[0001] 本发明涉及建筑降噪涂层技术领域，特别是一种建筑内墙降噪涂层及其制备方法。

[0002] 在现代建筑设计中，噪声污染已经成为影响居民生活质量的重要因素之一。随着城市化进程的加快，建筑物之间的距离越来越近，交通流量增加，以及室内设备噪音的增长，人们对建筑隔声性能的要求也越来越高。传统的隔音方法主要包括物理隔离（如使用厚重的墙体材料）和吸音结构（如安装吸音板），这些方法虽然有效，但在实际应用中存在一定的局限性，例如成本高昂、施工复杂、占用空间大等问题。

[0003] 近年来，研究人员开始探索更加高效、经济且易于实施的隔音解决方案，特别是针对建筑物内部墙面的处理。在这方面，涂料作为一种便捷的表面处理方式受到了广泛关注。然而，大多数现有的隔音涂料主要依赖于有机或无机纤维材料来实现其功能，这些材料虽然能在一定程度上减少噪音传播，但往往伴随着其他问题，比如耐久性差、环保性能不佳等。

[0004] 与此同时，一些新型材料和技术也被应用于隔音领域。例如，气凝胶由于其优异的隔热和吸音特性而被用作隔音材料，但其昂贵的成本限制了大规模的应用。此外，还有一些研究集中在利用矿物棉制成的吸音板，这类产品通常需要特定的粘结剂进行固定，并可能对环境造成负面影响。

[0019] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。

[0020] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

[0021] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例1

[0022] 本发明第一个实施例，该实施例提供了一种建筑内墙降噪涂层，制备该涂层的原料按重量份计包括，80份复合硅凝胶；
80份多孔粉料；
20份高聚硅碳；
0.5份分散剂；
40份硅溶胶；
10份助剂；
0.1份pH调节剂。

[0023] 所述高聚硅碳的原料按重量份计包括，10份碳质材料；
10份碳化硅；
20份碳纳米管；
1份羧甲基纤维素；
2份十二烷基二甲基氧化胺；
100份乙醇。

[0024] 所述多孔粉料的原料按重量份计包括，6份高岭土；
2份硅藻土；
1份云母粉；
2份方解石。

[0025] 所述复合硅凝胶的原料按重量份计包括，3份1级硅酸钠晶体；
0.2份纳米二氧化硅；
20份去离子水。

[0026] 所述1级硅酸钠晶体的制备方法包括以下步骤，步骤1.1、用孔径为20微米的筛网将3级硅酸钠晶体进行筛分，取筛余物备用；
步骤1.2、将1份筛余物、0.25份聚丙烯酰胺、1份磷酸氢二钠和1000份去离子水混合，控制温度为50℃，搅拌分散均匀；
步骤1.3、用盐酸将pH值调节至6，加入1份葡萄糖酸钠，用超声波处理15分钟；
步骤1.4、加入0.02份活性炭，静置24小时，用孔径为20微米的筛网进行第二次筛分；
步骤1.5、将第二次筛分所得筛分物重复步骤1.2至步骤1.4三次，取筛余物用去离子水清洗2次，至清洗液pH值中性，制得1级硅酸钠晶体。

[0027] 所述高聚硅碳的制备方法包括以下步骤，将碳质材料、碳化硅、碳纳米管、羧甲基纤维素、十二烷基二甲基氧化胺和乙醇混合，搅拌制得反应混合物；
用10份质量百分比浓度为40%的氢氧化硅溶液，通过蠕动泵以1ml/min的速度加入反应釜中，控制温度为40℃，搅拌15分钟；
用10份正硅酸乙酯和15份质量百分比浓度为40%的氢氧化硅溶液的混合液，通过蠕动泵以8ml/min的速度连续加入反应釜中，搅拌50分钟后静置10小时；
抽滤并用无水乙醇洗涤3次，在80℃条件下干燥；
置于马弗炉中以1℃/min的速率从室温升至400℃，氮气保护下煅烧2小时，冷却至室温后球磨、过筛，制得高聚硅碳；
其中，碳质材料为活性炭。

