一种无机建筑吸声材料及其制备方法

摘要

本发明属于吸声材料技术领域，公开了一种无机建筑吸声材料及其制备方法，所述吸声材料包括如下质量百分比的原料：改性骨料45‑60％，水泥15‑30％，硅灰10‑15％，无机纤维1‑5％，发泡剂1‑10％，增粘剂3‑5％；所述改性骨料包括改性多孔陶粒和改性膨胀珍珠岩，且改性多孔陶粒与改性膨胀珍珠岩的质量比为10：1‑3；所述水泥采用硫铝酸水泥；所述无机纤维至少采用玻璃纤维或陶瓷纤维中的一种；所述发泡剂至少包括十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种；所述增粘剂采用聚氧化乙烯；综上，利用改性剂附多孔骨料进行憎水改性处理，以此有效提高最终成型的吸声材料的防水效果，从而避免吸声材料在使用过程中出现受潮影响吸声效果的问题。

权利要求

1.一种无机建筑吸声材料，其特征在于，包括如下质量百分比的原料：改性骨料45‑

60％，水泥15‑30％，硅灰10‑15％，无机纤维1‑5％，发泡剂1‑10％，增粘剂3‑5％；

其中：所述改性骨料包括改性多孔陶粒和改性膨胀珍珠岩，且改性多孔陶粒与改性膨胀珍珠岩的质量比为10：1‑3；所述水泥采用硫铝酸水泥；所述无机纤维至少采用玻璃纤维或陶瓷纤维中的一种；所述发泡剂至少包括十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种；所述增粘剂采用聚氧化乙烯；

所述改性骨料为表面经憎水处理的防水改性骨料，且憎水处理时所采用的改性剂为由有机硅烷、低分子有机硅氧烷、固化剂和表面活性处理剂组成的水基化合物。

2.根据权利要求1所述的一种无机建筑吸声材料，其特征在于：所述改性剂中所使用的有机硅烷采用异辛基三乙氧基硅烷，并占所述改性剂总质量的8％。

3.根据权利要求1所述的一种无机建筑吸声材料，其特征在于：所述改性剂中所使用的低分子有机硅氧烷采用二甲基四乙氧基硅氧烷，并占所述改性剂总质量的2％。

4.根据权利要求1所述的一种无机建筑吸声材料，其特征在于：所述改性剂中所使用的固化剂采用月桂酸聚乙二醇酯，并占所述改性剂总质量的0.02％。

5.根据权利要求1所述的一种无机建筑吸声材料，其特征在于：所述改性剂中所使用的表面活性处理剂采用十二烷基苯磺酸钠，并占所述改性剂总质量的0.005％。

6.如权利要求1‑5中任意一项所述的一种无机建筑吸声材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.按质量百分比为改性骨料45‑60％，水泥15‑30％，硅灰10‑15％，无机纤维1‑5％，发泡剂1‑10％，增粘剂3‑5％称量原料；

S2.将称量的改性防水骨料、水泥、硅灰研磨混合，得到干性混料；

S3.将步骤S2中制得的干性混料置入搅拌机中，加水搅拌均匀后添入无机纤维，继续搅拌3‑5min；

S4.向搅拌机中加入发泡剂和增粘剂，并在500‑2000rpm的搅拌速度下搅拌5‑15min，获得预制浆料；

S5.将步骤S4中制得的预制浆料注入模具中，烘干固化成型后脱模，获得多孔结构的无机建筑吸声材料。

7.根据权利要求6所述的一种无机建筑吸声材料的制备方法，其特征在于，还包括制备改性骨料的步骤：

按10：1‑3的质量比混合多孔陶粒与膨胀珍珠岩，获得混合料；

按80：20：0.2：0.05：899.75的比例混合有机硅烷、低分子有机硅氧烷、固化剂、表面活性处理剂和水，获得憎水处理改性剂溶液；

将混合料多次浸入憎水处理改性剂溶液中，完成憎水改性处理。

8.根据权利要求7所述的一种无机建筑吸声材料的制备方法，其特征在于：将混合料三次浸入憎水处理改性剂溶液中，且所述混合料每完成一次浸入操作后，均在15‑55℃的温度下养护1‑6h。

