一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊。該發(fā)泡橡膠塊以橡膠為基體材料，分別加入物理發(fā)泡劑、填料、增塑劑、增粘劑、阻燃劑、活性劑、促進劑、硫化劑、炭黑，經混煉后，成型為要求尺寸的橡膠塊。本發(fā)明遇熱發(fā)泡，發(fā)泡倍率高，對于空腔有良好的填充、密封效果，發(fā)泡后泡沫體與鋼板或鍍鋅板具有良好的附著力。由于使用物理發(fā)泡劑，本發(fā)明相比填加化學發(fā)泡劑的橡膠塊保存期大大延長，并且發(fā)泡時具有低煙的特點，環(huán)保性能好。
【專利說明】一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及填充各種構件空腔的遇熱發(fā)泡橡膠塊，尤其涉及一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊。
【背景技術】
[0002]車輛在高速行駛過程中，高速氣流會從汽車的中空旁路(如汽車的前立柱(A柱)、中立柱(B柱)、后立柱(C柱)、輪罩拱、下縱梁等)穿過，引起車身震動，從而產生強烈的噪聲，影響駕乘的舒適感。為了降低上述噪聲，目前一般采用發(fā)泡密封材料填充上述空腔，抑制震動和吸收、隔絕噪聲。填充的發(fā)泡密封材料可以是聚氨酯發(fā)泡體，或者是焊裝工序前，在需要填充的空腔截面安裝預成型的遇熱發(fā)泡組合物，或者是粘貼預成型的遇熱發(fā)泡橡膠塊。遇熱發(fā)泡體在經過烤漆工序的特定溫度時，遇熱發(fā)泡體會體積膨脹，密封空腔，起到抑制震動，吸收、阻隔噪聲的作用。
[0003]由于安裝遇熱發(fā)泡組合物、粘貼遇熱發(fā)泡橡膠過程不需要大型的專業(yè)設備，裝配方便，降噪效果好，因而這種方式被普遍使用。特別遇熱發(fā)泡橡膠塊，由于其具有柔軟的特性，對于空腔復雜的輪廓具有良好的附貼性、適應性，因而得到廣泛應用。但目前的遇熱發(fā)泡橡膠塊(如:中國專利CN1434975A)中的發(fā)泡劑主要是采用化學發(fā)泡劑。因需要在遇熱后要得到較大的體積發(fā)泡倍率，故膠塊中需要添加大量的化學發(fā)泡劑和發(fā)泡活性劑，這樣造成發(fā)泡膠塊中發(fā)泡劑的活性較高、不穩(wěn)定，很容易在儲存、運輸環(huán)境溫度下出現(xiàn)膠塊提前發(fā)泡現(xiàn)象，造成膠塊變形，以及膠塊中發(fā)泡劑的提前消耗，使得膠塊不能在正常使用中提供足夠的發(fā)泡倍率，以滿足密封空腔的作用。同時在遇熱發(fā)泡過程中，大量化學發(fā)泡劑分解釋放出煙霧，其中含有甲醛、一氧化氮、一氧化碳等有毒氣體成分，污染環(huán)境。開發(fā)儲存期長、環(huán)保型的新一代填充發(fā)泡膠塊是當前汽車空腔填充材料的急切需求。

【發(fā)明內容】
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[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種具有長時間存儲穩(wěn)定性，并且在遇熱發(fā)泡過程中，不放出大量煙霧的、環(huán)保型的新一代的空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊。
[0005]本發(fā)明采取的技術方案是:一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，由以下組分按重量份組成:
橡膠100份
物理發(fā)泡劑20~40份 填料30~300份
增塑劑 50~200份 增粘劑5~30份