[0028] 所述多孔粉料的制备方法包括以下步骤，将2份硅藻土和3份水在35℃条件下预混合10‑15分钟；
加入2份方解石、6份高岭土和1份云母粉，继续预混合10分钟；
将混合物经球磨机球磨40分钟，球磨机转速为300r/min，制得多孔粉料。
实施例2

[0029] 该实施例提供了一种建筑内墙降噪涂层，制备该涂层的原料按重量份计包括，85份复合硅凝胶；
85份多孔粉料；
25份高聚硅碳；
0.7份分散剂；
45份硅溶胶；
15份助剂；
1份pH调节剂。

[0030] 所述高聚硅碳的原料按重量份计包括，15份碳质材料；
15份碳化硅；
25份碳纳米管；
1份羧甲基纤维素；
2份十二烷基二甲基氧化胺；
150份乙醇。

[0031] 所述多孔粉料的原料按重量份计包括，7份高岭土；
3份硅藻土；
1份云母粉；
3份方解石。

[0032] 所述复合硅凝胶的原料按重量份计包括，4份1级硅酸钠晶体；
0.3份纳米二氧化硅；
35份去离子水。

[0033] 所述1级硅酸钠晶体的制备方法包括以下步骤，步骤1.1、用孔径为20微米的筛网将3级硅酸钠晶体进行筛分，取筛余物备用；
步骤1.2、将1份筛余物、0.25份聚丙烯酰胺、1份磷酸氢二钠和1000份去离子水混合，控制温度为55℃，搅拌分散均匀；
步骤1.3、用盐酸将pH值调节至6，加入1份葡萄糖酸钠，用超声波处理20分钟；
步骤1.4、加入0.02份活性炭，静置24小时，用孔径为20微米的筛网进行第二次筛分；
步骤1.5、将第二次筛分所得筛分物重复步骤1.2至步骤1.4三次，取筛余物用去离子水清洗2次，至清洗液pH值中性，制得1级硅酸钠晶体。

[0034] 所述高聚硅碳的制备方法包括以下步骤，将碳质材料、碳化硅、碳纳米管、羧甲基纤维素、十二烷基二甲基氧化胺和乙醇混合，搅拌制得反应混合物；
用15份质量百分比浓度为40%的氢氧化硅溶液，通过蠕动泵以1ml/min的速度加入反应釜中，控制温度为40℃，搅拌15分钟；
用15份正硅酸乙酯和15份质量百分比浓度为40%的氢氧化硅溶液的混合液，通过蠕动泵以8ml/min的速度连续加入反应釜中，搅拌50分钟后静置10小时；
抽滤并用无水乙醇洗涤3次，在80℃条件下干燥；
置于马弗炉中以1℃/min的速率从室温升至400℃，氮气保护下煅烧2小时，冷却至室温后球磨、过筛，制得高聚硅碳；
其中，碳质材料为活性炭。

[0035] 所述多孔粉料的制备方法包括以下步骤，将3份硅藻土和4份水在35℃条件下预混合10‑15分钟；
加入3份方解石、7份高岭土和1份云母粉，继续预混合10分钟；
将混合物经球磨机球磨50分钟，球磨机转速为400r/min，制得多孔粉料。
实施例3

[0036] 该实施例提供了一种建筑内墙降噪涂层，制备该涂层的原料按重量份计包括，90份复合硅凝胶；
90份多孔粉料；
30份高聚硅碳；
1份分散剂；
50份硅溶胶；
20份助剂；
2份pH调节剂。

[0037] 所述高聚硅碳的原料按重量份计包括，20份碳质材料；
20份碳化硅；
40份碳纳米管；
2份羧甲基纤维素；
3份十二烷基二甲基氧化胺；
200份乙醇。

