CN105086856A - 一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带及其制备方法，该胶带的成分按重量百分比计为：4～6％固体环氧树脂、20～30％固体非极性橡胶、15～20％液体橡胶、10～20％软化剂、0.3～0.6％环氧树脂固化剂、0.5～1％橡胶硫化剂、0.5～1％硫化促进剂，5～10％发泡剂、5～7％发泡促进剂、5～10％触变剂和20～30％的填料。该膨胀胶带采用含有与油面相容性好的非极性橡胶、低温粘性比较好的液态橡胶，降低环氧色散力，使得该膨胀胶带在低温下油面钢板上施工，减震效果优良，不流淌，不污染电泳槽液，保证产品的施工性能，可有效减少减震材料用量，降低车身重量，节约能源，提高生产效率。

Description

一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车车身内外板减震复合材料领域，特别是涉及一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带及其制备方法。

背景技术

现代轿车车身用骨架构件和外板蒙皮互相连接，形成美观的外表和高强度的承载结构。车辆在行驶、怠速等过程中，车身外板蒙皮等薄弱部位会产生振动，形成激励源，把振动传给车体，以振动形式进行传播，进而引起车身上其它部件的振动，降低驾乘舒适性。为防止外板与加强筋之间的振动传播，目前汽车外板与加强筋之间采用减震胶、胶带等高分子材料类产品进行减震，这类材料通过电泳工序固化，形成高弹态橡胶，将蒙皮与加强筋连接在一块。通过应用这类产品，起到了防振、控制共振、阻尼等作用，从而避免或消除车辆低频振动，提升车辆NVH性能。与用于该部位的糊状减震胶相比，膨胀胶带产品无需专门涂胶设备，宽度、厚度预成型避免了糊状胶容易出现的过多造成浪费，过少减振失败问题。

中国专利公开CN102181241A描述了一种汽车专用热膨胀带状胶及其制备方法。汽车专用热膨胀带状胶由合成橡胶、增塑剂、软化剂、附着力促进树脂、硫化剂、促进剂、活化剂、防老剂、发泡剂、补强剂、碳酸钙制备而成。但由于该产品不含增粘树脂，在低温油面条件下施工性不佳。

中国专利公开CN101921549A提供了一种自粘性热固化膨胀胶带及其制备方法。膨胀胶带由顺丁橡胶并用天然橡胶，再加入填充剂、增粘剂、硫化剂、促进剂、发泡剂等，在密炼机中经过“三步密炼法”混炼均匀后，再经过挤出机挤成胶条状，用带有隔离纸的自动卷取装置卷取成盘，即得膨胀胶带。但由于该产品中含有沥青、机油等成分，VOC含量高，环保性能差。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带及其制备方法，其施工性能优异，具有极佳的油面施工性、抗下垂性、减震性，不含有机溶剂、沥青等有毒有害成分，无毒、无刺激性气味，对环境无污染。

为解决上述技术问题，本发明提供一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，该胶带的成分按重量百分比计为：4～6％的固体环氧树脂、20～30％的固体非极性橡胶、15～20％的液体橡胶、10～20％的软化剂、0.3～0.6％的环氧树脂固化剂、0.5～1％的橡胶硫化剂、0.5～1％的硫化促进剂，5～10％的发泡剂、5～7％的发泡促进剂、5～10％的触变剂和20～30％的填料。

本发明实施例提供一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带的制备方法，用于生产权利要求本发明所述的膨胀胶带，按本发明的配方取制备膨胀胶带的各原料，包括以下步骤：

1)将固体环氧树脂、固体非极性橡胶和液体橡胶混合均匀后，在加压式捏炼机中捏炼7～11分钟；

2)将剩余的各原材料混合后，逐步加入所述加压式捏炼机，每次加入混合原料总重量的三分之一，在加压式捏炼机中捏炼5～8分钟；将剩余的所有原材料加入并混合均匀后，得到膨胀胶带基体组合物；

3)将上述制得的所述膨胀胶带基体组合物，按照所需宽度、厚度尺寸通过橡胶挤出机挤出成型，并在挤出过程中铺敷隔离纸，得到的产品即为油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带。

本发明的有益效果为：该膨胀胶带采用含有与油面相容性好的非极性橡胶、低温粘性比较好的液态橡胶，降低环氧色散力，使得该膨胀胶带可以在低温下油面钢板上施工，保证产品的施工性能。其减震效果优良，低温施工效果良好，不流淌，不污染电泳槽液，可有效减少减震材料用量，降低车身重量，有利于汽车主机厂节约能源，提高生产效率。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，该胶带的成分按重量百分比计为：4～6％的固体环氧树脂、20～30％的固体非极性橡胶、15～20％的液体橡胶、10～20％的软化剂、0.3～0.6％的环氧树脂固化剂、0.5～1％的橡胶硫化剂、0.5～1％的硫化促进剂，5～10％的发泡剂、5～7％的发泡促进剂、5～10％的触变剂和20～30％的填料。

