汽車車身空腔填充材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車車身空腔填充材料及其制備方法，本發(fā)明尤其是涉及一種聚 合物發(fā)泡材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前為了解決汽車降噪和減震的問題，現(xiàn)有技術(shù)通常將海綿或膠片的發(fā)泡材料直 接填充在汽車車身結(jié)構(gòu)件空腔內(nèi)部。但目前汽車行業(yè)內(nèi)所用到空腔填充材料的泡孔結(jié)構(gòu)多 數(shù)屬于閉孔結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于高頻聲音的吸收不太理想。并且目前普通的空腔填充材料的膨 脹倍率只能達(dá)到5至15倍，當(dāng)應(yīng)用在車體結(jié)構(gòu)件腔體填充時(shí)會(huì)出現(xiàn)密封不嚴(yán)等現(xiàn)象，以及實(shí) 際應(yīng)用中在油漆固化階段烘房的溫度是180°C，但是由于將熱傳遞到車身結(jié)構(gòu)件內(nèi)部時(shí)會(huì) 有部分的熱量損失，以至于對(duì)該空腔填充材料的發(fā)泡溫度限制在130至150°C之間，而目前 所用的發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺的分解溫度在195至230°C。從而導(dǎo)致空腔填充材料在汽車車身 的應(yīng)用上產(chǎn)生了阻礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的首要目的在于提供一種用于汽車車身結(jié)構(gòu)件的 空腔填充材料及其制備方法，該材料的發(fā)泡倍率可達(dá)到20倍以上，可應(yīng)用于國(guó)內(nèi)多數(shù)商用 車以及小型車的車身結(jié)構(gòu)件空腔填充材料;其次，該空腔填充材料還具有著特有的半開孔 泡孔結(jié)構(gòu)，有著一定的開孔率，有利于該空腔填充材料對(duì)高頻聲音的吸收;第三，通過發(fā)泡 促進(jìn)劑如氧化鋅和硬脂酸鋅的調(diào)節(jié)作用，可以使這種空腔填充材料在130°C~150°C之間發(fā) 泡，在實(shí)際應(yīng)用中安裝方便。
[0004] 本發(fā)明提供一種用于汽車車身車間空腔的發(fā)泡材料，包含以下重量份數(shù)的組份： 乙烯-醋酸乙烯共聚物 15-75份
[0005] 三元乙丙橡膠 20-30份 低密度聚乙烯 5-60份 發(fā)泡劑 5-10份 發(fā)泡促進(jìn)劑 β-9份
[0006] 增粘樹脂 2. 4-10份 環(huán)烷油 10-20份 交聯(lián)劑 0.5-2. 5份
[0007] 所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺
[0008] 所述的發(fā)泡促進(jìn)劑為氧化鋅、硬脂酸鋅的混合物，重量比為2:1-3:1。
[0009] 所述的增粘樹脂為C5樹脂、C9樹脂、松香樹脂、萜烯樹脂，優(yōu)選C5樹脂。
[0010] 所述的交聯(lián)劑為過氧化物，優(yōu)選為過氧化二異丙苯，雙叔丁基過氧異丙基苯 (BIPB)，2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基）己烷(DBPH)。
[0011] 本發(fā)明還提供用于汽車車身空腔發(fā)泡材料的制備方法，由以下步驟組成：
[0012] 步驟一在85°C下將按上述重量份數(shù)計(jì)的三元乙丙橡膠與環(huán)烷油混合于密煉設(shè)備 中蜜煉1--10分鐘；
[0013] 步驟二在105°C下將上述重量份數(shù)計(jì)的低密度聚乙烯，乙烯-醋酸乙烯共聚物，偶 氮二甲酰胺，發(fā)泡促進(jìn)劑，增粘樹脂，交聯(lián)劑，按先后次序加入密煉設(shè)備中密煉5--10分鐘；
[0014] 步驟三將上述原料取出后，用平板硫化機(jī)在100°C下壓板壓5-10分鐘；
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1閉孔結(jié)構(gòu)的空腔填充材料圖
[0016] 圖2半開孔結(jié)構(gòu)的空腔填充材料圖
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面通過實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0018] 實(shí)例一
[0019]用布拉本德密煉機(jī)，在85°C下，將按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，先將20份的三元乙丙橡膠與15份 環(huán)烷油先密煉10分鐘后;再升溫至105°c，加入低密度聚乙烯5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物75 份，氧化鋅4份，硬脂酸鋅2份，C5樹脂5份，偶氮二甲酰胺10份，過氧化二異丙苯0.5份密煉10 分鐘后得到共混物;再將得到的共混物用平板硫化機(jī)l〇〇°C模壓5分鐘。將所得厚度為2_片 材，裁切為40mm X 40mm的正方形片，放入空腔尺寸為40mmX 40mm X 40mm的模具中，在140°C 下發(fā)泡15分鐘后，冷卻至室溫，脫模得到發(fā)泡20倍的立方體樣品，并通過掃描電子顯微鏡 SEM觀察泡孔的結(jié)構(gòu)，并通過計(jì)算截面積得出泡沫材料的開孔率，確定為半開孔泡沫。
