CN105175816B - 一种高强度、低硬度减震胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度、低硬度减震胶及其制备方法，按重量百分比该减震胶的成分为：4～6％的环氧树脂、5～10％的固体非极性橡胶、5～10％的固体极性橡胶、35～50％的分子量为800～3500的液体橡胶、0.3～0.6％的固化剂、0.5～1％的硫化剂、0.5～1％的硫化促进剂、15～25％的触变剂和15～25％的填料。通过采用固体非极性和极性橡胶和高分子量的液体橡胶混合使用，这样既保证了橡胶在该减震胶中占有较高比例，保证减震胶剪切强度，又通过添加液体橡胶，降低了减震胶硬度，保证产品弹性。

Description

一种高强度、低硬度减震胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及车用减震胶制备领域，特别是涉及一种高强度、低硬度减震胶及其制备方法。

背景技术

随着人民生活水平的日益提高，汽车已经成为人们日常必不可少的代步工具，对于汽车驾驶和乘坐的舒适性，也越来越成为购买者关注的焦点。而车身的振动和噪声，无疑是影响汽车驾驶和乘坐舒适性的主要因素。

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振，该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。通过应用该类产品，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。

为保证车身内外板连接的牢固性，高端、SUV车型减震胶2mm厚胶层剪切强度需要≥0.6MPa；由于目前车身外板普遍较薄，为避免外板出现拉坑，硬度需要保持5～15A。目前常用减震胶通常的做法是通过添加发泡剂，做成发泡型膨胀减振胶来降低硬度，但这种方案的减震胶基本无法达到低硬度下的高剪切强度。因此如何使减震胶具备低硬度下的高强度是亟待解决的问题。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种高强度、低硬度减震胶及其制备方法，低硬度下具有高剪切强度的性能，满足某些车型对减震胶的低硬度与高剪切强度的要求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高强度、低硬度减震胶，按重量百分比该减震胶的成分为：4～6％的环氧树脂、5～10％的固体非极性橡胶、5～10％的固体极性橡胶、35～50％的分子量为800～3500的液体橡胶、0.3～0.6％的固化剂、0.5～1％的硫化剂、0.5～1％的硫化促进剂、15～25％的触变剂和15～25％的填料。

本发明实施例还提供一种高强度、低硬度减震胶的制备方法，用于制备本发明所述的减震胶，包括以下步骤：

将固体非极性橡胶和固体极性橡胶在捏合机中捏合5～8分钟；

将剩余各原材料混合后，按每次加入总重量1/4的量逐步加入所述捏合机，在所述捏合机中捏合5～8分钟；

所有原材料加入到所述捏合机并混合均匀后，即得到减震胶基体组合物。

本发明的有益效果为：通过采用固体非极性和极性橡胶和高分子量的液体橡胶混合使用，这样既保证了橡胶在该减震胶中占有较高比例，保证减震胶剪切强度，又通过添加液体橡胶，降低了减震胶硬度，保证产品弹性。

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高强度、低硬度减震胶，该减震胶按重量百分比，其成分为：4～6％的环氧树脂、5～10％的固体非极性橡胶、5～10％的固体极性橡胶、35～50％的分子量为800～3500的液体橡胶、0.3～0.6％的固化剂、0.5～1％的硫化剂、0.5～1％的硫化促进剂、15～25％的触变剂和15～25％的填料。

上述减震胶各原料较佳用量(按重量百分比计)为：4～6％的环氧树脂、6～8％的固体非极性橡胶、6～8％的固体极性橡胶、38～42％的分子量为800～3500的液体橡胶、0.3～0.6％的固化剂、0.6～1％的硫化剂、0.6～1％的硫化促进剂、18～20％的触变剂和18～22％的填料。

上述减震胶中，环氧树脂采用环氧当量为400～1400g/eq的双酚A类环氧树脂。考虑原材料易购和成本，优选采用E-51环氧树脂。该减震胶中，当环氧树脂用量(按重量百分比)低于4％时减震胶附着力差；当环氧树脂用量(按重量百分比)高于6％时，产品相分离。

上述减震胶中，固体非极性橡胶采用顺丁橡胶、丁苯橡胶或三元乙丙橡胶中的任一种。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。该减震胶中，当固体非极性橡胶用量(按重量百分比)低于5％时，减震胶油面施工性差；当非极性橡胶用量的重量百分比高于10％时，产品剪切强度达不到要求。

上述减震胶中，固体极性橡胶采用丁腈橡胶。该减震胶中，当固体极性橡胶用量(按重量百分比)低于5％时，减震胶剪切强度低；当极性橡胶用量的重量百分比高于10％时，减震胶油面施工性不好。

上述减震胶中，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。具体可采用带或不带活性端基(-OH、-COOH、)的聚丁二烯液态橡胶，考虑产品性能，优选采用分子量在1000左右的液态聚丁二烯(1，4-LPB)。该减震胶中，当液体橡胶用量(按重量百分比)低于35％时，产品粘度大、硬度高；高于50％时，减震胶剪切强度低。

上述减震胶中，固化剂作为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。该减震胶中，当固化剂用量(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。

