本发明涉及复合材料领域，尤其是涉及一种耐腐蚀隔音降噪复合板材及其制备方法。
背景技术：
当今社会，经济飞速发展的同时带来一系列的环境问题：如噪声、酸雨等污染成为当代世界性的问题。人们将噪音污染、水污染，空气污染，固体废弃物污染并列为全球四大公害。随着工业，农业，交通运输业的迅速发展，污染日趋严重，对人们的身心造成危害，日益为人们所认识和关注。就噪音污染领域而言，人们对噪声控制除了降低噪声源的噪声外，从传播途径入手，应用声学降噪材料也是一种非常有效的方法。就酸雨污染来说，在源头上控制污染气体排放的同时，因为不可能短期内完全杜绝，所以加强建筑体的耐腐蚀能力，一直是人们研究的重心。申请号201810448173.8的中国专利公开了一种耐腐蚀铝合金，其组成成分按重量百分比包括：cu：0.2-0.5％、mg：0.8-1.3％、zn：0.25-0.45％、ti：0.01-0.05％、cr：0.06-0.1％、ce：0.02-0.05％、nd：0.01-0.03％、tb：0.01-0.04％、sm：0.007-0.02％、b：0.55-0.9％，余量为al。本发明具有优异的硬度和耐腐蚀性能。申请号201310032352.0的中国专利一种热塑性乙丙橡胶材料，主要成分为占总重量50～90％的热塑性乙丙橡胶，本发明吸声降噪材料均采用高分子材料，以热塑性乙丙橡胶为主，辅料使用常用塑料或其改性料，是产品的耐气候性得到提高，在部分酸碱环境下也能使用。但无论是降噪还是耐腐蚀性能，均不够理想。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种耐腐蚀隔音降噪复合板材，解决了现有材料降噪和耐腐蚀性能不理想的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种耐腐蚀隔音降噪复合板材，由如下重量份的原料组成，合金材料30-40份、羟基丙烯酸树脂15-20份、环氧氯丙烷15-20份、混合溶胶10-15份、氧化石墨烯10-15份、甘蔗纤维1-3份、白炭黑3-5份、乙酰柠檬酸三丁酯1-2份、珍珠岩1-2份、淀粉1-2份、甘油1-2份、正辛烷7-9份、粘合剂1-2份和致孔剂1-2份。
进一步地，所述合金材料的组成及质量分数如下：锌10-15％、铬10-12％、镍2-5％、铁10-12％、碳0.1-0.15％、硅0.15-0.35％、钒0.3-0.5％、铜0.3-0.5％、镁6-8％、钛10-15％，其余为铝和不可避免的杂质。
进一步地，所述粘合剂为甲苯二异氰酸酯。
进一步地，所述致孔剂为聚维酮。
进一步地，所述混合溶胶为硅溶胶15-20份、铝溶胶25-35份、锆溶胶25-35份和钛溶胶30-40份，其中固体含量大于25％。
本发明还提供了一种耐腐蚀隔音降噪复合板材的制备方法，包括如下步骤：
1)改性羟基丙烯酸树脂的制备：将所述重量份羟基丙烯酸树脂与环氧氯丙烷加入与环氧氯丙烷等物质的量的koh在dmf中反应1-2h，反应温度50-60度，制成改性羟基丙烯酸树脂；
2)将氧化石墨烯、甘蔗纤维、白炭黑、乙酰柠檬酸三丁酯、珍珠岩、淀粉、甘油、粘合剂和致孔剂加入到步骤1)所得改性羟基丙烯酸树脂中混合均匀；
3)将步骤2)所得混合料加热至熔融态，拉成厚度为0.2-0.5mm的隔音膜；
4)将除锌以外合金原料熔炼铸造，熔炼的温度为650-720℃，熔炼时间为40-60min；并将熔炼得到的合金液进行浇铸，铸成合金槽和与所述合金槽相匹配的合金板，冷却成型后，将步骤3)所得隔音膜均匀排布在合金槽内；用合金板将合金槽封口，焊接得到复合板；在熔炼时，为了避免被氧化，使用惰性气体进行保护，惰性气体的流量为22～30l/h；
5)将步骤4)所得合金板进行镀锌处理，得耐腐蚀合金板耐腐蚀隔音降噪复合板材。
进一步地，步骤4)中隔音膜的排布间距为0.1-0.2mm.
