CN102030940A - 汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块及制备方法。所述膨胀胶块以聚乙烯和橡胶为原料，然后依次加入发泡剂、发泡助剂、交联剂、交联助剂、增粘树脂、阻燃剂，经密炼、开炼、造粒、挤出成型，制得集发泡膨胀、粘结、阻燃等性能于一身的质地均匀的高性能膨胀胶块。本发明的制备工艺简单、生产成本低、产品体积膨胀率高、填充密封性能及阻燃性能优良、与钢板粘结性能好、且产品结构均匀、性能稳定、生产过程无污染。

Description

汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种膨胀胶块，尤其是一种汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块及其制备方法。

背景技术

目前，汽车用膨胀胶块采用多层复合结构，主要由内层的粘合层、中间的膨胀层和外层的阻燃层构成。在汽车焊装工序前先将上述膨胀胶块固定在汽车车身钣金上的孔洞或者钣金之间形成的空腔内，膨胀胶块在经过烤漆工序的特定温度时，膨胀胶块的体积会膨胀，具有密封车身钣金上的孔洞或者钣金之间形成的空腔，起到阻隔水、烟尘以及空气噪音传播的目的，同时具有保温、填充密封、减震隔音等功效。

但是上述层状结构的膨胀胶块制备工艺复杂，成本高，且膨胀胶块各层之间由于热膨胀系数不同，在受热膨胀过程中，会相互制约，不仅会影响膨胀率，还可能导致层间相互剥离，从而不能充分填满车身钣金上的孔洞或者钣金之间形成的空腔，造成贴合密封不好，导致减震隔音以及阻燃效果等性能变差，使产品性能大打折扣。因此，开发新型低成本、高体积膨胀率的汽车用膨胀胶块已成为我国汽车行业急待解决的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、体积膨胀率高、制备工艺简单的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块，其由下述重量份的原料制成：聚乙烯100，橡胶14~48，发泡剂10~25，发泡助剂3~13，交联剂1~8，交联促进剂1~6，增粘树脂5~35，阻燃剂20~45。

优选的，所述聚乙烯为低密度聚乙烯和/或中密度聚乙烯。

所述橡胶为丁苯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶或天然橡胶中的任意一种或几种。

所述发泡剂为N,N-二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、4,4’-氧代双苯磺酰肼或碳酸氢铵中的任意一种或几种。

所述发泡助剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、油酸、硅酸钙、尿素、苯二甲酸、硬脂酸锌、白油或助发泡剂AG-210中的任意一种或几种。

所述的交联剂为过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化二异丙苯、三烯丙基异氰脲酸酯、硫磺、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷中的任意一种或几种。

所述的交联促进剂为乙基苯二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二硫代二吗啉、六硫化双五甲撑秋兰姆、四硫化双五甲撑秋兰姆、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二硫化四甲基秋兰姆、 2-硫醇基苯骈噻唑或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或几种。

所述的增粘树脂为液体古马隆增粘树脂、萜烯树脂、松香季戊四醇脂、氢化松香季戊四醇脂、环氧树脂、酚醛树脂、碳五石油树脂或液体聚异丁烯中的任意一种或几种。

所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯乙烷、氯化聚乙烯、氯化石蜡、溴化环氧树脂或三氧化二锑中的任意一种或几种。

上述汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块的制备方法，按照下述步骤进行：

①密炼：首先将聚乙烯和橡胶加入到密炼机中，在100~140℃下，混合10~20min，然后依次加入发泡剂、发泡助剂、交联剂、交联促进剂、增粘树脂和阻燃剂，并在100~140℃下再混合5~20min，形成均匀混合体；

②开炼：将步骤①中的均匀混合体加入到双辊混炼机中，在110~140℃下，薄通3~12遍，出片，然后粉碎、造粒成粒料；

③成型：将步骤②中的粒料加入到单螺杆或双螺杆挤出机中，于100~140℃下挤出成型，得到厚度分别为1.5mm、3mm和6mm的板材，经切割、裁剪制成的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块。

