一種汽車減震器用彈簧膠墊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車減震器用彈簧膠墊，包括骨架和包裹骨架的橡膠套，所述骨架為塑料骨架，塑料骨架按重量份計由以下組分混合制成：尼龍66 100份，玻璃纖維20?30份，改性凹凸棒土10?15份，乙烯?醋酸乙烯共聚物5?8份，三元乙丙橡膠8?12份，增粘劑3?5份，抗氧劑1?2份，脫模劑0.5?1份，酚醛樹脂5?8份，氯化鈣1?3份。本發(fā)明加工簡單，開發(fā)周期短，成本低，強度高，具有良好的隔振性能和抗疲勞性能。
【專利說明】
一種汽車減震器用彈簧膠墊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車減震器配件，特別涉及一種汽車減震器用彈簧膠墊。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車懸架螺旋彈簧的下端，需要設(shè)置一個彈簧膠墊。彈簧膠墊的作用是:固定螺旋彈簧，保證彈簧位置和姿態(tài)，當(dāng)車輪跳動、懸架運動時，緩和彈簧與彈簧座的撞擊，減振靜音。由于傳統(tǒng)彈簧膠墊由純橡膠制成，自身剛度較小，當(dāng)彈簧壓力增大時，會導(dǎo)致彈簧隔振墊變形劇烈；另外，當(dāng)承受水平外力時，由于中間壁很薄，側(cè)向剛度極小，無法提供足夠的抵抗力，會導(dǎo)致彈簧側(cè)向移動，彈簧膠墊異常變形。傳統(tǒng)彈簧膠墊，當(dāng)橡膠剛度變大時，拉伸強度變低，由于受到彈簧力的往復(fù)作用，容易過早的發(fā)生疲勞斷裂失效；另外，當(dāng)橡膠剛度變大時，隔振性能變差，NVH性能變壞，容易產(chǎn)生噪音問題。
[0003]因此，有人對純橡膠的彈簧膠墊進行改進，加入了金屬骨架，如CN202510605 U的專利公開了一種螺旋彈簧隔振墊，包括彈簧隔振墊和金屬骨架。所述彈簧隔振墊由橡膠制成，包括隔振墊底座和中間壁，中間壁設(shè)置在所述彈簧隔振墊硫化在所述金屬骨架表面，金屬骨架完全包裹在彈簧隔振墊內(nèi)，彈簧隔振墊與金屬骨架為一體結(jié)構(gòu)。由于在彈簧隔振墊內(nèi)部安裝有金屬骨架，提高了螺旋彈簧隔振墊的剛度，保證了彈簧隔振墊良好的隔振性能和疲勞性能。但是，彈簧膠墊是螺旋狀的，外形相對復(fù)雜，金屬骨架一般采用酸洗板沖壓而成，成型比較困難，并需要加工形狀復(fù)雜的沖壓模具，導(dǎo)致開發(fā)周期長，成本高，難以滿足客戶的交期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種汽車減震器用彈簧膠墊，加工簡單，開發(fā)周期短，成本低，強度高，具有良好的隔振性能和抗疲勞性能。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種汽車減震器用彈簧膠墊，包括骨架和包裹骨架的橡膠套，所述骨架為塑料骨架，塑料骨架按重量份計由以下組分混合制成:尼龍66 100份，玻璃纖維20-30份，改性凹凸棒土10-15份，乙烯-醋酸乙烯共聚物5-8份，三元乙丙橡膠8-12份，增粘劑3-5份，抗氧劑1-2份，脫模劑0.5-1份，酚醛樹脂5-8份，氯化鈣1-3份。
[0006]本發(fā)明以塑料骨架代替常規(guī)的金屬骨架，加工簡單、快速，成本低，輕量化。
[0007]本發(fā)明塑料骨架材料中加入具有高功能基團含量的烯烴共聚物即乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)提高了復(fù)合材料中極性功能基團含量，促進其它組分與尼龍66更好地結(jié)合，尤其是能增強玻璃纖維的增韌效果，從而提高尼龍66的韌性。
[0008]配方中加入玻璃纖維為主增韌成分，酚醛樹脂及氯化鈣作為耐高溫組分，增強耐高溫性能，防止與外層橡膠一起硫化時變形。