阻燃劑O~150份
活性劑5~10份促進劑3~8份
硫化劑I~5份
著色劑0.3~5份。
[0006]本發(fā)明所述的橡膠為丁苯橡膠、聚丁二烯橡膠、三元乙丙橡膠中的一種或兩種。
[0007]本發(fā)明所述的物理發(fā)泡劑為熱膨脹性微膠囊，選擇熱膨脹性微膠囊MSH-500、熱膨脹性微膠囊MSH-550、熱膨脹性微膠囊M401中的一種或兩種。
[0008]本發(fā)明所述的填料為碳酸鈣、滑石粉中的一種或兩種。
[0009]本發(fā)明所述的增塑劑為環(huán)烷油、石蠟油、鄰苯二甲酸二異壬酯中的一種或幾種。
[0010]本發(fā)明所述的增粘劑為古馬隆樹脂、C5樹脂、萜烯樹脂中的一種或兩種。
[0011]本發(fā)明所述的阻燃劑為十溴二苯乙烷、三氧化二銻、硼酸鋅、氫氧化鋁中的一種或幾種。
[0012]本發(fā)明所述的活性劑為氧化鋅、硬脂酸中的一種或兩種。
[0013]本發(fā)明所述的促進劑為促進劑M、促進劑DM、促進劑PZ、促進劑TRA、促進劑TMTD中的一種或幾種。
[0014]本發(fā)明所述的硫化劑為硫磺；所述的著色劑為炭黑。
[0015]空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊的制備方法按照下述步驟進行:
步驟一密煉:按比例先將橡膠加入密煉機中塑煉2min左右，然后按比例依次投入活性劑、著色劑，混煉2min，然后再按比例依次投入填料、增塑劑、阻燃劑、增粘劑，混煉均勻后，在80~150°C溫度下排膠。
[0016]步驟二開煉:由密煉機上排出的混煉膠經開煉機降溫至60°C以下，先按比例依次加入促進劑、硫化劑，打三角包，打卷，混煉均勻，薄通I~8遍。然后放厚輥距，按比例加入物理發(fā)泡劑，打三角包，打卷，混煉均勻后，出片。
[0017]步驟三成型:根據(jù)使用要求，物理發(fā)泡橡膠塊下片后，可用沖裁機沖裁成異型膠片或膠條，焊裝工序前，通過膠釘或與尼龍骨架結合通過卡口安裝在車體空腔里。也可以通過擠出機、壓延機成型為條狀、塊狀，背面貼敷具有粘接能力的底膠，焊裝工序前，直接粘貼在車體空腔的壁上。在烤漆過程的140~210°C溫度下烘烤30min左右，物理發(fā)泡橡膠塊遇熱膨脹，填充滿車身空腔，并與鈑金件附著良好，形成良好的密封效果，起到降低風噪的作用。
[0018]本發(fā)明的特點是:使用化學發(fā)泡劑的空腔填充用發(fā)泡橡膠塊的儲存期一般在3個月內，過期的橡膠塊發(fā)泡體積倍率將嚴重降低，甚至不能發(fā)泡。而相比之下，本發(fā)明使用物理發(fā)泡劑，該物理發(fā)泡劑是以熱可塑性高分子為殼體，內含液體低沸點碳氫化合物的微膠囊。加熱后，高分子殼體軟化，其中的液態(tài)碳氫化合物變成氣體，膠囊體因產生的壓力而膨脹。微膠囊內所含不同的碳氫化合物，有不同的起發(fā)溫度以及最大發(fā)泡溫度，膨脹后的體積可以為原來的50~100倍。從而解決了現(xiàn)有配方中因含有大量活性劑，發(fā)泡劑的活性較高、不穩(wěn)定而產生提前反應等問題。本發(fā)明的儲存期大于6個月，經長時間存放的膠塊，發(fā)泡倍率在140~210°C溫度下的發(fā)泡倍率仍然沒有降低。本發(fā)明使用物理發(fā)泡劑，在發(fā)泡過程中，不產生大量含有有毒氣體成分的煙霧，更加環(huán)保安全。
【具體實施方式】
[0019]以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明:實施例1:
空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊由以下組分按重量份組成:
三元乙丙橡膠100份