说明书

一种无机建筑吸声材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于吸声材料技术领域，具体涉及一种无机建筑吸声材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 吸声材料是建筑装修的一种功能性材料，它具有吸声与装饰的双重要求，既要美观又要实现吸声的特殊要求。任何材料对声音都能吸收，只是吸收程度有很大的不同。通常
是平均吸声系数大于0.2的材料，列为吸声材料。

[0003] 目前，市场现有的无机吸声材料主要包括纤维类吸声材料、颗粒类吸声材料和泡沫类吸声材料；其中，以颗粒类吸声材料为例，在吸声的同时还具有良好的防火性能，且便
于安装，因此广泛应用于建筑、装饰中，但是现有的该类材料普遍存在耐久性差、受潮后吸
声效果下降、颗粒脱离等问题。

[0004] 综上，特提出本发明。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种无机建筑吸声材料及其制备方法，以此有效解决上述背景技术中提出的现有无机颗粒类吸声材料存在耐久性差、受潮后吸声效果下降、颗粒脱
离的问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0007] 一种无机建筑吸声材料，包括如下质量百分比的原料：改性骨料45‑60％，水泥15‑30％，硅灰10‑15％，无机纤维1‑5％，发泡剂1‑10％，增粘剂3‑5％；

[0008] 其中：所述改性骨料包括改性多孔陶粒和改性膨胀珍珠岩，且改性多孔陶粒与改性膨胀珍珠岩的质量比为10：1‑3；所述水泥采用硫铝酸水泥；所述无机纤维至少采用玻璃
纤维或陶瓷纤维中的一种；所述发泡剂至少包括十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸
钠中的一种；所述增粘剂采用聚氧化乙烯。

[0009] 优选的，所述改性骨料为表面经憎水处理的防水改性骨料，且憎水处理时所采用的改性剂为由有机硅烷、低分子有机硅氧烷、固化剂和表面活性处理剂组成的水基化合物。