上述膨胀胶带原料中的固体环氧树脂可以采用环氧当量为400～1400g/eq的双酚A类固体环氧树脂，考虑原材料易购性和成本，优选采用E-20环氧树脂。该膨胀胶带中，当固体环氧树脂用量(按重量百分比)低于4％时膨胀胶带附着力差；当环氧树脂用量(按重量百分比)高于6％时，产品相分离，成形性差，而采用4～6％的固体环氧树脂，使得该膨胀胶带既有较好的附着力，又有较好的成形性。

上述膨胀胶带中采用的非极性橡胶可以是顺丁橡胶、丁苯橡胶或三元乙丙橡胶，考虑原材料易购性和成本，优选采用固态顺丁橡胶BR9000和丁苯橡胶1502。该膨胀胶带中，当固体非极性橡胶用量(按重量百分比)低于20％时，膨胀胶带挤出成型性差，容易变形；当固体非极性橡胶用量的重量百分比高于20％时，膨胀胶带粘性差，施工性不好。而采用20～30％的固体非极性橡胶，使得该膨胀胶带既能保证挤出成型性，又不易变形。

上述膨胀胶带中的液态橡胶可以采用分子量为800～3500的聚丁二烯液态橡胶、聚异丁烯、聚异戊二烯、三元乙丙液态橡胶中的任一种或任意几种，具体可采用带或不带活性端基(-OH、-COOH、)的聚丁二烯液态橡胶，考虑原材料易购性和成本，优选采用分子量在1000左右的液态聚丁二烯(1，2-LPB)。该膨胀胶带中，当液体橡胶用量(按重量百分比)低于15％时，产品不易成型，初粘性低，低温施工性差；高于20％时，膨胀胶带挤出成型性差，容易变形；而采用15～20％的液体橡胶，使得该膨胀胶带既保证了产品易成型，初粘性高，低温施工性好，又保证了膨胀胶带具有较好的挤出成型性，不容易变形。

上述膨胀胶带中的软化剂可以采用邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、环烷油、石蜡油中的任意一种或几种混合使用，考虑原材料易购性和成本，优选环烷油。该膨胀胶带中，当软化剂用量(按重量百分比)低于10％时，产品不易成型，固化后硬度高；高于20％时，膨胀胶带挤出成型性差，容易变形；而采用10～20％的软化剂，既能保证产品容易成型，固化后硬度不高；又能保证膨胀胶带的挤出成型性，不容易变形。

上述膨胀胶带中的环氧树脂固化剂可以采用咪唑衍生物、酰肼类固化剂、二氰二胺、砜类固化剂等环氧潜伏性固化剂，考虑原材料易购性和成本，优选采用二氰二胺。该膨胀胶带中当环氧树脂固化剂用量(按重量百分比)低于0.3％时，产品固化不充分，剪切强度达不到要求；当环氧树脂固化剂用量(按重量百分比)高于0.6％时，成本增加，储存期降低；而采用0.3～0.6％的环氧树脂固化剂，既能保证产品固化充分，满足剪切强度的要求，又避免成本增加以及降低储存期。

上述膨胀胶带中的橡胶硫化剂可以采用硫磺、硫磺给予体、过氧化物等橡胶硫化剂，考虑原材料易购性、环保和成本，优选采用硫化给予体类，如DTDM。该膨胀胶带中，当橡胶硫化剂用量(按重量百分比)低于0.5％时，产品固化不充分，硬度达不到要求；当橡胶硫化剂用量(按重量百分比)高于1％时，成本增加，储存期降低；而0.5～1％的橡胶硫化剂既能避免成本增加，储存期降低，又能保证产品固化充分，使硬度达到要求。

上述膨胀胶带中硫化促进剂可以采用促进剂DM(二硫化二苯并噻唑)、促进剂TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)、促进剂CZ(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)中的任意一种或两种，考虑原材料易购性和储存期，优选选择CZ。该膨胀胶带中，当硫化促进剂用量(按重量百分比)低于0.5％时，产品低温固化不充分，硬度达不到要求；当橡胶硫化促进剂用量(按重量百分比)高于1％时，储存期降低；而采用0.5～1％的硫化促进剂既能保证产品低温固化充分，硬度达到要求，又不会影响产品存储期，避免了储存期降低。

