CN106085294A - 汽车用多功能阻尼胶片及其制备方法 - Google Patents

汽车用多功能阻尼胶片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种汽车用多功能阻尼胶片，包括具有自粘性的补强胶层（2）、设置在补强胶层（2）上表面的阻尼胶层（1）和设置在补强胶层（2）下表面的防粘层（3）；其制备方法它的步骤为：（1）阻尼胶层的制备；（2）补强胶层的制备；（3）在补强胶层上表面粘结阻尼胶层，在补强胶层上表面粘结隔离纸即形成最终产品。本发明将阻尼与补强复合，同时具备第一类、第二类工程材料的使用功能，使产品能在常温下和高温后两类环境下安装，在各类车辆环境下使用，性能优异，绿色环保，一料多用，使用方便。

Description

汽车用多功能阻尼胶片及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车NVH工程材料制备领域，具体涉及一种汽车用多功能阻尼胶片及其制备方法。
背景技术
汽车NVH(振动、噪声、舒适性)工程，包括用阻尼的方法来控制振动，抑制噪声，通常采用的工程材料有两类：一类是汽车用阻尼胶片，这类材料经常使用的有两个型号，即热熔型和磁吸型，另一类是汽车用补强胶片，这些材料采用热熔或热固的方法，将产品附加到车身板件上，用于控制振动，抑制噪声，第一类中的热熔型，用于车身地板等平面部位，将阻尼胶片以加热熔融的方法，附加在钢板上；第一类中的磁吸型，用于车身的侧围、顶棚等受重力影响的部位，这些部位在烘烤前需先将产品固定到板件上，这个功能由材料的磁性来实现；第二类汽车用补强胶片，用于车身板件较薄的部位，该类产品烘烤后变硬，附加到钢板上后可增加刚度，上述两类产品已在汽车行业使用了20多年，主要存在以下问题：
1、第一类产品，安装时需高温烘烤，部分材料烘烤后有挥发性有机物析出，污染车间环境，对于磁性材料产品，存在剩磁问题，产品的磁性功能，只用于烘烤过程，时间是30min，烘烤后，磁性便没有任何用处，但剩磁留之无用，去之困难，有报道称剩磁的磁场，也会污染车内环境，剩磁的自然衰减，需要相当长的时间，磁性产品的密度2.5～2.7，高出普通材料40％左右，不利汽车产品的轻量化。
2、磁性材料产品最大的使用问题是烘烤后容易起泡，这是行业内普遍存在的问题，起泡的机理还不是很清晰，一般认为是磁粉在产品内的分布不匀所致，工艺上的改进还存在许多问题。
3、第二类汽车用补强胶片，烘烤后产品变硬，增强了附加部位钢板的强度，但阻尼系数很低，一般在0.03左右数量级，较普通阻尼材料低70％以上，顾此失彼，刚度增强了，阻尼降低了；该类产品的烘烤温度为170℃～180℃，需在车身电泳前安装，而产品附加覆盖的部位，有电泳不到的可能，车身板件存在锈蚀的风险。
目前在阻尼胶片方面的研究，我们查到如下专利：
1、公开号：CN1861671A，发明名称：一种高阻尼抗振降噪橡胶集成材料，该专利在传统橡胶阻尼抗振材料的基础上加入经过表面处理的填料、纤维、纤维毡或织物形成多相界面结构，达到极为出色的高阻尼抗振降噪的功能；授权公告号：CN102061040B，发明名称：一种汽车减振产品用高阻尼橡胶配制原料，该专利通过特定的配方得到高阻尼耐热的汽车减振产品，但这两个专利产品即为我们所说的第一或第二类产品的改进型，通过配方的调整，在一定程度上提高阻尼性能，但属于单一结构，单一功能的阻尼胶片产品，类似产品还可见于CN105038097A、CN101112807A和CN201544506U。
2、授权公告号：CN103073842B，发明名称：一种汽车用高分子合金补强胶片材料及其制备方法，该专利产品具有较好的强度和韧性，与钢板粘合强度大，并能与钢板油面粘附。该专利产品即为我们所说的第二类产品的改进型，通过配方调整，在与钢板烘烤固化后，提高板件的强度，属单一结构，单一功能的补强胶片产品，类似产品还可见于CN103509506B、CN103834325A、CN104804685A和CN1865345A。