[0020]實(shí)例二
[0021]用布拉本德密煉機(jī)，在85°C下，將按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，先將30份的三元乙丙橡膠與10份 環(huán)烷油先密煉10分鐘后;再升溫至105°c，加入低密度聚乙烯10份，乙烯-醋酸乙烯共聚物60 份，氧化鋅4份，硬脂酸鋅2份，C5樹脂5份，偶氮二甲酰胺10份，過氧化二異丙苯2.5份，密煉 10分鐘后得到共混物;再將得到的共混物用平板硫化機(jī)l〇〇°C模壓5分鐘。將所得厚度為2_ 片材，裁切為40mmX 40mm的正方形片，放入空腔尺寸為40mmX40mmX 40mm的模具中，在140 °C下發(fā)泡15分鐘后，冷卻至室溫，脫模得到發(fā)泡20倍的立方體樣品，并通過掃描電子顯微鏡 SEM觀察泡孔的結(jié)構(gòu)，并通過計(jì)算截面積得出泡沫材料的開孔率，確定為半開孔泡沫。
[0022] 實(shí)例三
[0023]用布拉本德密煉機(jī)，在85°C下，將按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，先將25份的三元乙丙橡膠與20份 環(huán)烷油先密煉10分鐘后，再升溫至105°c，加入低密度聚乙烯60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物15 份，氧化鋅6份，硬脂酸鋅2份，C5樹脂10份，偶氮二甲酰胺10份，過氧化二異丙苯1.5份，密煉 10分鐘后得到共混物;再將得到的共混物用平板硫化機(jī)l〇〇°C模壓5分鐘。將所得厚度為2_ 片材，裁切為40mmX 40mm的正方形片，放入空腔尺寸為40mmX40mmX 40mm的模具中，在140 °C下發(fā)泡15分鐘后，冷卻至室溫，脫模得到發(fā)泡20倍的立方體樣品，并通過掃描電子顯微鏡 SEM觀察泡孔的結(jié)構(gòu)，通過計(jì)算截面積得出泡沫材料的開孔率，確定為半開孔泡沫。
[0024] 實(shí)例四
[0025]用布拉本德密煉機(jī)，在85°C下，將按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，先將20份的三元乙丙橡膠與10份 環(huán)烷油先密煉10分鐘后;再升溫至105°c，加入低密度聚乙烯40份，乙烯-醋酸乙烯共聚物40 份，氧化鋅6份，硬脂酸鋅3份，C5樹脂2.4份，偶氮二甲酰胺5份，過氧化二異丙苯2份，密煉10 分鐘后得到共混物;再將得到的共混物用平板硫化機(jī)l〇〇°C模壓5分鐘。將所得厚度為2_片 材，裁切為40mm X 40mm的正方形片，放入空腔尺寸為40mmX 40mm X 40mm的模具中，在140°C 下發(fā)泡15分鐘后，冷卻至室溫，脫模得到發(fā)泡20倍的立方體樣品，并通過掃描電子顯微鏡 SEM觀察泡孔的結(jié)構(gòu)，通過計(jì)算截面積得出泡沫材料的開孔率，確定為半開孔泡沫。
[0026] 實(shí)例五
[0027]首先使用高速混合機(jī)，預(yù)混原料;按重量分?jǐn)?shù)計(jì)原料比例為：三元乙丙橡膠30份， 環(huán)烷油20份，低密度聚乙烯30份，乙烯-醋酸乙烯共聚物40份，氧化鋅4份，硬脂酸鋅2份，C5 樹脂5份，偶氮二甲酰胺10份，過氧化二異丙苯0.5份。
[0028]然后使用平行雙螺桿擠出機(jī)，設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速300RPM，機(jī)身各區(qū)溫度設(shè)置為95°C，將 混合均勻的原料熔融擠出，水冷拉條造粒，得到顆粒狀空腔填充材料。最后將顆粒狀空腔填 充材料利用平板硫化機(jī)l〇〇°C模壓5分鐘，得到厚度為2mm的片材。將片材裁切為40mmX40mm 的正方形小片，放入空腔尺寸為40mmX 40mmX 40mm的模具中，在140°C下發(fā)泡15分鐘后，冷 卻至室溫，脫模得到發(fā)泡20倍的立方體樣品，并通過掃描電子顯微鏡SEM觀察泡孔的結(jié)構(gòu)， 通過計(jì)算截面積得出泡沫材料的開孔率，確定為半開孔泡沫。
[0029] 對(duì)比例一
[0030]用布拉本德密煉機(jī)，在105°C下，乙烯-醋酸乙烯共聚物100份，氧化鋅4份，硬脂酸 鋅2份，C5樹脂5份，偶氮二甲酰胺10份，過氧化二異丙苯0.5份密煉10分鐘后得到共混物，再 將得到的共混物利用平板硫化機(jī)l〇〇°C模壓5分鐘。將所得厚度為2mm片材，裁切為40mmX 40mm的正方形片，放入空腔尺寸為40mmX 40mm X 40mm的模具中，在140°C下發(fā)泡15分鐘后， 冷卻至室溫，脫模得到發(fā)泡20倍的立方體樣品，并通過掃描電子顯微鏡SEM觀察泡孔的結(jié) 構(gòu)，通過計(jì)算截面積得出泡沫材料的開孔率，確定為閉孔泡沫。