[0009]三元乙丙橡膠作為輔助增強成分，增強尼龍66韌性和強度，增強其它組分與尼龍66的結(jié)合力，同時還能提升尼龍66材料的耐低溫性能，此外，三元乙丙橡膠的加入還能加強與外層橡膠的結(jié)合強度。
[0010]作為優(yōu)選，所述玻璃纖維經(jīng)改性后使用，玻璃纖維改性方法:將玻璃纖維浸入質(zhì)量濃度為95-98%的硫酸溶液中，超聲處理3-5min，然后將玻璃纖維在質(zhì)量濃度為15%_20%的硅烷偶聯(lián)劑KH550的無水乙醇溶液中浸漬10-20min，取出玻璃纖維，在70-80°C下真空干燥3-5h0
[0011]通過將玻璃纖維浸入硫酸溶液中處理，以除去玻纖表面的雜質(zhì)并使玻璃纖維表面粗造化增大比表面積，以提升與尼龍66的結(jié)合強度。硅烷偶聯(lián)劑的無水乙醇溶液改性玻璃纖維后，可以提升玻璃纖維與尼龍66的結(jié)合強度。
[0012]作為優(yōu)選，所述改性凹凸棒土通過以下步驟制備而得:
(1)將凹凸棒土在400-4500C下煅燒90-120min，冷卻后，粉碎，過篩；
(2)將步驟(I)處理后的凹凸棒土與質(zhì)量濃度15-25%的二甲基亞砜溶液中，攪拌混合均勾得凹凸棒土分散液；
(3 )向凹凸棒土分散液中加入酸溶液攪拌混勾后，超聲處理10-20min，過濾，分別用水和無水乙醇洗滌，然后在75-85 °C下真空干燥2-3h得初級改性凹凸棒土 ；
通過將凹凸棒土加入二甲基亞砜溶液中，能夠使得凹凸棒土分散均勻，這樣利于后續(xù)的酸溶液氧化改性。酸溶液能夠使得凹凸棒土親水性降低，親油性增加，從而提高凹凸棒土與PA66的結(jié)合力。
[0013](4)將質(zhì)量濃度為30-50%的鈦酸酯偶聯(lián)劑無水乙醇溶液與初級改性凹凸棒土混合20-30min，然后再加入質(zhì)量濃度為40-50%娃烷偶聯(lián)劑KH560的無水乙醇溶液混合20-30min，然后80-90°C下真空干燥30-60min，粉碎后得改性凹凸棒土。
[0014]初級改性凹凸棒土由于顆粒較細，容易團聚，這樣不利于后續(xù)加工，且對復(fù)合材料的性能有較大影響。發(fā)明人通過長期的實驗研究后發(fā)現(xiàn)，先通過使用鈦酸酯偶聯(lián)劑對初級改性凹凸棒土進行第一次表面處理，后再通過添加硅烷偶聯(lián)劑對處理過的初級改性凹凸棒土進行第二次表面處理，這樣能有效解決初級改性凹凸棒土團聚的問題，使硅烷偶聯(lián)劑有效的包裹初級改性凹凸棒土，進一步的防止了初級改性凹凸棒土的團聚，為后續(xù)與PA66的混合做好了有效的鋪墊作用，由于偶聯(lián)劑的處理，初級改性凹凸棒土與樹脂混合的更均勻，結(jié)合強度更好，形成的復(fù)合材料成分均勻，力學(xué)性能佳。鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑均配成無水乙醇溶液的形式添加，這樣與初級改性凹凸棒土的混合均勻性好，起效好。
[0015]本發(fā)明特別添加改性凹凸棒土，與PA66進行復(fù)合材料化，改性凹凸棒土在材料體系中作為增強劑和陽離子捕捉劑，對材料體系有明顯增強和增韌作用。
[0016]作為優(yōu)選，步驟(2)中質(zhì)量濃度15-25%的二甲基亞砜溶液用量為每克凹凸棒土使用10-15mL。
[0017]作為優(yōu)選，步驟(3)中所述酸溶液為質(zhì)量濃度為5-10%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為10-15%的乙酸溶液按照1: 3-5體積比的混合物。本發(fā)明的特定酸溶液是針對凹凸棒土的改性設(shè)計的，能夠有效使得凹凸棒土親水性降低，親油性增加，從而提高凹凸棒土與樹脂的結(jié)合力，從而增強凹凸棒土的增強、增韌作用。
[0018]作為優(yōu)選，步驟(4)中鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量為初級改性凹凸棒土重量的0.3-0.5%，硅烷偶聯(lián)劑KH560的用量為初級改性凹凸棒土重量的1-1.2%。
