产品单重控制在10kg以内，筛选所需添加的非金属颗粒1为漂珠。根据功能要求，对胶粘剂进行活性改性处理形成活性胶粘剂2，具体内容如下：聚酯多元醇26％、增粘树脂2％、异氰酸酯23％、羟甲基间苯二酚(HMR)偶合剂1.4％、3A分子筛5.5％、金红石型钛白粉0.9％、异辛酸铋(ALLCHEM360)0.15％、低收缩添加剂1.5％、微量子晶须碳锌硅粉1.6％，在反应釜中通过控制转速在900r/min、温度25℃和时间12min下进行改性处理。将经过改性处理后的活性胶粘剂2和飘珠按照2：3进行分别计量，然后进行混合搅拌处理，使颗粒表面均匀涂抹上活性胶粘剂2。将混合物盛出，均匀铺放在准备好的专用模具中，同时放置预先准备好的配筋3(玻璃丝网)，用振动机进行来回振压，使其表面平整，静置，保持温度在80℃的条件下进行2h固化。产品脱模后，待产品冷却到室温后，采用Φ1.0口径上浮式喷枪将纳米防护剂均匀喷涂到静音板表面，表面防护剂固化后形成表面防护层4即完成产品的加工过程。
碳晶须、锌晶须和硅晶须均是高效的无机抗菌材料、空气净化材料，能与空气中的氧和水份作用产生活性氧、羟基自由基、超氧阴离子、负氧离子等多种高活性因子，持续高效分解空气中的甲醛、苯、氨、TVOC等多种有害有与机物，同时还可抑制和杀灭室内空气中细菌与霉菌，消除异味。本发明所述环保非金属静音板引进了微量子晶须碳锌硅粉，通过改性处理使静音板能长久释放负氧离子，同时具有降解甲醛、净化空气的目的，而且还可提高空气中负氧离子浓度，居室受室外雾霾影响较小，室内空气清新，还具有较好的吸声功能，更加有利于人们的身心健康；静音板同时具有防火、防水、耐候、防潮等多种功能，取材方便、造价低廉，能够适应一定的恶劣环境，适合在各种具有吸声和有负氧离子需求的相关环境中使用。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