所述羟基丙烯酸树脂的制备工艺如下：
a)500ml的四口烧瓶中，加入75g二甲苯和24.85g叔碳酸缩水甘油酯，加热上升到140℃左右，观察到有回流即可；
b)在250ml烧杯中，加入0.84g过氧化二苯甲酰和2.9g过氧化二异丙苯，然后依次加入7.63g丙烯酸，7.8g甲基丙烯酸丁酯，14.20g丙烯酸羟丙酯，17.75g丙烯酸丁酯，15.09g甲基丙烯酸羟乙酯，27.16g甲基丙烯酸甲酯和63.02g苯乙烯，溶解后，倒入250ml的恒压漏斗；
c)3h内，将以上单体滴加到四口烧瓶中。滴加完毕后，保温1h；
d)保温后，将0.1g过氧化二苯甲酰和0.31g过氧化二异丙苯溶解在15.18g二甲苯中，然后同样转移至250ml的恒压漏斗，在30min内往体系滴加完毕。滴加完毕后，保温1.5h；
e)温度下降到80℃，加入29.6g丁酯，再将常温出料，即得羟基丙烯酸丁酯。
本发明的有益效果是：
1.本发明提供的耐腐蚀隔音降噪复合板材，以金属材料制成外壳，将有机高分子材料制成薄膜，二者有机结合达到既耐腐蚀有降噪的效果。具有很好的降噪功能以及优异的耐腐蚀功能，具有广泛的应用前景，且制备工艺简单，便于规模化生产。
2.本发明提供的复合板材，在铝合金中添加金属镍、铬细化铁素体晶粒，增进钢的硬化性能。降低热处理时的淬火温度，因此在热处理时变形小。能提高钢的塑韧性，特别是低温韧性。在合金的表面镀锌，有利于提高金属的耐腐蚀性能。锌在干燥空气中不易发生变化，而在潮湿的空气中，表面能生成一层很微密的碱式碳酸锌薄膜，它能保护内部锌不再受到腐蚀。镀锌层与钢板组成铁-锌微电池。即使镀锌层局部遭破坏，而露出不太大的钢基体时，钢基体成为阴极而受到保护。热镀锌板的镀锌层较厚，无孔隙，又有铁-锌，镍-锌等符合合金层，故更耐腐蚀。
3.有机树脂材料的混合物，以环氧氯丙烷改性羟基丙烯酸树脂、加入混合溶胶、氧化石墨烯、甘蔗纤维、白炭黑、乙酰柠檬酸三丁酯、珍珠岩、淀粉、甘油、正辛烷、粘合剂和致孔剂，熔融拉成膜状，形成层叠排布的隔音屏障，具有优异的隔音效果。
具体实施方式
实施例1
一种耐腐蚀隔音降噪复合板材，由如下重量份的原料组成，合金材料30份、羟基丙烯酸树脂25份、环氧氯丙烷15份、混合溶胶10份、氧化石墨烯10份、甘蔗纤维1份、白炭黑3份、乙酰柠檬酸三丁酯1份、珍珠岩1份、淀粉1份、甘油1份、正辛烷7份、粘合剂1份和致孔剂1份。
所述合金材料的组成及质量分数如下：锌10％、铬10％、镍2％、铁10％、碳0.1％、硅0.15％、钒0.3％、铜0.3％、镁6％、钛10％，其余为铝和不可避免的杂质。
所述粘合剂为甲苯二异氰酸酯。
所述致孔剂为聚维酮。
所述混合溶胶为硅溶胶15份、铝溶胶25份、锆溶胶25份和钛溶胶30份，其中固体含量大于25％。
其制备方法，包括如下步骤：
1)改性羟基丙烯酸树脂：将羟基丙烯酸树脂与环氧氯丙烷加入与环氧氯丙烷等物质的量的koh在dmf中反应1h，反应温度50度，制成改性羟基丙烯酸树脂；
2)将氧化石墨烯、甘蔗纤维、白炭黑、乙酰柠檬酸三丁酯、珍珠岩、淀粉、甘油、粘合剂和致孔剂加入到步骤1)所得改性羟基丙烯酸树脂中混合均匀；
