بررسي ضريب جذب صوتي نسبت‌هاي مختلف نانو كامپوزيت پلي استايرن/ نانو خاك رس در فركانس‌هاي مختلف

Evaluation of Sound Absorption Coefficient of Various Proportions of Nanocomposite Polystyrene/Nanoclay at Different Frequencies

مقدمه: يكي از روش‌هاي كنترل صدا استفاده از مواد جاذب صدا (به خصوص فوم‌هاي پليمري) مي‌باشد. در سال‌هاي اخير نانوكامپوزيت‌هاي پليمري به دليل بهبود خواص پليمرها مورد توجه قرار گرفته است. مقاله حاضر، به بررسي تأثير نانوخاك‌هاي رس بر روي ضريب جذب صوتي مواد پليمري پرداخت. روش‌ها: با استفاده از تكنيك پليمريزاسيون درجا نانوكامپوزيت پلي‌استايرن/ خاك رس سنتز شد. براي مقايسه ضريب جذب پليمر استايرن نيز سنتز گرديد. مواد سنتز شده با استفاده از روش قالب‌گيري تراكمي به فوم تبديل شد. ضريب جذب صوتي فوم‌ها با استفاده از لوله امپدانس مشخص گرديد. يافته‌ها: ضريب جذب پليمر استايرن داراي پيك در محدوده فركانسي 2000 تا 4000 هرتز مي‌باشد. بيشترين ميزان ضريب جذب در فركانس 2500 هرتز به ميزان 0/75 است. 0/5 درصد خاك رس باعث شد كه بيشترين ميزان ضريب جذب در فركانس 2500 هرتز به ميزان 0/89 رسيد. در 3 درصد خاك رس بيشترين ضريب جذب در فركانس 3150 هرتز به ميزان 0/9 بود و در 7 درصد خاك رس نيز بيشترين ضريب جذب در فركانس 2000 هرتز به ميزان 0/54 به دست آمد. نتيجه‌گيري: با اضافه شدن 0/5 درصد خاك رس به پليمر، فقط ارتفاع پيك فركانس افزايش يافت. در 3 درصد خاك رس علاوه بر افزايش ميزان ضريب جذب، مكان محدوده پيك فركانسي جابه‌جا شد و در 7 درصد خاك رس نيز با تغيير محدوده پيك فركانسي، افزايش ميزان ضريب جذب مشاهده گرديد.

Background: One way to control sound is the use of sound absorbing materials (especially polymer foams). In recent years, nanocomposite polymers have received much attention because of the improved properties of polymers. In this study, the effects of nanoclay on sound absorption coefficient of polymeric materials have been investigated. Methods: Nanocomposite polystyrene/clay was synthesized using in-situ polymerization technique. For comparison of absorption coefficient, styrene polymer was also synthesized. The synthesized compounds were converted into foam using compression molding. Sound absorption coefficient was determined using impedance tube. Findings: Absorption coefficient of styrene polymer had a peak in the frequency range of 2000 to 4000 Hz. The maximum absorption coefficient (0.75) was observed at a frequency of 2500. With 0.5% nanoclay, the highest absorption coefficient at the frequency of 2500 Hz reached a rate of 0.89. In 3% nanoclay, maximum absorption coefficient at the frequency of 3150 Hz was 0.9. In addition, in 7% nanoclay, maximum absorption coefficient (0.54) was observed at the frequency of 2000 Hz. Conclusion: With the addition of 0.5% nanoclay to polymer, only the height of the frequency peak increased. In 3% nanoclay, in addition to increasing of absorption coefficient , the location of the frequency peak shifted. In 7% nanoclay, with the variation in the frequency peak range, an increase was observed in the absorption coefficient.