CN109401196B - 一种汽车铝板用补强材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型汽车铝板用补强材料，其组分及重量份数为：橡胶50‑60份；环氧树脂60‑80份；炭黑4‑6份；活性剂4‑7份；填料110‑120份；粘着剂40‑60份；硫磺20‑23份；硫化促进剂8‑12份；交联剂5‑8份；发泡剂1‑2份。本补强材料制成补强贴片料贴在铝车身内侧，经过烘烤后，交联剂双键打开与橡胶，环氧树脂内的双键结构发生交联反应，由于橡胶和环氧树脂相互混合使得活性点分散进而交联速度变慢，固化时间长，对铝车身表面产生的收缩抓接力较小，不会使得铝车身产生明显的形变。

Description

一种汽车铝板用补强材料
技术领域
本发明涉及汽车补强材料，涉及铝板，尤其是一种汽车铝板用补强材料。
背景技术
目前随着汽车轻量化、环保等被广泛关注，各OEM都纷纷研究如何使车辆更轻，轻量化带来的优势就是更低的油耗，低油耗则意味着低排放。故而大大降低了对环境的影响。汽车的白车身占据了汽车总重量的30％-40％，白车身的轻量化是最明显最有效果的。铝的密度为：2.7×103Kg/m3，钢板的密度为：7.9×103Kg/m3，同体积的铝比钢的轻3倍；采用铝作为白车身的主要材料会是今后汽车轻量化的一个主要途径。但铝的强度远远低于钢，即使采用铝合金强度也无法和钢媲美，这就意味着要使用到补强材料来弥补铝强度上的缺陷，目前市场上提供的补强材料大多都是以钢板为基础设计研发的，钢的弹性模量(E)200-235KN/mm2，但铝的弹性模量(E)69KN/mm2，这说明铝板抗弹性变形的能力差于钢板，钢板用补强材料硬化的过程中因钢的抗弹性变形的能力较强，在发泡硬化后不会在车声钢板上出项缩痕，但铝板抗弹性变形的能力低，直接将钢板补强材料应用到铝板上后，会使铝板产生塑性变形产生缩痕影响整车外观。综上所述，需要开发一款使用在铝板白车上使用的补强材料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种汽车铝板用补强材料，不会使得铝板表面产生收缩痕迹，不影响整车外观。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种汽车铝板用补强材料，其组分及重量份数为：
橡胶 50-60份；
环氧树脂 60-80份；
炭黑 4-6份；
活性剂 4-7份；
填料 110-120份；
粘着剂 40-60份；
硫磺 20-23份；
硫化促进剂 8-12份；
交联剂 5-8份；
发泡剂 1-2份。
而且，所述橡胶为丁苯橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶的一种或两种以上的混合物。
而且，所述环氧树脂为固体环氧树脂YD-170、户外型环氧树脂AL-3040的一种或两种以上的混合物。
而且，所述活性剂为氧化锌、碳酸锌的一种或两种以上的混合物。
而且，所述填料为碳酸钙、滑石粉的一种或两种以上的混合物。
而且，所述粘着剂为C5石油树脂、C9石油树脂的一种或两种以上的混合物。
而且，所述硫化促进剂为DM、TBzTD、ZBEC的一种或两种以上的混合物。
而且，所述交联剂为双氰胺、邻氨基苯甲酸盐的一种或两种以上的混合物。
而且，所述发泡剂为过氧化苯甲酰的一种或两种以上的混合物。
该补强材料的制备方法，步骤如下：
(1)一次混炼：在110℃的条件下，将橡胶、环氧树脂、炭黑、活性剂、填料和粘着剂加压2MPa，混炼30min-35min，制成一次混炼胶；
(2)二次混炼：在60-65℃的条件下，将一次混炼胶与硫磺、硫化促进剂、交联剂、发泡剂加压2MPa，混炼30min-35min，制成二次混炼胶，该二次混炼胶即为补强材料。