3)将步骤2)所得混合料加热至熔融态，拉成厚度为0.2mm的隔音膜；
4)将除锌以外合金原料熔炼铸造，熔炼的温度为650℃，熔炼时间为40min；并将熔炼得到的合金液进行浇铸，铸成合金槽和与所述合金槽相匹配的合金板，冷却成型后，将步骤3)所得隔音膜均匀排布在合金槽内；隔音膜的排布间距为0.1mm；用合金板将合金槽封口，焊接得到复合板；在熔炼时，为了避免被氧化，使用惰性气体进行保护，惰性气体的流量为22l/h；
5)将步骤4)所得复合板材进行镀锌处理，得耐腐蚀合金板耐腐蚀隔音降噪复合板材。
实施例2
一种耐腐蚀隔音降噪复合板材，由如下重量份的原料组成，合金材料40份、羟基丙烯酸树脂30份、环氧氯丙烷20份、混合溶胶15份、氧化石墨烯15份、甘蔗纤维3份、白炭黑5份、乙酰柠檬酸三丁酯2份、珍珠岩2份、淀粉2份、甘油2份、正辛烷9份、粘合剂2份和致孔剂2份。
所述合金材料的组成及质量分数如下：锌15％、铬12％、镍5％、铁12％、碳0.15％、硅0.35％、钒00.5％、铜0.5％、镁8％、钛15％，其余为铝和不可避免的杂质。
所述粘合剂为甲苯二异氰酸酯。
所述致孔剂为聚维酮。
所述混合溶胶为硅溶胶20份、铝溶胶35份、锆溶胶35份和钛溶胶40份，其中固体含量大于25％。
其制备方法，包括如下步骤：
1)改性羟基丙烯酸树脂：将所述重量份的羟基丙烯酸树脂与环氧氯丙烷加入与环氧氯丙烷等物质的量的koh在dmf中反应2h，反应温度60度，制成改性羟基丙烯酸树脂；
2)将氧化石墨烯、甘蔗纤维、白炭黑、乙酰柠檬酸三丁酯、珍珠岩、淀粉、甘油、粘合剂和致孔剂加入到步骤1)所得改性羟基丙烯酸树脂中混合均匀；
3)将步骤2)所得混合料加热至熔融态，拉成厚度为0.5mm的隔音膜；
4)将除锌以外合金原料熔炼铸造，熔炼的温度为720℃，熔炼时间为60min；并将熔炼得到的合金液进行浇铸，铸成合金槽和与所述合金槽相匹配的合金板，冷却成型后，将步骤3)所得隔音膜均匀排布在合金槽内；隔音膜的排布间距为0.2mm；用合金板将合金槽封口，焊接得到复合板；在熔炼时，为了避免被氧化，使用惰性气体进行保护，惰性气体的流量为30l/h；
5)将步骤4)所得复合板材进行镀锌处理，得耐腐蚀合金板耐腐蚀隔音降噪复合板材。
实施例3
一种耐腐蚀隔音降噪复合板材，由如下重量份的原料组成，合金材料35份、羟基丙烯酸树脂27份、环氧氯丙烷18份、混合溶胶12份、氧化石墨烯13份、甘蔗纤维2份、白炭黑4份、乙酰柠檬酸三丁酯1.5份、珍珠岩1.5份、淀粉1.5份、甘油1.5份、正辛烷8份、粘合剂1.5份和致孔剂1.5份。
所述合金材料的组成及质量分数如下：锌12％、铬11％、镍3％、铁11％、碳0.12％、硅0.25％、钒0.4％、铜0.4％、镁7％、钛12％，其余为铝和不可避免的杂质。
所述粘合剂为甲苯二异氰酸酯。
所述致孔剂为聚维酮。
所述混合溶胶为硅溶胶17份、铝溶胶30份、锆溶胶30份和钛溶胶35份，其中固体含量大于25％。
其制备方法，包括如下步骤：