熱膨脹性微膠囊MSH-550 30份 碳酸鈣120份
滑石粉120份
環(huán)烷油20份
石蠟油80份
鄰苯二甲酸二異壬酯60份
古馬隆樹脂10份
C5樹脂10份
十溴二苯乙烷10份
三氧化二銻2份
硼酸鋅2份
氫氧化招60份
氧化鋅5份
硬脂酸2份
促進劑DM1.5份
促進劑PZ1份
促進劑TRA0.5份
促進劑TMTD3份
硫磺2份
炭黑0.5份。
[0020]實施例1的制備方法步驟如下:
步驟一密煉:按重量份先將三元乙丙橡膠加入密煉機中塑煉2min，然后按比例依次投入氧化鋅、硬脂酸、炭黑，混煉2min，然后再按比例依次投入碳酸鈣、滑石粉、環(huán)烷油、石蠟油、鄰苯二甲酸二異壬酯、十溴二苯乙烷、三氧化二銻、硼酸鋅、氫氧化鋁、古馬隆樹脂、C5樹月旨，混煉均勻后，倉溫到100°C時，排膠。
[0021]步驟二開煉:由密煉機上排出的混煉膠經開煉機降溫至60°C以下，先按重量份依次加入促進劑DM、促進劑PZ、促進劑TRA、促進劑TMTD、硫磺，物料吃盡后，打三角包，打卷，混煉均勻，薄通3~4遍。然后放厚輥距，按重量份加入熱膨脹性微膠囊MSH-550，物料吃盡后，打三角包，打卷，混煉均勻后，出片。
[0022]步驟三成型:物理發(fā)泡橡膠塊下片后，用沖裁機沖裁成異型膠片或膠條，焊裝工序前，通過膠釘或與尼龍骨架結合通過卡口安裝在車體空腔里。
[0023]實施例2:
空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊由以下組分按重量份組成:
丁苯橡膠100份
熱膨脹性微膠囊MSH-500 20份 滑石粉90份環(huán)烷油50份
鄰苯二甲酸二異壬酯50份
C5樹脂10份
氧化鋅3份
硬脂酸2份
促進劑DM2份
促進劑TMTD2份
硫磺4份
炭黑1份。
[0024]實施例2的制備方法步驟如下:
步驟一密煉:按重量份先將丁苯橡膠加入密煉機中塑煉2min，然后按比例依次投入氧化鋅、硬脂酸、炭黑，混煉2min，然后再按比例依次投入滑石粉、環(huán)烷油、鄰苯二甲酸二異壬酯、C5樹脂，混煉均勻后，倉溫到100°C時，排膠。
[0025]步驟二開煉:由密煉機上排出的混煉膠經開煉機降溫至60°C以下，先按重量份依次加入促進劑DM、促進劑TMTD、硫磺，物料吃盡后，打三角包，打卷，混煉均勻，薄通3~4遍。然后放厚輥距，按重量份加入熱膨脹性微膠囊MSH-500，物料吃盡后，打三角包，打卷，混煉均勾后，出片。`
[0026]步驟三成型:物理發(fā)泡橡膠塊下片后，用沖裁機沖裁成異型膠片或膠條，焊裝工序前，通過膠釘或與尼龍骨架結合通過卡口安裝在車體空腔里。
[0027]實施例3:
空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊由以下組分按重量份組成:
聚丁二烯橡膠100份
熱膨脹性微膠囊M401 25份 碳酸鈣60份
環(huán)烷油30份
石蠟油30份
鄰苯二甲酸二異壬酯30份
萜烯樹脂8份
氫氧化鋁20份
氧化鋅5份
硬脂酸2份
促進劑M1.5份
促進劑TRA1份
促進劑TMTD1份
硫磺2份
炭黑2份。
[0028]實施例3的制備方法步驟如下:
步驟一密煉:按重量份先將聚丁二烯橡膠加入密煉機中塑煉2min，然后按比例依次投入氧化鋅、硬脂酸、炭黑，混煉2min，然后再按比例依次投入碳酸鈣、環(huán)烷油、石蠟油、鄰苯二甲酸二異壬酯、氫氧化鋁、萜烯樹脂，混煉均勻后，倉溫到100°c時，排膠。
[0029]步驟二開煉:由密煉機上排出的混煉膠經開煉機降溫至60°C以下，先按重量份依次加入促進劑M、促進劑TRA、促進劑TMTD、硫磺，物料吃盡后，打三角包，打卷，混煉均勻，薄通3~4遍。然后放厚輥距，按重量份加入熱膨脹性微膠囊M401，物料吃盡后，打三角包，打卷，混煉均勾后，出片。