上述减震胶中，硫化剂作为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。该减震胶中，当硫化剂用量(按重量百分比)低于0.5％时，产品固化不充分，硬度、剪切强度达不到要求；当硫化剂用量(按重量百分比)高于1％时，成本增加，储存期降低。

上述减震胶中，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DM。该减震胶中，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；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。

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，优选采用纳米碳酸钙。该减震胶中，当触变剂用量(按重量百分比)低于15％时，产品流淌，施工不良；当触变剂用量(按重量百分比)高于25％时，产品稠度过多，生产困难。

填料可以采用轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的任一种或几种混合使用。该减震胶中，当填料用量(按重量百分比)低于15％时，减震胶剪切过低；当填料用量(按重量百分比)高于25％时，减震胶粘稠度过大，生产困难。

本发明的减震胶以合成橡胶、液体橡胶为基材，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，具有低硬度、高剪切的特性，粘接强度高，减震效果好，不会对外板产生拉应力从而造成钢板凸凹问题，该减震胶不含有机溶剂、沥青等有毒有害成分，无毒、无刺激性气味，对环境无污染。

本发明实施例还提供一种高强度、低硬度减震胶的制备方法，用于制备上述的减震胶，包括以下步骤：

将固体非极性橡胶和固体极性橡胶按配方用量比例配好后，在捏合机中捏合5～8分钟；

将剩余各原材料按配方比例混合后，按每次加入总重量1/4的量逐步加入所述捏合机，在所述捏合机中捏合5～8分钟；

所有原材料加入到所述捏合机并混合均匀后，即得到减震胶基体组合物。

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高强度、低硬度减震胶，该减震胶的配方(各原料按重量计)及制备方法如下：

将顺丁橡胶BR90007份、丁腈橡胶62507份加入捏合机，捏合7分钟；将液态聚丁二烯(1，4-LPB)40份、环氧树脂E20 5份、二氰二胺0.4份、DTDM 0.8份、DM0.8份、纳米碳酸钙19份和滑石粉20份按配备配好后，逐步加入捏合机，每次加入总量1/4，每次加入后捏合8min；将所有原材料加入并混合均匀后，得到减震胶组合物。

实施例2

本实施例提供了一种高强度、低硬度减震胶，该减震胶的配方(各原料按重量计)及制备方法如下：

丁苯橡胶SBR1502 7份、丁腈橡胶6250 7份、液态聚丁二烯(1，2-LPB)40份、环氧树脂E20 5份、二氰二胺0.4份、DTDM 0.8份、DM0.8份、纳米碳酸钙19份和滑石粉20份，其制备方法同实施例1。得到实施例2样品。

对上述制备得到的减震胶进行如下性能测试，测试结果如表1所示：

硬度

将产品制备成胶层厚度为6-8mm试片，并按照170℃×20min固化并放置24H后，按GB/T 531测试邵氏A硬度。

剪切强度

将产品制备成胶层厚度为2mm的剪切试片，并按照170℃×20min固化并放置24H后，按GB/T 7124规定进行进行剪切测试。

表一 测试数据

测试项目	实施例1制得的减震胶	实施例2制得的减震胶
			硬度 邵氏A	11	12
剪切强度MPa	0.72	0.74

从上表中可以看出，本发明实施例1、2制得的减震胶在较高的剪切强度条件下，硬度不低于10A，具备剪切强度高，硬度低的性能优点。

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)

1.一种高强度、低硬度减震胶，其特征在于，按重量百分比该减震胶的成分为：4～6％的环氧树脂、5～10％的固体非极性橡胶、5～10％的固体极性橡胶、35～50％的分子量为800～3500的液体橡胶、0.3～0.6％的固化剂、0.5～1％的硫化剂、0.5～1％的硫化促进剂、15～25％的触变剂和15～25％的填料；

所述固体极性橡胶采用丁腈橡胶；

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；

所述填料采用轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的任一种或几种混合使用。

2.根据权利要求1所述的一种高强度、低硬度减震胶，其特征在于，所述环氧树脂采用环氧当量为400～1400g/eq的双酚A类环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的一种高强度、低硬度减震胶，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中的任一种。

4.根据权利要求1所述的一种高强度、低硬度减震胶，其特征在于，所述固化剂采用环氧潜伏性固化剂。

5.根据权利要求4所述的一种高强度、低硬度减震胶，其特征在于，所述环氧潜伏性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。

6.根据权利要求1所述的一种高强度、低硬度减震胶，其特征在于，所述硫化剂采用硫磺、硫磺给予体、过氧化物。

7.根据权利要求1所述的一种高强度、低硬度减震胶，其特征在于，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；

所述触变剂采用纳米碳酸钙、气相法白炭黑、炭黑、有机膨润土中的任一种或几种混合使用。

8.一种高强度、低硬度减震胶的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至7任一项所述的减震胶，包括以下步骤：

将固体非极性橡胶和固体极性橡胶在捏合机中捏合5～8分钟；

将剩余各原材料混合后，按每次加入总重量1/4的量逐步加入所述捏合机，在所述捏合机中捏合5～8分钟；

所有原材料加入到所述捏合机并混合均匀后，即得到减震胶基体组合物。