本发明的构思：将聚乙烯、橡胶、发泡剂、发泡助剂、交联剂、交联促进剂、增粘树脂和阻燃剂通过共混、挤出的方式有机的结合在一起，使膨胀胶块中各组份间能够充分发挥协同效应，克服层状膨胀胶块以及单一聚乙烯或橡胶发泡存在的不足，制得集发泡膨胀、粘结、阻燃等优异性能于一身的质地均匀的高性能膨胀胶块，从而达到提高产品性能，简化制备工艺，降低生产成本的目的。采用本发明的聚乙烯/橡胶膨胀胶块在经过烤漆工序的特定温度时，可迅速膨胀、交联，形成海绵体并牢固地粘结在汽车的钢板上，其体积膨胀率可达到3000%以上；并且克服了层状复合膨胀胶块制备工艺复杂，成本高，且膨胀胶块各层之间由于热膨胀系数不同，在受热膨胀过程中，会出现层间相互影响，造成膨胀率低、填充密封不好等缺陷。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：①生产工艺简单、成本低；②体积膨胀率高，达到3000%，填充密封性能好，与钢板粘结性能好；③产品结构均匀、性能稳定。

具体实施方式

说明：本发明实施例中所用的各种原料以及密炼机、双辊混炼机、粉碎机、单螺杆/双螺杆挤出机均为市售产品。

实施例1

（1）密炼：按重量份数计，首先把低密度聚乙烯60份、中密度聚乙烯40份、天然橡胶20份加入到密炼机中，在120°C温度下，混合10min，然后依次加入4,4’-氧代双苯磺酰肼15份、聚乙烯蜡5份、硬脂酸锌1.5份、叔丁基过氧化二异丙苯1份、硫磺0.2份、三烯丙基异氰脲酸酯3份、二硫化四甲基秋兰姆 1.5份、乙基苯二硫代氨基甲酸锌0.5份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1.5份、液体聚异丁烯10份、三氧化二锑20份、十溴二苯乙烷10份，并在110°C温度下再混合5min，形成均匀混合体。

（2）开炼：将上述均匀混合体加入到双辊混炼机中，在120°C温度下，薄通5遍，出片，然后用粉碎机粉碎、造粒成粒料。

（3）成型：将上述粒料加入到单螺杆或双螺杆挤出机中，于100~138°C温度下挤出成型，得到厚度分别为1.5mm、3mm、6mm的板材，经切割裁剪制成各种规格的汽车用膨胀胶块制品。

按浙江吉利汽车有限公司《乘用车用聚乙烯类膨胀胶块》(Q/JLY J711143-2009)的标准对产品进行测试，结果如表2所示。

实施例2

（1）密炼：按重量份数计，首先把低密度聚乙烯80份、中密度聚乙烯20份、乙丙橡胶15份加入到密炼机中，在135°C温度下，混合15min，然后依次加入偶氮二甲酰胺10份、偶氮二异丁腈10份、助发泡剂AG-210 4份、硅酸钙1.5份、叔丁基过氧化二异丙苯1份、硫磺0.3份、三烯丙基异氰脲酸酯3份、二硫化四甲基秋兰姆 1.2份、2-硫醇基苯骈噻唑1份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1份、松香季戊四醇脂10份、三氧化二锑20份、氢氧化铝10份，并在125°C温度下再混合8min，形成均匀混合体。

（2）开炼：将上述均匀混合体加入到双辊混炼机中，在135°C温度下，薄通8遍，出片，然后粉碎，造粒成粒料。

（3）成型：将上述粒料加入到单螺杆或双螺杆挤出机中，于100~136°C温度下挤出成型，得到厚度分别为1.5mm、3mm、6mm的板材，经切割裁剪制成各种规格的汽车用膨胀胶块制品。

按浙江吉利汽车有限公司《乘用车用聚乙烯类膨胀胶块》(Q/JLY J711143-2009)的标准对产品进行测试，结果如表2所示。

实施例3

（1）密炼：按重量份数计，首先把低密度聚乙烯90份、中密度聚乙烯10份、丁苯橡胶25份加入到密炼机中，在110°C温度下，混合20min，然后依次加入N,N-二亚硝基五次甲基四胺20份、碳酸氢铵5份、白油4份、尿素1份、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1.5份、硫磺0.4份、三烯丙基异氰脲酸酯3份、二硫化四甲基秋兰姆 1.2份、二硫代二吗啉0.8份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1份、碳五石油树脂20份、三氧化二锑20份、氢氧化镁5份、氯化石蜡10份，并在105°C温度下再混合20min，形成均匀混合体。