上述膨胀胶带中的发泡剂可以采用对甲苯磺酰肼、苯磺酰肼、N,N-二亚硝基五亚甲基四胺、偶氮二甲酰胺、复配偶氮二甲酰胺类发泡剂，考虑与发泡速度与硫化速度匹配性，优选偶氮二甲酰胺发泡剂(AC发泡剂)。该膨胀胶带中，当发泡剂用量(按重量百分比)低于5％时，膨胀率达不到要求；当发泡剂用量(按重量百分比)高于10％时，剪切强度达不到要求；而采用5～10％的发泡剂，既能使产品膨胀率达到要求，又不影响产品的剪切强度，使产品的剪切强度也达到要求。

上述膨胀胶带中的发泡剂促进剂可以采用氧化锌、硬脂酸或其混合物，考虑发泡与硫化速度匹配性，优选氧化锌。该膨胀胶带中，当触变剂用量(按重量百分比)低于5％时，不易挤出成型；当触变剂用量(按重量百分比)高于10％时，产品稠度过多，生产困难；而采用5～10％的触变剂，既能使产品易挤出成型，又不会使产品稠度过多，造成生产困难。

上述膨胀胶带中的触变剂可以采用纳米碳酸钙、气相法白炭黑、炭黑、有机膨润土或几种触变剂混合使用，考虑胶料状态及吸油效果，优选采用喷雾炭黑。

上述膨胀胶带中的填料可以采用轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉或几种填料混合使用，考虑胶料状态及填充效果，优选采用轻质碳酸钙。该膨胀胶带中，当填料用量(按重量百分比)低于20％时，膨胀胶带不易挤出成型；当触变剂用量(按重该膨胀胶带中，量百分比)高于30％时，膨胀胶带粘稠度过大，生产困难。而采用20～30％的填料，既能保证膨胀胶带易挤出成型，又不会使膨胀胶带粘稠度过大而造成生产困难。

本发明实施例还提供一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带的制备方法，用于生产本发明的膨胀胶带，按本发明的配方取制备膨胀胶带的各原料，包括以下步骤：

1)将固体环氧树脂、固体非极性橡胶和液体橡胶混合均匀后，在加压式捏炼机中捏炼7～11分钟；

2)将剩余的各原材料混合后，逐步加入所述加压式捏炼机，每次加入混合原料总重量的三分之一，在加压式捏炼机中捏炼5～8分钟；将剩余的所有原材料加入并混合均匀后，得到膨胀胶带基体组合物；

3)将上述制得的所述膨胀胶带基体组合物，按照所需宽度、厚度尺寸通过橡胶挤出机挤出成型，并在挤出过程中铺敷隔离纸，得到的产品即为油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带。在客户应用时根据现场所需尺寸裁切应用该膨胀胶带。

上述制备方法中，也可以采用开放式炼胶机进行生产。

本发明实施例的膨胀胶带采用含有与油面相容性好的非极性橡胶、低温粘性比较好的液态橡胶，降低环氧色散力，使得该膨胀胶带可以在低温下油面钢板上施工，保证产品的施工性能。

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，除特别说明，下述各实施例中用到的各原料均以重量计。

实施例1

本实施例提供了一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，该膨胀胶带的制备方法如下：

按重量份计，将顺丁橡胶BR900025重量份、液态聚丁二烯(1，2-LPB)18重量份、固体环氧树脂E205重量份加入加压式捏炼机，捏炼10分钟；

将环烷油16重量份、二氰二胺0.4重量份、DTDM0.8重量份、CZ0.8重量份、发泡剂AC9重量份、氧化锌6重量份、喷雾炭黑9重量份和轻质碳酸钙25重量份配好后，逐步加入加压式捏炼机，每次加入总重量1/3，每次加入后捏炼8min；将所有原材料加入并混合均匀后，得到膨胀胶带基体组合物；采用橡胶挤出机将膨胀胶带基体组合物挤成宽10mm、厚2mm、长1m，得到实施例1样品，该产品即得到油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带。

实施例2

本实施例提供了一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，该膨胀胶带的制备方法同实施例1，不同是所采用的原料，具体如下：

丁苯橡胶SBR150225重量份、液态聚丁二烯(1，2-LPB)18重量份、固体环氧树脂E205重量份、环烷油16重量份、二氰二胺0.4重量份、DTDM0.8重量份、CZ0.8重量份、发泡剂AC9重量份、氧化锌6重量份、喷雾炭黑9重量份和轻质碳酸钙25重量份，其制备方法同实施例1。得到实施例2样品。