[00?9 ]作為優(yōu)選，所述抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076中的一種或幾種。
[0020]作為優(yōu)選，所述增粘劑為乙烯基三叔丁基過氧硅烷。乙烯基三叔丁基過氧硅烷的加入能大大增強個組分間的結(jié)合力，增強復(fù)合材料的韌性和強度，同時，乙烯基三叔丁基過氧硅烷的加入還能加強與外層橡膠的結(jié)合強度。
[0021]作為優(yōu)選，所述脫模劑為乙撐雙硬脂酰胺。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:加工簡單，開發(fā)周期短，成本低，強度高，具有良好的隔振性能和抗疲勞性能。
【具體實施方式】
[0023]下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。
[0024]本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0025]彈簧膠墊的結(jié)構(gòu)可參見CN 202510605 U的記載。
[0026]實施例1:
一種汽車減震器用彈簧膠墊，包括塑料骨架和包裹骨架的橡膠套，塑料骨架按重量份計由以下組分混合制成:尼龍66 100kg，玻璃纖維20 kg，改性凹凸棒土 15 kg，乙稀-醋酸乙稀共聚物(EVA，市售)8 kg，三元乙丙橡膠8kg，乙稀基三叔丁基過氧娃燒(市售)3 kg，抗氧劑1010 1kg，乙撐雙硬脂酰胺0.5 kg，酚醛樹脂5 kg，氯化鈣3 kg。
[0027]所述玻璃纖維經(jīng)改性后使用，玻璃纖維改性方法:將玻璃纖維浸入質(zhì)量濃度為95%的硫酸溶液中，超聲處理5min，然后將玻璃纖維在質(zhì)量濃度為15%的硅烷偶聯(lián)劑KH550的無水乙醇溶液中浸漬20min，取出玻璃纖維，在70 °C下真空干燥5h。
[0028]所述改性凹凸棒土通過以下步驟制備而得:
(1)將凹凸棒土在4000C下煅燒120min，冷卻后，粉碎，過篩；
(2)將步驟(I)處理后的凹凸棒土與質(zhì)量濃度15%的二甲基亞砜溶液中，每克凹凸棒土使用15mL 二甲基亞砜溶液，攪拌混合均勻得凹凸棒土分散液；
(3)向凹凸棒土分散液中加入酸溶液攪拌混勾后，超聲處理20min，過濾，分別用水和無水乙醇洗滌，然后在75°C下真空干燥3h得初級改性凹凸棒土;所述酸溶液為質(zhì)量濃度為5%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為15%的乙酸溶液按照1: 5體積比的混合物。
[0029](4)將質(zhì)量濃度為30%的鈦酸酯偶聯(lián)劑(市售)無水乙醇溶液與初級改性凹凸棒土混合20min，然后再加入質(zhì)量濃度為40%娃烷偶聯(lián)劑KH560的無水乙醇溶液混合20min，然后80 °C下真空干燥60min，粉碎后得改性凹凸棒土。鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量為初級改性凹凸棒土重量的0.3%，硅烷偶聯(lián)劑KH560的用量為初級改性凹凸棒土重量的I %。
[0030]實施例2:
一種汽車減震器用彈簧膠墊，包括塑料骨架和包裹骨架的橡膠套，塑料骨架按重量份計由以下組分混合制成:尼龍66 100kg，玻璃纖維30 kg，改性凹凸棒土 10 kg，乙稀-醋酸乙稀共聚物(EVA，市售)5 kg，三元乙丙橡膠12 kg，乙稀基三叔丁基過氧娃燒(市售)5 kg，抗氧劑1076 2 kg，乙撐雙硬脂酰胺I kg，酸醛樹脂8 kg，氯化^lkg。
[0031 ]所述玻璃纖維經(jīng)改性后使用，玻璃纖維改性方法:將玻璃纖維浸入質(zhì)量濃度為98%的硫酸溶液中，超聲處理3min，然后將玻璃纖維在質(zhì)量濃度為20%的硅烷偶聯(lián)劑KH550的無水乙醇溶液中浸漬I Omin，取出玻璃纖維，在80 °C下真空干燥3h。