3、授权公告号：CN1321809C，发明名称：高阻尼宽温域复合型阻尼胶版及制造方法，该发明将同一类型，不同材质的产品，复合在一起，其实质还是单一功能的阻尼胶片产品，类似产品还可见于CN101691119B和CN204937004U。
4、申请公布号：CN105542695A，发明名称：一种高阻尼的补强胶片及其制备方法，该发明称：将阻尼与补强相结合，能够使车身在补强的同时还可降低车内的振动和噪音，提高乘车舒适性。但该产品没有给出安装条件，若在常温下安装，则阻尼系数有可能实现，但剪切强度、补强倍率难以实现，若在烘烤下安装，则剪切强度、补强倍率有可能实现，但阻尼系数难以实现，此时材料很硬，因此该产品本质上还是单一功能的阻尼胶片(常温下安装)或补强胶片(烘烤后)产品，高阻尼与高补强无法同时实现，没能实现多功能化。
发明内容
本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种将阻尼与补强复合，同时具备第一类、第二类工程材料的使用功能，使产品能在常温下和高温后两类环境下安装，在各类车辆环境下使用，性能优异，绿色环保，一料多用，使用方便的汽车用多功能阻尼胶片及其制备方法。
为实现上述的目的，本发明的技术方案为：
一种汽车用多功能阻尼胶片，该汽车用多功能阻尼胶片包括具有自粘性的补强胶层、设置在补强胶层上表面的阻尼胶层和设置在补强胶层下表面的防粘层，所述阻尼胶层的原料组分及重量份数为：
所述补强胶层的原料组分及重量份数为：
作为进一步的说明，以上所述阻尼胶层的原料组分中，所述软化剂为环烷油，所述粘合剂为C5石油树脂。
作为进一步的说明，以上所述补强胶层的原料组分中，所述固化剂为双氰胺，所述促进剂为有机脲类潜伏性促进剂，所述软化剂为环烷油，所述增强剂为炭黑，所述粘合剂为C5石油树脂，所述填充剂为重钙粉或CaHCO3。
作为进一步的说明，以上所述有机脲类潜伏性促进剂为3-苯基-1，1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1，1-二甲基脲、3-对茴香基-1，1-二甲基脲、3-对硝基苯基-1，1-二甲基脲、N-(3，4-二氯苯基)-N，N’-二甲基脲或4-苯基-1，1-二甲基氨基脲。
作为进一步的说明，以上所述阻尼胶层1的厚度为1.8mm。
作为进一步的说明，以上所述补强胶层2的厚度为1.2mm。
作为进一步的说明，以上所述防粘层3为隔离纸。
如上所述的汽车用多功能阻尼胶片的制备方法，它的步骤为：
(1)阻尼胶层的制备：在140℃下，将阻尼胶层的原料组分按重量份数在捏合机中混合搅拌30min，然后压延、裁断、成型；
(2)补强胶层的制备：在60℃下，将补强胶层的原料组分按重量份数在捏合机中混合搅拌30min，然后压延、裁断、成型；
(3)在补强胶层上表面粘结阻尼胶层，在补强胶层上表面粘结隔离纸即形成最终产品。
作为进一步的说明，以上所述的纤维，现有的纤维产品均可以使用，例如高强度聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维或木质素纤维等。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.本发明产品的阻尼胶片多功能化。
本发明将阻尼胶层和补强胶层复合，同时具备第一类、第二类工程材料的使用功能。
2.本发明成本有所降低。
本发明产品厚度3mm，常温下阻尼系数0.2以上，可等效替代本发明背景技术所说的4mm的第一类材料，综合成本与第一类材料基本一致，但厚度减少了1mm，这样等效替代后成本可节约25％左右。本发明产品的密度为1.8～2.0g/cm3，相对于本发明背景技术所说的第一类、第二类产品的综合密度(即第一类材料和第二类材料的平均密度)2.2～2.4g/cm3，重量减轻10％左右，有利于整车的轻量化方向。
3、本发明产品的选用材料不含有害物质，使用过程绿色环保。