对比例1

本对比例的膨胀胶带按照CN102181241A的实施例制备，膨胀胶带宽10mm、厚2mm、长1m，得到对比例1样品。

对上述制备得到的膨胀胶带进行如下性能测试，测试结果如表1所示：

(1)密度：按照GB/T6343-2009测试方法测试膨胀胶带密度。

(2)油面附着性：将膨胀胶带铺贴到带有防锈油的、在-5℃条件下放置24小时的钢板上，放置不同时间后，固定在摆式冲击试验机上，90°测试冲击试验，观察有无脱落现象。

(3)剪切强度：将产品制备成剪切试片并按照170℃×20min固化并放置24H后，按GB/T7124规定进行进行剪切测试。

(4)体积膨胀率：按照170℃×20min固化按照排水法进行膨胀率测试。

表一测试数据

从上表1可以看出，本发明实施例1、2的样品在低温条件下与比较例样品相比，可在低温油面钢板上迅速粘附，不脱落，低温施工性更好。

本发明的膨胀胶带减震效果优良，低温施工效果良好，不流淌，不污染电泳槽液，能用于车门、侧围板、箱盖、发动机盖等外板与加强筋或骨架之间的减震粘接，经电泳工序固化后，将外板与加强梁粘接在一起，阻止了两个刚性材料碰撞震动，同时阻止或减弱了其他震动在两个刚性材料之间的直接连续传播，提升了汽车的NVH性能，可有效减少减震材料用量，降低车身重量，有利于汽车主机厂节约能源，提高生产效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，其特征在于，该胶带的成分按重量百分比计为：4～6％的固体环氧树脂、20～30％的固体非极性橡胶、15～20％的液体橡胶、10～20％的软化剂、0.3～0.6％的环氧树脂固化剂、0.5～1％的橡胶硫化剂、0.5～1％的硫化促进剂，5～10％的发泡剂、5～7％的发泡促进剂、5～10％的触变剂和20～30％的填料。

2.根据权利要求1所述的一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，其特征在于，所述固体环氧树脂采用环氧当量为400～1400g/eq的双酚A类固体环氧树脂。

3.根据权利要求1或2所述的一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，其特征在于，所述固体非极性橡胶采用顺丁橡胶、丁苯橡胶或三元乙丙橡胶。

4.根据权利要求1或2所述的一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，其特征在于，所述液体橡胶采用分子量为800～3500的聚丁二烯液态橡胶、聚异丁烯、聚异戊二烯、三元乙丙液态橡胶中的任一种或任意几种。

5.根据权利要求4所述的一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，其特征在于，所述聚丁二烯液态橡胶采用带或不带活性端基(-OH、-COOH)的聚丁二烯液态橡胶。

6.根据权利要求1或2所述的一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，其特征在于，所述软化剂采用邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、环烷油、石蜡油中的任意一种或几种混合；

所述环氧树脂固化剂采用咪唑衍生物、酰肼类固化剂、二氰二胺、砜类固化剂中的任一种；

所述橡胶硫化剂采用硫磺、硫磺给予体、过氧化物中的任一种；

所述硫化促进剂采用二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的任意一种或两种。

7.根据权利要求1或2所述的一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带，其特征在于，所述发泡剂采用对甲苯磺酰肼、苯磺酰肼、N,N-二亚硝基五亚甲基四胺、偶氮二甲酰胺、复配偶氮二甲酰胺类发泡剂；

所述发泡剂促进剂采用为氧化锌、硬脂酸或其混合物；

所述触变剂采用纳米碳酸钙、气相法白炭黑、炭黑、有机膨润土或几种触变剂混合使用；

所述填料采用轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉或几种填料混合。

8.一种油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带的制备方法，其特征在于，用于生产权利要求1至6任一项所述的膨胀胶带，按权利要求1至6任一项取制备膨胀胶带的各原料，包括以下步骤：

1)将固体环氧树脂、固体非极性橡胶和液体橡胶混合均匀后，在加压式捏炼机中捏炼7～11分钟；

2)将剩余的各原材料混合后，逐步加入所述加压式捏炼机，每次加入混合原料总重量的三分之一，在加压式捏炼机中捏炼5～8分钟；将剩余的所有原材料加入并混合均匀后，得到膨胀胶带基体组合物；

3)将上述制得的所述膨胀胶带基体组合物，按照所需宽度、厚度尺寸通过橡胶挤出机挤出成型，并在挤出过程中铺敷隔离纸，得到的产品即为油面施工良好的预成型汽车减震膨胀胶带。