[0032]所述改性凹凸棒土通過以下步驟制備而得:
(1)將凹凸棒土在4500C下煅燒90min，冷卻后，粉碎，過篩；
(2)將步驟(I)處理后的凹凸棒土與質(zhì)量濃度25%的二甲基亞砜溶液中，每克凹凸棒土使用I OmL 二甲基亞砜溶液，攪拌混合均勻得凹凸棒土分散液；
(3 )向凹凸棒土分散液中加入酸溶液攪拌混勾后，超聲處理I Omin，過濾，分別用水和無水乙醇洗滌，然后在85°C下真空干燥2h得初級改性凹凸棒土;所述酸溶液為質(zhì)量濃度為10%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為10%的乙酸溶液按照1:3體積比的混合物。
[0033](4)將質(zhì)量濃度為50%的鈦酸酯偶聯(lián)劑無水乙醇溶液與初級改性凹凸棒土混合30min，然后再加入質(zhì)量濃度為50%娃烷偶聯(lián)劑KH560的無水乙醇溶液混合30min，然后90°C下真空干燥30min，粉碎后得改性凹凸棒土。鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量為初級改性凹凸棒土重量的0.5%，硅烷偶聯(lián)劑KH560的用量為初級改性凹凸棒土重量的1.2%。
[0034]實施例3:
一種汽車減震器用彈簧膠墊，包括塑料骨架和包裹骨架的橡膠套，塑料骨架按重量份計由以下組分混合制成:尼龍66 100kg，玻璃纖維25kg，改性凹凸棒土 12 kg，乙稀-醋酸乙稀共聚物(EVA，市售)6 kg，三元乙丙橡膠10 kg，乙稀基三叔丁基過氧娃燒(市售)4 kg，抗氧劑1010 I kg，抗氧劑168 I kg，乙撐雙硬脂酰胺0.8 kg，酸醛樹脂6 kg，氯化|丐2 kg。
[0035]所述玻璃纖維經(jīng)改性后使用，玻璃纖維改性方法:將玻璃纖維浸入質(zhì)量濃度為96%的硫酸溶液中，超聲處理4min，然后將玻璃纖維在質(zhì)量濃度為18%的硅烷偶聯(lián)劑KH550的無水乙醇溶液中浸漬15min，取出玻璃纖維，在75 °C下真空干燥4h。
[0036]所述改性凹凸棒土通過以下步驟制備而得:
(1)將凹凸棒土在4200C下煅燒10min，冷卻后，粉碎，過篩；
(2)將步驟(I)處理后的凹凸棒土與質(zhì)量濃度20%的二甲基亞砜溶液中，每克凹凸棒土使用12mL 二甲基亞砜溶液，攪拌混合均勻得凹凸棒土分散液；
(3 )向凹凸棒土分散液中加入酸溶液攪拌混勾后，超聲處理15min，過濾，分別用水和無水乙醇洗滌，然后在80°C下真空干燥3h得初級改性凹凸棒土;所述酸溶液為質(zhì)量濃度為8%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為12%的乙酸溶液按照1:4體積比的混合物。
[0037](4)將質(zhì)量濃度為40%的鈦酸酯偶聯(lián)劑無水乙醇溶液與初級改性凹凸棒土混合25min，然后再加入質(zhì)量濃度為45%娃烷偶聯(lián)劑KH560的無水乙醇溶液混合25min，然后85°C下真空干燥50min，粉碎后得改性凹凸棒土。鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量為初級改性凹凸棒土重量的0.4%，硅烷偶聯(lián)劑KH560的用量為初級改性凹凸棒土重量的I %。
[0038]本發(fā)明的塑料骨架材料性能測試如下:拉伸強度(IS0527) > 180MPa，斷裂伸長率(IS0527) > 200%，彎曲強度(IS0178) > 180MPa，彎曲模量(IS0178) > 7000MPa，缺口沖擊強度(IS0180) > 90KJ/m2。塑料骨架材料的塑化溫度I 200°C。
[0039]本發(fā)明的彈簧膠墊加工簡單，開發(fā)周期短，成本低，強度高，具有良好的隔振性能和抗疲勞性能。
[0040]以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權(quán)項】