本发明还提供一种由本补强材料制成的补强贴片，在补强材料的两面分别粘贴离型纸及玻璃布。所述离型纸厚度为0.1-0.3mm；所述树脂型补强层厚度为1-4mm；所述玻璃布厚度为0.1-0.3mm。制备方法为：将补强材料放入涂布机中加热软化，软化后通过涂布辊均匀涂布在离型纸表面，然后设置压延辊辊温60-65℃并调整压延辊之间的间距1-3mm，再将玻璃布通过压延辊压延与软化后的混炼胶体复合，最后通过裁切机裁断成型。
本发明的有益效果在于：
1、本补强材料制成补强贴片料贴在铝车身内侧，经过烘烤后，交联剂双键打开与橡胶，环氧树脂内的双键结构发生交联反应，由于橡胶和环氧树脂相互混合使得活性点分散进而交联速度变慢，固化时间长，对铝车身表面产生的收缩抓接力较小，不会使得铝车身产生明显的形变。
2、本补强材料提高了铝板的弯曲强度、刚度、抗冲击性，提升汽车安全性能，增加铝板抗疲劳和阻尼效果，提升汽车的NVH性能。
3、本补强材料制成补强贴片粘贴在铝车身应力集中的部位，提高了铝板的刚度，由于补强片内部有树脂高分子材料，具有阻尼作用，当车身振动时，树脂高分子将振动能转化为分子位移、形变和热能，从而提高此处抗疲劳强度。
4、相对于钢板用补强材料冷却固化速度快，塑形变形应力大，产生抓痕力大的问题，本补强材料固化速度慢，塑形变形应力小，产生抓痕力小。
5、本补强材料制成补强贴片性能稳定，粘贴安装时操作人员可以单人轻易完成，且不易产生错误。
附图说明
图1为本发明补强贴片的结构示意图。
其中1-离型纸、2-补强层、3-玻璃布。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，所述实施例仅为本发明较佳的实施例，不是全部实施例。
实施例1
一种汽车铝板用补强材料，制备方法为：
(1)一次混炼：在110℃的条件下，将丁苯橡胶30kg、丁腈橡胶25kg、固体环氧树脂YD-170 50kg、户外型环氧树脂AL-3040 25kg、炭黑5kg、活性剂氧化锌5kg、填料滑石粉55kg、填料碳酸钙60kg和粘着剂C9 50kg加压，混炼30min，制备一次混炼胶。
(2)二次混炼：在60℃的条件下，将一次混炼物与硫磺20kg、硫化促进剂DM 8kg、交联剂双氰胺3kg、邻氨基苯甲酸盐2kg、发泡剂过氧化苯甲酰1kg，加压，混炼30min，制备二次混炼胶。
将二次混炼物胶块放入涂布机中加热软化，软后的混炼胶体通过涂布辊均匀涂布在离型纸表面。然后设置压延辊辊温60-65℃并调整压延辊之间的间距1.4mm，再将玻璃布通过压延辊压延与软后的混炼胶体复合成型。最后通过裁切机裁断成型。制得补强贴片防粘接离型纸厚度为0.1mm、补强材料厚度为2mm、玻璃布厚度为0.2mm。
将补强贴片粘贴在铝板车身的相应位置，经过电泳后的烘干工序(140℃-160℃×20Min) 发泡硬化，但该产品冷却硬化的速度低于钢板用补强材料，可以随着铝板的变形量一同发生变化，故而不产生缩痕。
实施例2
一种汽车铝板用补强材料，制备方法如下：
(1)一次混炼：在110℃的条件下，将丁苯橡胶25kg、丁腈橡胶25kg、固体环氧树脂YD-170 45kg、户外型环氧树脂AL-3040 35kg、炭黑6kg、活性剂氧化锌7kg、填料滑石粉50kg、填料碳酸钙70kg和粘着剂C5 60kg加压，混炼30min，制备一次混炼胶。
(2)二次混炼：在60℃的条件下，将一次混炼物与硫磺23kg、硫化促进剂ZBEC 8kg、交联剂双氰胺4kg、邻氨基苯甲酸盐3kg、发泡剂过氧化苯甲酰1.5kg，加压，混炼35min，制备二次混炼胶。