本发明中层的补强胶层以改性高分子热固型聚合物为基材，配合天然橡胶等类材料，具有一定的粘性，上层阻尼胶层采用热熔型具有粘弹性高分子聚合物为基材，加之无机填料，具有较高的阻尼系数。常温下，中层补强胶层材料可等效成具有自粘强度的阻尼胶，因此不需要烘烤，可替代本发明背景技术所说的第一类材料，一般在涂装后或总装车间，直接安装使用；高温下，中层补强胶层材料在140℃以上时，可实现固化，附加到车身板件上，增加其刚度，相当于本发明背景技术所说的第二类材料的功能，与上层阻尼胶层材料配合使用，在增强刚度的同时，也增强了阻尼。由于不需烘烤，目前产品在使用过程中的问题，如起泡、流淌、脱落等，也就不存在了，不再需要经常性的整车巡查，节约了售后服务的人力成本。本发明产品，不含磁粉，不存在剩磁问题，免去了由于剩磁场污染可能引发的使用纠纷，目前磁性材料的剩磁场20mT左右，无法去掉。本发明产品，烘烤状态下，固化温度由170℃～180℃降到了140℃～150℃，节约了电力，可在涂装车间使用，从根本上免去了由于材料使用的原因，电泳可能不到位而引发的板件锈蚀风险，避免了使用过程的这类纠纷，从商品车上铲掉的材料痕迹看，这类风险是存在的。
4、本发明应用实施方便。
本发明产品，实施方式是直接替代目前在线使用的上述两类NVH工程材料产品，使用状态做了重大调整，替代原第一产品时，由烘烤状态，调整为常温状态，不需烘烤，安装部位由涂装车间调整到涂装出口或总装车间，替代第二类产品时，安装部位由焊装车间，调整到涂装车间，这些调整，无需增添设备，无需增加成本，只是调整了工位，只需对岗位人员做简单的培训，就可以做到平稳转换，无缝对接。
附图说明
图1为本发明汽车用多功能阻尼胶片的结构示意图。
附图标记：1-阻尼胶层，2-补强胶层，3-防粘层。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。
实施例1：
如图1所示，一种汽车用多功能阻尼胶片，包括具有自粘性的补强胶层2、设置在补强胶层2上表面的阻尼胶层1和设置在补强胶层2下表面的防粘层3，阻尼胶层1的原料组分及重量份数为：乙烯-醋酸乙烯脂共聚物25份，云母粉18份，重钙粉77份，硅灰石针状粉45份，环烷油8份，C5石油树脂25份，聚酯纤维2.2份；补强胶层2的原料组分及重量份：天然橡胶2.5份，丁基橡胶5份，环氧树脂16份，双氰胺2份，3-苯基-1，1-二甲基脲0.3份，环烷油4份，炭黑2份，C5石油树脂6份，重钙粉60份。阻尼胶层1的厚度为1.8mm，补强胶层2的厚度为1.2mm，防粘层3为隔离纸。
实施例2：
如图1所示，一种汽车用多功能阻尼胶片，包括具有自粘性的补强胶层2、设置在补强胶层2上表面的阻尼胶层1和设置在补强胶层2下表面的防粘层3，阻尼胶层1的原料组分及重量份数为：乙烯-醋酸乙烯脂共聚物28份，云母粉19份，重钙粉80份，硅灰石针状粉47份，环烷油9份，C5石油树脂28份，高强度聚丙烯纤维2.5份；补强胶层2的原料组分及重量份：天然橡胶3份，丁基橡胶6份，环氧树脂18份，双氰胺2.5份，3-(4-氯苯基)-1，1-二甲基脲0.4份，环烷油5份，炭黑3份，C5石油树脂7份，重钙粉62份。阻尼胶层1的厚度为1.8mm，补强胶层2的厚度为1.2mm，防粘层3为隔离纸。
实施例3：
如图1所示，一种汽车用多功能阻尼胶片，包括具有自粘性的补强胶层2、设置在补强胶层2上表面的阻尼胶层1和设置在补强胶层2下表面的防粘层3，阻尼胶层1的原料组分及重量份数为：乙烯-醋酸乙烯脂共聚物30份，云母粉20份，重钙粉75份，硅灰石针状粉50份，环烷油10份，C5石油树脂30份，聚丙烯腈纤维2份；补强胶层2的原料组分及重量份：天然橡胶2份，丁基橡胶4份，环氧树脂25份，双氰胺3份，3-对茴香基-1，1-二甲基脲0.5份，环烷油6份，炭黑4份，C5石油树脂8份，碳酸氢钙粉65份。阻尼胶层1的厚度为1.8mm，补强胶层2的厚度为1.2mm，防粘层3为隔离纸。
