CN110305610B - 一种粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶及其制备方法。其中，减震膨胀胶包括以下质量百分数原料：丁苯橡胶3％‑5％、顺丁橡胶1.5％‑3％、环氧树脂7％‑10％、PVC 7％‑10％、双氰胺0.4％‑0.8％、取代脲促进剂0.1％‑0.3％、过氧化物硫化剂0.1％‑0.3％、化学发泡剂0.1％‑0.3％、颜料0.1％‑0.3％、氧化钙3％‑5％、重钙30％‑50％、邻苯二甲酸二辛酯20％‑30％、马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物0.3％‑1％。本申请引入一种经水解后又与甲醇酯化的马来酸酐接枝的聚异戊二烯橡胶，增加粘接力和附着力。还提高了环氧树脂的含量，提高附着力。

Description

一种粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶及其制备方法

技术领域

本申请属于减震膨胀胶技术领域，具体涉及一种粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶及其制备方法。

背景技术

减振胶黏剂俗称减震膨胀胶，是汽车生产中焊装工序中用量最大的胶种之一，用于车身覆盖件与钣金加强梁之间的缝隙，用来减少振动和噪声的胶黏剂。目前市面上主要是膏状减震膨胀胶，施工性好，固化前不流淌，加热固化后可以向四周延伸，对粘接部位进行填充，可填补部分因挤压胶少造成的开裂，高膨胀型填补效果尤为明显。

减震膨胀胶的优点：1.减振降噪，由于外板与加强筋间增加了弹性材料，避免了钢板与加强梁之间直接接触，阻止了二者碰撞产生的振动和噪声；2.控制共振，通过减震胶的连接，增加了外板稳定性，加固了车体结构，改变了车体的固有频率，减弱了部分外板产生的共振；3.阻尼，该类部位应用结构可以看做一种约束层结构，当加强梁和覆盖件产生振动形变时，减震材料不仅通过弹性形变衰减振动，而且在覆盖件与减振层、减振层与加强梁之间因发生剪切作用，从而消耗振动能量；4.特定部位涂布减震膨胀胶，可以减少或取消结合焊点，提高车身外表的美观性。

由于减震膨胀胶在焊装车间施工，它的粘接基材为车身钣金件，目前国内自主品牌主机厂大多使用冷轧钢板、镀锌钢板，镀锌钢板耐腐蚀性较冷轧钢板好些。市面上现有的减震膨胀胶对以上两种钢板粘接良好。

近些年国外品牌车厂相继使用锌镁铝镀层的钢板，锌铝镁(ZAM)镀层钢板，它与原冷轧板、纯镀锌钢板比较，有很多的优点，镀层中由于形成含有铝和镁的共晶组织，提高了镀层的耐蚀性、耐摩性和加工性，而且价格低，表面粗糙度低，更有利于车身漆膜的附着，提高车身的耐久性。国内钢厂，如首钢、宝钢、唐钢等相继开发与生产锌镁铝镀层的钢板。

在2019年初，国内的自主品牌主机厂相继提出在下半年更换为锌镁铝镀层的钢板，但是现有的减震膨胀胶经过试验验证，对锌镁铝镀层的钢板附着力低，剪切强度只有0.05MPa，0％CF(内聚破坏)，标准要求减震膨胀胶固化后的剪切强度≥0.3MPa，90％CF以上。马来酸酐因分子的极性大，使用马来酸酐接枝液体橡胶可以在一定程度上解决钢板的粘接问题，但是由于马来酸酐的活性高，会与现有的减震膨胀胶配方中环氧树脂的组分常温进行反应，造成产品储存期极短，不能满足储存期大于6个月的要求。

因此，现有的减震膨胀胶不能应用在锌镁铝镀层的钢板，需要开发新产品，来满足锌镁铝镀层钢板的粘接性能与储存性能。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶，包括以下质量百分数原料：