[0010] 优选的，所述改性剂中所使用的有机硅烷采用异辛基三乙氧基硅烷，并占所述改性剂总质量的8％。

[0011] 优选的，所述改性剂中所使用的低分子有机硅氧烷采用二甲基四乙氧基硅氧烷，并占所述改性剂总质量的2％。

[0012] 优选的，所述改性剂中所使用的固化剂采用月桂酸聚乙二醇酯，并占所述改性剂总质量的0.02％。

[0013] 优选的，所述改性剂中所使用的表面活性处理剂采用十二烷基苯磺酸钠，并占所述改性剂总质量的0.005％。

[0014] 为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：

[0015] 一种无机建筑吸声材料的制备方法，用于制备上述公开的无机建筑吸声材料，具体包括如下步骤：

[0016] S1.按质量百分比为改性骨料45‑60％，水泥15‑30％，硅灰10‑15％，无机纤维1‑5％，发泡剂1‑10％，增粘剂3‑5％称量原料；

[0017] S2.将称量的改性防水骨料、水泥、硅灰研磨混合，得到干性混料；

[0018] S3.将步骤S2中制得的干性混料置入搅拌机中，加水搅拌均匀后添入无机纤维，继续搅拌3‑5min；

[0019] S4.向搅拌机中加入发泡剂和增粘剂，并在500‑2000rpm的搅拌速度下搅拌5‑15min，获得预制浆料；

[0020] S5.将步骤S4中制得的预制浆料注入模具中，烘干固化成型后脱模，获得多孔结构的无机建筑吸声材料。

[0021] 优选的，所述的制备方法还包括制备改性骨料的步骤：

[0022] 按10：1‑3的质量比混合多孔陶粒与膨胀珍珠岩，获得混合料；

[0023] 按80：20：0.2：0.05：899.75的比例混合有机硅烷、低分子有机硅氧烷、固化剂、表面活性处理剂和水，获得憎水处理改性剂溶液；

[0024] 将混合料多次浸入憎水处理改性剂溶液中，完成憎水改性处理。

[0025] 具体，将混合料三次浸入憎水处理改性剂溶液中，混合料每完成一次浸入操作后，均在15‑55℃的温度下养护1‑6h。

[0026] 本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

[0027] 在本发明中，利用改性剂附多孔骨料进行憎水改性处理，以此有效提高最终成型的吸声材料的防水效果，从而避免吸声材料在长时间使用过程中出现因受潮而影响吸声效
果的问题；其中，改性剂由有机硅烷、低分子有机硅氧烷、固化剂和表面活性处理剂组成的
水基化合物构成，具体采用多次浸渍的方式进行改性处理，由此使得改性剂能有效渗透至
多孔骨料中的不同孔径内，从而在多孔骨料表面积形成永久性的憎水保护层，由此既不影
响多孔材料的孔隙率，又能提高多孔骨料的憎水性。

[0028] 上述改性防水骨料包括改性轻质陶粒和改性膨胀珍珠岩；其中，基于改性膨胀珍珠岩的添加，能有效提高整体吸声材料的吸声效果，而改性膨胀珍珠岩在添加时与硅灰复
掺，由此在提高吸声效果的同时保证该吸声材料的耐久性。

[0029] 另外，在本发明中还添加了无机纤维和增粘剂；其中无机纤维贯穿于该多孔吸声材料的孔隙中，以形成多向交错的支撑网络，从而有效该吸声材料的结构强度；增粘剂采用
聚氧化乙烯形成，以有效提高各原料之间的粘黏效果，从而避免出现原料颗粒脱落的问题，
进一步保证该吸声材料的耐久性。

具体实施方式

[0030] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范
围。

[0031] 实施例1

[0032] 在本发明实施例中，所提供的一种无机建筑吸声材料包括如下质量百分比的原料：

[0033] 改性多孔陶粒45％

[0034] 改性膨胀珍珠岩10％

[0035] 水泥(硫铝酸水泥)20％

[0036] 硅灰15％

[0037] 无机纤维(玻璃纤维)2％

[0038] 发泡剂(十二烷基硫酸钠)5％

[0039] 增粘剂(聚氧化乙烯)3％

[0040] 针对上述组分，其制备方法如下：

[0041] S1.原料预处理：制备由改性多孔陶粒和改性膨胀珍珠岩混合而成的改性骨料，具体包括：

[0042] 按45：10的质量比混合多孔陶粒与膨胀珍珠岩，获得混合料；

[0043] 按80：20：0.2：0.05：899.75的比例混合有机硅烷、低分子有机硅氧烷、固化剂、表面活性处理剂和水，获得憎水处理改性剂溶液；

[0044] 将混合料三次浸入憎水处理改性剂溶液中，且第一次浸入后在50℃的温度下养护6h，第二次浸入后在45℃的温度下养护3h，第三次浸入后在20℃的温度下养护1h，完成多孔
陶粒与膨胀珍珠岩的憎水改性处理；

[0045] S2.按本实施例所公开的质量百分比进行原料称量，具体在本实施例中以总量为1000g进行对应质量原料的称量；

[0046] S3.将称量的改性防水骨料、水泥、硅灰研磨混合，得到干性混料；

[0047] S4.将步骤S3中制得的干性混料置入搅拌机中，加水搅拌均匀后添入无机纤维，继续搅拌3min；

[0048] S5.向搅拌机中加入发泡剂和增粘剂，并在600rpm的搅拌速度下搅拌5min，获得预制浆料；

[0049] S6.将步骤S5中制得的预制浆料注入模具中，烘干固化成型后脱模，获得多孔结构的无机建筑吸声材料。

[0050] 实施例2

[0051] 在本发明实施例中，所提供的一种无机建筑吸声材料包括如下质量百分比的原料：

[0052] 改性多孔陶粒40％

[0053] 改性膨胀珍珠岩8％

[0054] 水泥(硫铝酸水泥)27％

[0055] 硅灰13％

[0056] 无机纤维(玻璃纤维)3％

[0057] 发泡剂(十二烷基硫酸钠)4％

[0058] 增粘剂(聚氧化乙烯)5％

[0059] 针对上述组分，其制备方法如下：

[0060] S1.原料预处理：制备由改性多孔陶粒和改性膨胀珍珠岩混合而成的改性骨料，具体包括：

[0061] 按10：2的质量比混合多孔陶粒与膨胀珍珠岩，获得混合料；

[0062] 按80：20：0.2：0.05：899.75的比例混合有机硅烷、低分子有机硅氧烷、固化剂、表面活性处理剂和水，获得憎水处理改性剂溶液；

[0063] 将混合料三次浸入憎水处理改性剂溶液中，且第一次浸入后在50℃的温度下养护6h，第二次浸入后在45℃的温度下养护3h，第三次浸入后在20℃的温度下养护1h，完成多孔
陶粒与膨胀珍珠岩的憎水改性处理；