[0031] 對(duì)比例二
[0032]用布拉本德密煉機(jī)，在105°C下，將三元乙丙橡膠25份，環(huán)烷油20份，乙烯-醋酸乙 烯共聚物75份，氧化鋅4份，硬脂酸鋅2份，C5樹脂5份，偶氮二甲酰胺10份，過氧化二異丙苯 0.5份密煉10分鐘后得到共混物，再將得到的共混物利用平板硫化機(jī)100°C模壓5分鐘。將所 得厚度為2mm片材，裁切為40mm X 40mm的正方形片，放入空腔尺寸為40mm X 40mm X 40mm的模 具中，在140°C下發(fā)泡15分鐘后，冷卻至室溫，脫模得到發(fā)泡20倍的立方體樣品，并通過掃描 電子顯微鏡SEM觀察泡孔的結(jié)構(gòu)，通過計(jì)算截面積得出泡沫材料的開孔率，確定為閉孔泡 沫。
[0034]由上表可知本發(fā)明提供的發(fā)泡材料的開孔率可以達(dá)到50%以上，屬于半開孔材 料，而用100份的EVA發(fā)泡材料開孔率為2%，屬于閉孔材料。
[0035]由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明提供的發(fā)泡材料的發(fā)泡倍率可在20倍以上，用于商用 汽車以及小型汽車車身結(jié)構(gòu)件空腔時(shí)，可解決其他材質(zhì)難以充分填充的問題。同時(shí)半開孔 泡沫結(jié)構(gòu)使制品具有良好的減震、降噪性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽車車身空腔填充材料，其特征在于:所述的材料包含W下重量份數(shù)的組份： 乙婦-醋酸藝締共聚物 巧-75份 Η元乙丙橡膠 20-30份 低密度聚乙蹄 5-60份 發(fā)泡劑 5-10份 發(fā)泡促進(jìn)劑 6-9份 增粘樹脂 2. 4-10份 環(huán)焼油 10-20份 交聯(lián)劑 0.日-名.5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車身空腔填充材料，所述的乙締-醋酸乙締共聚物重量份 數(shù)優(yōu)選為15-60份，更優(yōu)選為40份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車身空腔填充材料，其中，所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酯胺。4. 根據(jù)如權(quán)利要求1所述的汽車車身空腔填充材料，其中，所述的發(fā)泡促進(jìn)劑為氧化 鋒、硬脂酸鋒的混合物，重量份數(shù)比為2:1-3:1。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車身空腔填充材料，其中，所述的增粘樹脂為巧樹脂、C9 樹脂、松香樹脂、祗締樹脂等，優(yōu)選巧樹脂。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車身空腔填充材料，其中，所述的交聯(lián)劑為過氧化物，優(yōu) 選為過氧化二異丙苯，雙叔下基過氧異丙基苯(ΒΙΡΒ)，2,5-二甲基-2,5-雙(叔下基過氧基） 己燒(DBPH)。7. -種用于汽車車身空腔填充材料的制備方法，包括如下步驟： 步驟一在85°C將按重量份數(shù)計(jì)的Ξ元乙丙橡膠與環(huán)燒油密煉1--10分鐘； 步驟二反應(yīng)升溫至105°C，將按照按重量份數(shù)計(jì)的低密度聚乙締，乙締-醋酸乙締共聚 物，偶氮二甲酯胺，發(fā)泡促進(jìn)劑，增粘樹脂，環(huán)燒油，交聯(lián)劑，按先后次序加入，在l〇5°C下密 煉50分鐘； 步驟Ξ將上述原料取出后，用平板硫化機(jī)在l〇〇°C下壓板壓5--10分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車車身空腔填充材料及其制備方法，通過將乙烯-醋酸乙烯共聚物，和低密度聚乙烯，三元乙丙橡膠，偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑，發(fā)泡促進(jìn)劑氧化鋅及硬脂酸鋅，增粘樹脂C5樹脂，環(huán)烷油等組份熔融混合，經(jīng)擠出造粒，得到顆粒狀材料；進(jìn)一步通過注塑或擠出、模壓等成型方式制造各種形狀的空腔填充材料。它與現(xiàn)有的空腔填充材料相比，本發(fā)明所述材料制造的制品具有膨脹率高，吸聲和減震性能優(yōu)異，密封性能良好等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C08K5/14, C08L57/02, C08L23/08, C08L23/06, C08J9/04, C08L23/16, C08J9/10
【公開號(hào)】CN105542293
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511022368
【發(fā)明人】蔣濤, 郝同輝, 安健鑫, 張群朝, 蔡芳昌
【申請(qǐng)人】湖北大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日