上述实施例1、2、3汽车用多功能阻尼胶片的制备方法，它的步骤为：
(1)阻尼胶层的制备：在140℃下，将阻尼胶层的原料组分按重量份数在捏合机中混合搅拌30min，然后压延、裁断、成型；
(2)补强胶层的制备：在60℃下，将补强胶层的原料组分按重量份数在捏合机中混合搅拌30min，然后压延、裁断、成型；
(3)在补强胶层上表面粘结阻尼胶层，在补强胶层上表面粘结隔离纸即形成最终产品。
将实施例1、2、3的检测指标以及本发明背景技术所述的目前第一、二类产品的检测指标汇总，结果如表一所示。
表一
由表一可以看出：
(1)本发明产品相对于第一类产品热熔型，在阻尼系数相差不多的情况下，厚度降低了1mm。
(2)本发明产品相对于第一类产品磁吸型，密度下降，重量有所减轻，阻尼系数不变。
(3)本发明产品在代替第一类产品使用时，由140℃降到了常温，从根本上解决了产品由于烘烤容易产生的起泡、流淌、脱落等问题，在代替第二类产品使用时，由170℃降到了140℃，可在电泳后(涂装车间)安装，消除了锈蚀风险，事故率降低，耗能减少。
(4)本发明产品相对于第二类产品，阻尼系数和补强刚度比均有提高，可等效成在加厚了的钢板上，又附加了阻尼，进一步降低了车内的振动噪声，提高了乘车的舒适性。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车用多功能阻尼胶片，其特征在于：该汽车用多功能阻尼胶片包括具有自粘性的补强胶层（2）、设置在补强胶层（2）上表面的阻尼胶层（1）和设置在补强胶层（2）下表面的防粘层（3），所述阻尼胶层（1）的原料组分及重量份数为：
乙烯-醋酸乙烯脂共聚物 25-30份；
云母粉 18-20份；
重钙粉 75-80份；
硅灰石针状粉 45-50份；
软化剂 8-10份；
粘合剂 25-30份；
纤维 2-2.5份；
所述补强胶层（2）的原料组分及重量份数为：
天然橡胶 2-3份；
丁基橡胶 4-6份；
环氧树脂 16-25份；
固化剂 2-3份；
促进剂 0.3-0.5份；
软化剂 4-6份；
增强剂 2-4份；
粘合剂 6-8份；
填充剂 60-65份。
2.根据权利要求1所述的汽车用多功能阻尼胶片，其特征在于：所述阻尼胶层（1）的原料组分中，所述软化剂为环烷油，所述粘合剂为C5石油树脂。
3.根据权利要求1所述的汽车用多功能阻尼胶片，其特征在于：所述补强胶层（2）的原料组分中，所述固化剂为双氰胺，所述促进剂为有机脲类潜伏性促进剂，所述软化剂为环烷油，所述增强剂为炭黑，所述粘合剂为C5石油树脂，所述填充剂为重钙粉或CaHCO3。
4.根据权利要求3所述的汽车用多功能阻尼胶片，其特征在于：所述有机脲类潜伏性促进剂为3-苯基-1，1-二甲基脲、3- (4- 氯苯基)- 1，1-二甲基脲、3- 对茴香基- 1，1-二甲基脲、 3-对硝基苯基-1，1-二甲基脲、N- (3，4- 二氯苯基)- N，N’-二甲基脲或4-苯基- 1，1- 二甲基氨基脲。
5.根据权利要求1所述的汽车用多功能阻尼胶片，其特征在于：所述阻尼胶层（1）的厚度为1.8mm。
6.根据权利要求1所述的汽车用多功能阻尼胶片，其特征在于：所述补强胶层（2）的厚度为1.2mm。
7.根据权利要求1所述的汽车用多功能阻尼胶片，其特征在于：所述防粘层（3）为隔离纸。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的汽车用多功能阻尼胶片的制备方法，其特征在于，它的步骤为：
（1）阻尼胶层的制备：在140℃下，将阻尼胶层的原料组分按重量份数在捏合机中混合搅拌30min，然后压延、裁断、成型；
（2）补强胶层的制备：在60℃下，将补强胶层的原料组分按重量份数在捏合机中混合搅拌30min，然后压延、裁断、成型；
（3）在补强胶层上表面粘结阻尼胶层，在补强胶层上表面粘结隔离纸即形成最终产品。
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