[0038] 所述多孔粉料的原料按重量份计包括，9份高岭土；
4份硅藻土；
2份云母粉；
5份方解石。

[0039] 所述复合硅凝胶的原料按重量份计包括，5份1级硅酸钠晶体；
0.4份纳米二氧化硅；
50份去离子水。

[0040] 所述1级硅酸钠晶体的制备方法包括以下步骤，步骤1.1、用孔径为20微米的筛网将3级硅酸钠晶体进行筛分，取筛余物备用；
步骤1.2、将1份筛余物、0.25份聚丙烯酰胺、2份磷酸氢二钠和1000份去离子水混合，控制温度为60℃，搅拌分散均匀；
步骤1.3、用盐酸将pH值调节至7，加入1份葡萄糖酸钠，用超声波处理20分钟；
步骤1.4、加入0.02份活性炭，静置24小时，用孔径为20微米的筛网进行第二次筛分；
步骤1.5、将第二次筛分所得筛分物重复步骤1.2至步骤1.4三次，取筛余物用去离子水清洗2次，至清洗液pH值中性，制得1级硅酸钠晶体。

[0041] 所述高聚硅碳的制备方法包括以下步骤，将碳质材料、碳化硅、碳纳米管、羧甲基纤维素、十二烷基二甲基氧化胺和乙醇混合，搅拌制得反应混合物；
用20份质量百分比浓度为40%的氢氧化硅溶液，通过蠕动泵以1ml/min的速度加入反应釜中，控制温度为50℃，搅拌20分钟；
用20份正硅酸乙酯和15份质量百分比浓度为40%的氢氧化硅溶液的混合液，通过蠕动泵以8ml/min的速度连续加入反应釜中，搅拌50分钟后静置10小时；
抽滤并用无水乙醇洗涤3次，在90℃条件下干燥；
置于马弗炉中以1℃/min的速率从室温升至450℃，氮气保护下煅烧2小时，冷却至室温后球磨、过筛，制得高聚硅碳；
其中，碳质材料为活性炭。

[0042] 所述多孔粉料的制备方法包括以下步骤，将4份硅藻土和4份水在35℃条件下预混合10‑15分钟；
加入5份方解石、9份高岭土和2份云母粉，继续预混合15分钟；
将混合物经球磨机球磨60分钟，球磨机转速为500r/min，制得多孔粉料。

[0043] 对实施例1 实施例3进行比对，通过实验进行验证，获得实验数据，具体如表1所~示：
表1：实施例1 实施例3的成分性能表
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[0044] 在测试吸音系数时，首先测量空房间内的混响时间，然后将待测材料置于混响室内，并再次测量新的混响时间，根据萨宾公式计算吸声系数，最后获得实验数据。

[0045] 在测试抗压强度时，备标准尺寸的样品并确保其表面平整，在压力机上施加逐渐增大的载荷直到样品破裂，记录最大载荷，根据样品横截面积计算抗压强度。

[0046] 在测试耐水性时，将涂覆好的样板边缘用蜡与松香(1:1)溶液封边，并在背面涂一层石蜡，以防止水分从侧面渗透，将处理过的样板一半面积浸入温度为25±1℃的冷水中浸泡24小时，取出样板，观察是否有起泡、剥落、变色等现象发生，以此评估涂层的耐水性能。

[0047] 在测试施工粘度时，使用特定型号的涂料杯（如涂‑4杯），这些杯子有规定的流出孔径大小，首先测量漆液温度，然后将漆样倒满涂料杯，当放开堵住杯口的手指时开始计时，直到漆样停止流出为止的时间即为该涂料的粘度值。

[0048] 对比例1：未使用实施例1 实施例3的1级硅酸钠晶体和纳米二氧化硅的复合，具体~原料配比为：
复合硅凝胶90份，多孔粉料90份，高聚硅碳30份，分散剂1份，硅溶胶50份，助剂20份。

[0049] 其中，复合硅凝胶的原料为5份硅酸钠晶体（未经多次筛分和活性炭吸附处理）、0.4份纳米二氧化硅、50份去离子水。

[0050] 对比例2：仅使用实施例1 实施例3的 1 级硅酸钠晶体或纳米二氧化硅，具体原料~配比为：
复合硅凝胶90份，多孔粉料90份，高聚硅碳30份，分散剂1份，硅溶胶50份，助剂20份。