[0030]步驟三成型:物理發(fā)泡橡膠塊下片后，用沖裁機沖裁成異型膠片或膠條，焊裝工序前，通過膠釘或與尼龍骨架結合通過卡口安裝在車體空腔里。
[0031]實施例4:空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊由以下組分按重量份組成:
三元乙丙橡膠80份
丁苯橡膠20份
熱膨脹性微膠囊MSH-500 25份 熱膨脹性微膠囊MSH-550 10份 滑石粉30份
石蠟油50份
C5樹脂5份
氧化鋅5份
硬脂酸2份
促進劑M1份
促進劑DM1份
促進劑PZ1份
促進劑TRA1份
促進劑TMTD2.5份
硫磺5份
炭黑5份。
[0032]實施例4的制備方法步驟如下:
步驟一密煉:按重量份先將三元乙丙橡膠加入密煉機中塑煉2min，然后按比例依次投入氧化鋅、硬脂酸、炭黑，混煉2min，然后再按比例依次投入滑石粉、石蠟油、C5樹脂，混煉均勻后，倉溫到100°C時，排膠。
[0033]步驟二開煉:由密煉機上排出的混煉膠經開煉機降溫至60°C以下，先按重量份依次加入促進劑M、促進劑DM、促進劑PZ、促進劑TRA、促進劑TMTD、硫磺，物料吃盡后，打三角包，打卷，混煉均勻，薄通3~4遍。然后放厚輥距，按重量份加入熱膨脹性微膠囊MSH-500、熱膨脹性微膠囊MSH-550，物料吃盡后，打三角包，打卷，混煉均勻后，出片。
[0034]步驟三成型:物理發(fā)泡橡膠塊下片后，用沖裁機沖裁成異型膠片或膠條，焊裝工序前，通過膠釘或與尼龍骨架結合通過卡口安裝在車體空腔里。
[0035]比較例1:空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊由以下組分按重量份組成:
三元乙丙橡膠100份
碳酸鈣50份
環(huán)烷油40份
鄰苯二甲酸二異壬酯40份古馬隆樹脂4份
C5樹脂4份
十溴二苯乙烷25份
三氧化二銻4份
硼酸鋅4份
氫氧化鋁100份
氧化鋅20份
硬脂酸2份
炭黑1份
發(fā)泡劑AC5份
發(fā)泡劑OBSH5份
發(fā)泡劑H15份
促進劑M1.2份
促進劑PZ1.2份` 促進劑TMTD1.2份
硫磺1.2份。
[0036]比較例I的制備方法步驟如下:
步驟一密煉:按重量份先將三元乙丙橡膠加入密煉機中塑煉2min，然后按比例依次投入氧化鋅、硬脂酸、炭黑，混煉2min，然后再按比例依次投入碳酸鈣、滑石粉、環(huán)烷油、鄰苯二甲酸二異壬酯、十溴二苯乙烷、三氧化二銻、硼酸鋅、氫氧化鋁、古馬隆樹脂、C5樹脂，混煉均勻后，倉溫到100°C時，排膠。
[0037]步驟二開煉:由密煉機上排出的混煉膠經開煉機降溫至60°C以下，先按重量份加入發(fā)泡劑AC、發(fā)泡劑0BSH、發(fā)泡劑H，物料吃盡后，打三角包，打卷，再按重量份依次加入促進劑PZ、促進劑TMTD、促進劑M、硫磺，物料吃盡后，打三角包，打卷，混煉均勻，薄通3~4遍。然后放厚棍距，混煉均勾后，出片。
[0038]步驟三成型:發(fā)泡橡膠塊下片后，用沖裁機沖裁成異型膠片或膠條，焊裝工序前，通過膠釘或與尼龍骨架結合通過卡口安裝在車體空腔里。
[0039]比較例2:空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊由以下組分按重量份組成:
丁苯橡膠100份
滑石粉70份
石蠟油50份
鄰苯二甲酸二異壬酯50份
C5樹脂5份
萜烯樹脂5份
氧化鋅15份
硬脂酸10份
炭黑1份
發(fā)泡劑AC15份
發(fā)泡劑OBSH15份促進劑TRA2份
促進劑M4份
硫磺5份。
[0040]比較例2的制備方法步驟如下:
步驟一密煉:按重量份先將丁苯橡膠加入密煉機中塑煉2min，然后按比例依次投入氧化鋅、硬脂酸、炭黑，混煉2min，然后再按比例依次投入滑石粉、石蠟油、鄰苯二甲酸二異壬酯、萜烯樹脂、C5樹脂，混煉均勻后，倉溫到100°C時，排膠。
[0041]步驟二開煉:由密煉機上排出的混煉膠經開煉機降溫至60°C以下，先按重量份加入發(fā)泡劑AC、發(fā)泡劑0BSH，物料吃盡后，打三角包，打卷，再按重量份依次加入促進劑M、促進劑TRA、硫磺，物料吃盡后，打三角包，打卷，混煉均勻，薄通3~4遍。然后放厚輥距，混煉均勻后，出片。
[0042]步驟三成型:發(fā)泡橡膠塊下片后，用沖裁機沖裁成異型膠片或膠條，焊裝工序前，通過膠釘或與尼龍骨架結合通過卡口安裝在車體空腔里。
[0043]上述實施例中的物理發(fā)泡劑MSH-500、物理發(fā)泡劑MSH-550為松本油脂制藥株式會社生產。物理發(fā)泡劑M401為浙江海虹精細化工有限公司提供。
[0044]本發(fā)明的實施例與比較例的檢測結果如下表所示:
【權利要求】
1.一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，由以下組分按重量份組成: 橡膠100份 物理發(fā)泡劑20~40份 填料30~300份 增塑劑 50~200份 增粘劑5~30份 阻燃劑O~150份 活性劑5~10份 促進劑3~8份 硫化劑1~5份 著色劑0.3~5份。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，所述的橡膠為丁苯橡膠、聚丁二烯橡膠、三元乙丙橡膠中的一種或兩種。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，所述的物理發(fā)泡劑為熱膨脹性微膠囊，選擇熱膨脹性微膠囊MSH-500、熱膨脹性微膠囊MSH-550、熱膨脹性微膠囊M401中的一種或兩種。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，所述的填料為碳酸鈣、滑石粉中的一種或兩種。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，所述的增塑劑為環(huán)烷油、石蠟油、鄰苯二甲酸二異壬酯中的一種或幾種。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，所述的增粘劑為古馬隆樹脂、C5樹脂、萜烯樹脂中的一種或兩種。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，所述的阻燃劑為十溴二苯乙烷、三氧化二銻、硼酸鋅、氫氧化鋁中的一種或幾種。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，所述的活性劑為氧化鋅、硬脂酸中的一種或兩種。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，所述的促進劑為促進劑M、促進劑DM、促進劑PZ、促進劑TRA、促進劑TMTD中的一種或幾種。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種空腔填充用物理發(fā)泡橡膠塊，其特征在于，所述的硫化劑為硫磺；所述的著色劑為炭黑。
【文檔編號】C08L9/00GK103589019SQ201310579555
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權日:2013年11月19日
【發(fā)明者】唐斌, 李士學, 王永明, 高之香, 李建武, 吳子剛, 李崇, 張衛(wèi)軍 申請人:三友（天津）高分子技術有限公司