1.一種汽車減震器用彈簧膠墊，包括骨架和包裹骨架的橡膠套，其特征在于:所述骨架為塑料骨架，塑料骨架按重量份計由以下組分混合制成:尼龍66 100份，玻璃纖維20-30份，改性凹凸棒土 10-15份，乙稀-醋酸乙稀共聚物5-8份，三元乙丙橡膠8-12份，增粘劑3-5份，抗氧劑1-2份，脫模劑0.5-1份，酚醛樹脂5-8份，氯化鈣1-3份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車減震器用彈簧膠墊，其特征在于:所述玻璃纖維經(jīng)改性后使用，玻璃纖維改性方法:將玻璃纖維浸入質(zhì)量濃度為95-98%的硫酸溶液中，超聲處理3-5min，然后將玻璃纖維在質(zhì)量濃度為15%-20%的硅烷偶聯(lián)劑KH550的無水乙醇溶液中浸漬10-20min，取出玻璃纖維，在70-80 °C下真空干燥3_5h。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車減震器用彈簧膠墊，其特征在于:所述改性凹凸棒土通過以下步驟制備而得: (1)將凹凸棒土在400-4500C下煅燒90-120min，冷卻后，粉碎，過篩； (2)將步驟(I)處理后的凹凸棒土與質(zhì)量濃度15-25%的二甲基亞砜溶液中，攪拌混合均勾得凹凸棒土分散液； (3 )向凹凸棒土分散液中加入酸溶液攪拌混勾后，超聲處理10-20min，過濾，分別用水和無水乙醇洗滌，然后在75-85 °C下真空干燥2-3h得初級改性凹凸棒土 ； (4)將質(zhì)量濃度為30-50%的鈦酸酯偶聯(lián)劑無水乙醇溶液與初級改性凹凸棒土混合20-30min，然后再加入質(zhì)量濃度為40-50%娃烷偶聯(lián)劑KH560的無水乙醇溶液混合20-30min，然后80-90°C下真空干燥30-60min，粉碎后得改性凹凸棒土。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車減震器用彈簧膠墊，其特征在于:步驟(2)中質(zhì)量濃度15-25%的二甲基亞砜溶液用量為每克凹凸棒土使用10-15mL。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車減震器用彈簧膠墊，其特征在于:步驟(3)中所述酸溶液為質(zhì)量濃度為5-10%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為10-15%的乙酸溶液按照1:3-5體積比的混合物。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車減震器用彈簧膠墊，其特征在于:步驟(4)中鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量為初級改性凹凸棒土重量的0.3-0.5%，硅烷偶聯(lián)劑KH560的用量為初級改性凹凸棒土重量的1-1.2%。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車減震器用彈簧膠墊，其特征在于:所述抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076中的一種或幾種。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車減震器用彈簧膠墊，其特征在于:所述增粘劑為乙烯基三叔丁基過氧硅烷。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車減震器用彈簧膠墊，其特征在于:所述脫模劑為乙撐雙硬脂酰胺。
【文檔編號】C08K9/02GK105907090SQ201610326929
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】梅軍, 袁建平, 陳潔
【申請人】浙江宏利汽車零部件有限公司