[0051] 其中，复合硅凝胶的原料为5份1级硅酸钠晶体、50份去离子水（未添加纳米二氧化硅）。

[0052] 在对比例1中，由于未形成多尺度孔隙结构，涂层对低频声波的吸收能力较弱，吸音系数NRC仅能达到0.6‑0.7，低于实施例1 实施例3的0.8‑0.9，其次，未经多次筛分和活性~炭吸附处理的硅酸钠晶体纯度较低，吸水倍数和吸水量不可控，涂层容易因吸湿膨胀导致开裂或脱落，且复合硅凝胶的性能稳定性较差，可能含有一定的有害物质，环保性不如实施例1 实施例3。
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[0053] 在对比例2中，仅依靠 1 级硅酸钠晶体的微米级孔隙，对低频声波的吸收能力有限，吸音系数NRC为0.7‑0.8，低于实施例1 实施例3的中微米级孔隙和纳米级填充的复合结~构效果。虽然1级硅酸钠晶体经过多次筛分和活性炭吸附处理，具有较高的纯度和可控的吸水倍数及吸水量，但缺少纳米二氧化硅的协同作用，复合硅凝胶的整体性能稳定性仍低于实施例1 实施例3的技术方案。
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[0054] 表2：实施例1、对比例1和对比例2的实验数据表

[0055] 在测试抗孔隙率时，采用氮气吸附‑脱附等温线测定。具体步骤为，将样品在一定温度下脱气处理，然后在液氮温度下使氮气逐渐吸附到样品表面，通过测量不同相对压力下的吸附量，根据 BET 理论计算出样品的比表面积和孔隙率；实施例 1 的孔隙率为80%‑85%，对比例1为70%‑75%，对比例2为75%‑80%。这表明实施例1的多孔结构更为发达，有利于吸音和隔热。孔隙率越高，材料内部的空气体积越大，声波在传播过程中更容易被吸收和散射，从而提高吸音性能；同时，空气的导热系数较低，大量的孔隙可以有效降低材料的导热系数，增强隔热效果。

[0056] 在测试降噪量时，依据ASTM C423标准，采用混响室法测试。将样品安装在混响室的墙壁上，用扬声器发射宽带噪声，测量安装样品前后混响室的混响时间，根据混响时间的变化计算吸音系数，进而得出降噪量；实施例1的降噪量≥35dB，对比例1为 20‑25dB，对比例2为25‑30dB。这说明实施例
1的吸音性能显著优于对比例，能更有效地降低噪声。降噪量越大，表明材料对声波的吸收和衰减能力越强，能够更好地改善室内的声环境。

[0057] 在测试导热系数时，按照ASTM C518标准，采用热流计法测定。将样品放置在热流计的冷板和热板之间，控制两板之间的温度差，测量通过样品的热流量，根据傅里叶定律计算导热系数；实施例1的导热系数≤0.05W/(m·K)，对比例1为 0.07‑0.08W/(m·K)，对比例2为
0.07‑0.08W/(m·K)。这表明实施例1的隔热性能更优越，能够有效阻止热量的传递，降低建筑物的能耗。导热系数越低，材料的隔热性能越好，热量通过材料传递的速度越慢，有助于保持室内温度的稳定。
实施例4

[0058] 本实施例还提供了1级硅酸钠晶体的尺寸为100微米，吸水倍数为3.0，吸水量为2000ppm；所述纳米二氧化硅的粒径为4纳米。

[0059] 所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述助剂包括消泡剂；
所述硅溶胶中二氧化硅的分散相颗粒尺寸为10纳米。
实施例5

[0060] 本实施例还提供了一种建筑内墙降噪涂层的制备方法，包括以下步骤，将3份1级硅酸钠晶体和0.2份纳米二氧化硅在50℃下混合60分钟，控制转速为60r/min，以2ml/min的速度滴加20份去离子水，继续搅拌50分钟，制得复合硅凝胶；
将80份复合硅凝胶和80份多孔粉料放入反应容器中，以500r/min的转速搅拌10分钟，每隔2分钟加入3份高聚硅碳，制得粉料混合物；
用pH调节剂和分散剂以1ml/min的速度滴加到粉料混合物中，同时加入40份硅溶胶和10份助剂，以500r/min的速率搅拌20分钟，制得浆料；
在浆料中加入剩余的高聚硅碳，控制加入速率为10g/min，继续搅拌20‑30分钟，出料制得建筑内墙降噪涂层。

[0061] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。