将二次混炼物胶块放入涂布机中加热软化，软后的混炼胶体通过涂布辊均匀涂布在离型纸表面。然后设置压延辊辊温65℃并调整压延辊之间的间距2.5mm，再将玻璃布通过压延辊压延与软后的混炼胶体复合成型。最后通过裁切机裁断成型。制得补强贴片防粘接离型纸厚度为0.2mm、补强材料厚度为3mm、玻璃布厚度为0.1mm。
将补强贴片粘贴在铝板车身的相应位置，经过电泳后的烘干工序(140℃-160℃×20Min) 发泡硬化，但该产品冷却硬化的速度低于钢板用补强材料，可以随着铝板的变形量一同发生变化，故而不产生缩痕。
实施例3
一种汽车铝板用补强材料，制备方法如下：
(1)一次混炼：在110℃的条件下，将丁苯橡胶25kg、丁腈橡胶25kg、固体环氧树脂YD-170 30kg、户外型环氧树脂AL-3040 35kg、炭黑4kg、活性剂氧化锌4kg、填料碳酸钙50kg、填料碳酸钙60kg和粘着剂C5 50kg加压，混炼30min，制备一次混炼胶。
(2)二次混炼：在60℃的条件下，将一次混炼物与硫磺21kg、硫化促进剂DM 6kg、交联剂双氰胺4kg、邻氨基苯甲酸盐2kg、发泡剂过氧化苯甲酰2kg，加压，混炼35min，制备二次混炼胶。
将二次混炼物胶块放入涂布机中加热软化，软后的混炼胶体通过涂布辊均匀涂布在离型纸表面。然后设置压延辊辊温65℃并调整压延辊之间的间距1.6mm，再将玻璃布通过压延辊压延与软后的混炼胶体复合成型。最后通过裁切机裁断成型。制得补强贴片防粘接离型纸厚度为0.1mm、补强材料厚度为2mm、玻璃布厚度为0.1mm。
将补强贴片粘贴在铝板车身的相应位置，经过电泳后的烘干工序(140℃-160℃×20Min) 发泡硬化，但该产品冷却硬化的速度低于钢板用补强材料，可以随着铝板的变形量一同发生变化，故而不产生缩痕。
经过测试发现如下变化，在补强材料冷却硬化过程中压强变化，如表1所示。
表1
Figure BDA0001831871930000041
实验结果参数如表2所示。
表2
序号 项目 结果
1 补强倍率 2.5mm≥2倍
2 发泡倍率 ≥2倍
3 缩痕测试 无缩痕
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种汽车铝板用补强材料，其组分及重量份数为：
橡胶50-60份；
环氧树脂60-80份；
炭黑4-6份；
活性剂4-7份；
填料110-120份；
粘着剂40-60份；
硫磺20-23份；
硫化促进剂8-12份；
交联剂5-8份；
发泡剂1-2份；
所述活性剂为氧化锌或碳酸锌；所述填料为碳酸钙或滑石粉；所述粘着剂为C5石油树脂或C9石油树脂；所述硫化促进剂为DM或TBzTD或ZBEC；所述交联剂为双氰胺或邻氨基苯甲酸盐；所述发泡剂为过氧化苯甲酰；
制备方法，步骤如下：
(1)一次混炼：在110℃的条件下，将橡胶、环氧树脂、炭黑、活性剂、填料和粘着剂加压2MPa，混炼30min-35min，制成一次混炼胶；
(2)二次混炼：在60-65℃的条件下，将一次混炼胶与硫磺、硫化促进剂、交联剂、发泡剂加压2MPa，混炼30min-35min，制成二次混炼胶，该二次混炼胶即为补强材料。
2.一种根据权利要求1所述的汽车铝板用补强材料制成的补强贴片，其特征在于：所述补强材料制成片状，在补强材料的两面分别粘贴离型纸及玻璃布。
3.根据权利要求2所述的补强贴片，其特征在于：制备方法为：将补强材料放入涂布机中加热软化，软化后通过涂布辊均匀涂布在离型纸表面，然后设置压延辊辊温60-65℃并调整压延辊之间的间距1-3mm，再将玻璃布通过压延辊压延与软化后的混炼胶体复合，最后通过裁切机裁断成型。
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