（2）开炼：将上述混合体加入到双辊混炼机中，在115°C温度下，薄通12遍，出片，然后粉碎，造粒。

（3）成型：将上述粒料加入到单螺杆或双螺杆挤出机中，于100~140°C温度下挤出成型，得到厚度分别为1.5mm、3mm、6mm的板材，经切割裁剪制成各种规格的汽车用膨胀胶块制品。

按浙江吉利汽车有限公司《乘用车用聚乙烯类膨胀胶块》(Q/JLY J711143-2009)的标准对产品进行测试，结果如表2所示。

实施例4~8

按照表1的组分及配比配制原料，制备方法与实施例2相同。

 表1 实施例1-实施例8中的组分及重量份配比

                                                 

 续表1

表2 实施例1-实施例3的性能测试结果

 

综上，采用本发明制备的产品具有体积膨胀率高、填充密封性能及阻燃性能优良、与钢板粘结性能好、且产品结构均匀、性能稳定、生产过程无污染等特点。根据汽车使用部位的不同，可设计成各种尺寸，是汽车钢板间不可缺少的重要部件。

Claims (10)

1.一种汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块，其特征在于其由下述重量份的原料制成：聚乙烯100，橡胶14~48，发泡剂10~25，发泡助剂3~13，交联剂1~8，交联促进剂1~6，增粘树脂5~35，阻燃剂20~45。

2.根据权利要求１所述的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块，其特征在于所述聚乙烯为低密度聚乙烯和/或中密度聚乙烯。

3.根据权利要求2所述的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块，其特征在于所述橡胶为丁苯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶或天然橡胶中的任意一种或几种。

4.根据权利要求3所述的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块，其特征在于所述发泡剂为N,N-二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、4,4’-氧代双苯磺酰肼或碳酸氢铵中的任意一种或几种。

5.根据权利要求4所述的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块，其特征在于所述发泡助剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、油酸、硅酸钙、尿素、苯二甲酸、硬脂酸锌、白油或助发泡剂AG-210中的任意一种或几种。

6.根据权利要求5所述的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块，其特征在于所述的交联剂为过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化二异丙苯、三烯丙基异氰脲酸酯、硫磺、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷中的任意一种或几种。

7.根据权利要求6所述的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块，其特征在于所述的交联促进剂为乙基苯二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二硫代二吗啉、六硫化双五甲撑秋兰姆、四硫化双五甲撑秋兰姆、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二硫化四甲基秋兰姆、 2-硫醇基苯骈噻唑或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或几种。

8.根据权利要求7所述的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块，其特征在于所述的增粘树脂为液体古马隆增粘树脂、萜烯树脂、松香季戊四醇脂、氢化松香季戊四醇脂、环氧树脂、酚醛树脂、碳五石油树脂或液体聚异丁烯中的任意一种或几种。

9.根据权利要求8所述的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块，其特征在于所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯乙烷、氯化聚乙烯、氯化石蜡、溴化环氧树脂或三氧化二锑中的任意一种或几种。

10.一种按照权利要求1所述的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：

①密炼：首先将聚乙烯和橡胶加入到密炼机中，在100~140℃下，混合10~20min，然后依次加入发泡剂、发泡助剂、交联剂、交联促进剂、增粘树脂和阻燃剂，并在100~140℃下再混合5~20min，形成均匀混合体；

②开炼：将步骤①中的均匀混合体加入到双辊混炼机中，在110~140℃下，薄通3~12遍，出片，然后粉碎、造粒成粒料；

③成型：将步骤②中的粒料加入到单螺杆或双螺杆挤出机中，于100~140℃下挤出成型，得到厚度分别为1.5mm、3mm和6mm的板材，经切割、裁剪制成的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块。