1)改性羟基丙烯酸树脂：将所述重量份的羟基丙烯酸树脂与环氧氯丙烷加入与环氧氯丙烷等物质的量的koh在dmf中反应1.5h，反应温度55度，制成改性羟基丙烯酸树脂；
2)将氧化石墨烯、甘蔗纤维、白炭黑、乙酰柠檬酸三丁酯、珍珠岩、淀粉、甘油、粘合剂和致孔剂加入到步骤1)所得改性羟基丙烯酸树脂中混合均匀；
3)将步骤2)所得混合料加热至熔融态，拉成厚度为0.3mm的隔音膜；
4)将除锌以外合金原料熔炼铸造，熔炼的温度为685℃，熔炼时间为55min；并将熔炼得到的合金液进行浇铸，铸成合金槽和与所述合金槽相匹配的合金板，冷却成型后，将步骤3)所得隔音膜均匀排布在合金槽内；隔音膜的排布间距为0.15mm；用合金板将合金槽封口，焊接得到复合板；在熔炼时，为了避免被氧化，使用惰性气体进行保护，惰性气体的流量为26l/h；
5)将步骤4)所得复合板材进行镀锌处理，得耐腐蚀合金板耐腐蚀隔音降噪复合板材。
实施例4
一种耐腐蚀隔音降噪复合板材，由如下重量份的原料组成，合金材料33份、羟基丙烯酸树脂26份、环氧氯丙烷16份、混合溶胶11份、氧化石墨烯11份、甘蔗纤维3份、白炭黑4份、乙酰柠檬酸三丁酯2份、珍珠岩1份、淀粉2份、甘油1份、正辛烷7份、粘合剂2份和致孔剂1份。
所述合金材料的组成及质量分数如下：锌11％、铬11％、镍3％、铁11％、碳0.11％、硅0.20％、钒0.3％、铜0.4％、镁6％、钛11％，其余为铝和不可避免的杂质。
所述粘合剂为甲苯二异氰酸酯。
所述致孔剂为聚维酮。
所述混合溶胶为硅溶胶16份、铝溶胶28份、锆溶胶27份和钛溶胶33份，其中固体含量大于25％。
其制备方法见实施例3。
实施例5
一种耐腐蚀隔音降噪复合板材，由如下重量份的原料组成，合金材料38份、羟基丙烯酸树脂29份、环氧氯丙烷18份、混合溶胶14份、氧化石墨烯14份、甘蔗纤维2份、白炭黑3份、乙酰柠檬酸三丁酯2份、珍珠岩1份、淀粉2份、甘油2份、正辛烷9份、粘合剂1份和致孔剂1份。
所述合金材料的组成及质量分数如下：锌14％、铬11％、镍4％、铁11％、碳0.14％、硅0.30％、钒0.45％、铜0.48％、镁7.8％、钛14％，其余为铝和不可避免的杂质。
所述粘合剂为甲苯二异氰酸酯。
所述致孔剂为聚维酮。
所述混合溶胶为硅溶胶19份、铝溶胶32份、锆溶胶33份和钛溶胶37份，其中固体含量大于25％。
其制备方法见实施例3。
对比例1
对比例1与实施例3基本相同，其不同之处在于，除去混合溶胶。
对比例2
对比例2与实施例3基本相同，其不同之处在于，除去合金中的钛。
对比例3
对比例3与实施例3基本相同，其不同之处在于，除去步骤1)即羟基丙烯酸树脂不经过改性。
性能测试：
1.分别对实施例1-5及对比例1-3所得耐腐蚀隔音降噪复合板材进行隔音性能测试(gb/t19889.10-2006)以及阻燃、显微硬度、耐腐蚀性能测试，
结果如下表1所示：
表1实施例1-5及对比例1-3所得降噪复合材料性能测试结果
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。