[0064] S2.按本实施例所公开的质量百分比进行原料称量，具体在本实施例中以总量为1000g进行对应质量原料的称量；

[0065] S3.将称量的改性防水骨料、水泥、硅灰研磨混合，得到干性混料；

[0066] S4.将步骤S3中制得的干性混料置入搅拌机中，加水搅拌均匀后添入无机纤维，继续搅拌4min；

[0067] S5.向搅拌机中加入发泡剂和增粘剂，并在1200rpm的搅拌速度下搅拌8min，获得预制浆料；

[0068] S6.将步骤S5中制得的预制浆料注入模具中，烘干固化成型后脱模，获得多孔结构的无机建筑吸声材料。

[0069] 实施例3

[0070] 在本发明实施例中，所提供的一种无机建筑吸声材料包括如下质量百分比的原料：

[0071] 改性多孔陶粒37％

[0072] 改性膨胀珍珠岩11％

[0073] 水泥(硫铝酸水泥)29％

[0074] 硅灰10％

[0075] 无机纤维(玻璃纤维)1％

[0076] 发泡剂(十二烷基硫酸钠)8％

[0077] 增粘剂(聚氧化乙烯)4％

[0078] 针对上述组分，其制备方法如下：

[0079] S1.原料预处理：制备由改性多孔陶粒和改性膨胀珍珠岩混合而成的改性骨料，具体包括：

[0080] 按37：11的质量比混合多孔陶粒与膨胀珍珠岩，获得混合料；

[0081] 按80：20：0.2：0.05：899.75的比例混合有机硅烷、低分子有机硅氧烷、固化剂、表面活性处理剂和水，获得憎水处理改性剂溶液；

[0082] 将混合料三次浸入憎水处理改性剂溶液中，且第一次浸入后在50℃的温度下养护6h，第二次浸入后在45℃的温度下养护3h，第三次浸入后在20℃的温度下养护1h，完成多孔
陶粒与膨胀珍珠岩的憎水改性处理；

[0083] S2.按本实施例所公开的质量百分比进行原料称量，具体在本实施例中以总量为1000g进行对应质量原料的称量；

[0084] S3.将称量的改性防水骨料、水泥、硅灰研磨混合，得到干性混料；

[0085] S4.将步骤S3中制得的干性混料置入搅拌机中，加水搅拌均匀后添入无机纤维，继续搅拌5min；

[0086] S5.向搅拌机中加入发泡剂和增粘剂，并在1900rpm的搅拌速度下搅拌15min，获得预制浆料；

[0087] S6.将步骤S5中制得的预制浆料注入模具中，烘干固化成型后脱模，获得多孔结构的无机建筑吸声材料。

[0088] 按照本发明实施例1‑3制备的吸声材料在不同频率下的吸声系数进行测试，所得结果如下：

[0089]

[0090] 综上可知，本发明实施例所制备的无机建筑吸声材料具有良好的吸声性能。

[0091] 按照本发明实施例1‑3制备的吸声材料进行力学性能测试，所得结果如下：

[0092]   实施例1 实施例2 实施例3抗拉强度 11.8 11.7 10.5
拉伸强度 75.2 74.6 70.3

[0093] 综上可知，本发明实施例所制备的无机建筑吸声材料具有良好的力学性能。

[0094] 按照本发明实施例1‑3制备的吸声材料进行防水性能测试，所得结果如下：

[0095]   实施例1 实施例2 实施例3 传统颗粒类吸声材料吸水率(％) 0.32 0.35 0.36 0.45‑0.70

[0096] 综上可知，本发明实施例所制备的无机建筑吸声材料具有良好的防水性。

[0097] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。