本申请引入一种经水解后又与甲醇酯化的马来酸酐接枝的聚异戊二烯橡胶(马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物)，由于分子中引入了羧基与酯基，极性高，与钢板表面形成氢键，增加的粘接力，而且羧基也会与钢板表面进行反应，增加附着力。与现有减震胶配方相比，本申请还提高了环氧树脂的含量，由于环氧树脂分子中存在羟基、醚键，与钢板表面形成氢键，提高附着力。

优选的，粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶，包括以下质量百分数原料：

优选的，所述马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物的结构式如下：

优选的，所述化学发泡剂为OBSH(4,4-氧代双苯磺酰肼)发泡剂。

第二方面，本申请还提供一种如上述的减震膨胀胶的制备方法，包括以下步骤：

按比例将丁苯橡胶、顺丁橡胶、占自身25％-30％的邻苯二甲酸二辛酯投入密炼机中，在108-112℃之间密炼15-25min，炼成橡胶母料，待用；

将所述橡胶母料、重钙、占自身15％-20％的邻苯二甲酸二辛酯投入到捏合机，捏合15-25min；

将PVC、环氧树脂、氧化钙、双氰胺、取代脲促进剂、过氧化物硫化剂、化学发泡剂、颜料、马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物同时投入到捏合机中，捏合25-40min；

缓慢将剩余的邻苯二甲酸二辛酯缓慢投入到捏合机中，粘度在8000Pa·s-12000Pa·s为止；进行真空脱泡、过滤，即得所述减震膨胀胶成品。

本申请具有的优点和积极效果是：本申请引入一种经水解后又与甲醇酯化的马来酸酐接枝的聚异戊二烯橡胶，由于分子中引入了羧基与酯基，极性高，与钢板表面形成氢键，增加的粘接力，而且羧基也会与钢板表面进行反应，增加附着力。与现有减震胶配方相比，本申请还提高了环氧树脂的含量，由于环氧树脂分子中存在羟基、醚键，与钢板表面形成氢键，提高附着力。

除了上面所描述的本申请解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本申请所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征所带来的优点，将在下文中作进一步详细的说明。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在无特别说明情况下，本申请各实施例采用的各原料均为市售产品，其中马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物选用日本可乐丽生产的LIR-410，结构式如下：

实施例1

将450g丁苯橡胶、180g顺丁橡胶、800g邻苯二甲酸二辛酯投入密炼机中，在108-112℃之间密炼20min，炼成橡胶母料，待用；

将上述橡胶母料、4.5kg重钙、500g邻苯二甲酸二辛酯投入到捏合机，捏合20min；

将700g的PVC、850g环氧树脂、300g氧化钙、50g双氰胺、20g取代脲促进剂、15g过氧化物硫化剂、20g化学发泡剂OBSH、10g颜料、50g马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物同时投入到捏合机中，捏合30min；

缓慢将1.555kg邻苯二甲酸二辛酯缓慢投入到捏合机中，粘度在8000Pa·s-12000Pa·s为止；进行真空脱泡、过滤、包装，得到粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶成品。

本实施例及本申请其他实施例提供的减震膨胀胶的施工过程为：利用机器人或气动胶枪，将减震膨胀胶涂在车身外板或加强梁上，涂胶时可以涂成连续的胶条或者涂成点状，涂胶后的外板与内板折叠后，进行组合焊接。进入电泳漆烤箱固化，发挥其减振性能。

对本实施例所得减震膨胀胶进行性能检测，部分性能检测报告如表1所示。

表1实施例1产品性能检测报告

实施例2

将300g丁苯橡胶、150g顺丁橡胶、822g邻苯二甲酸二辛酯投入密炼机中，在108-112℃之间密炼15min，炼成橡胶母料，待用；

将上述橡胶母料、5kg重钙、411g邻苯二甲酸二辛酯投入到捏合机，捏合25min；

将700g的PVC、700g环氧树脂、300g氧化钙、40g双氰胺、10g取代脲促进剂、10g过氧化物硫化剂、10g化学发泡剂OBSH、10g颜料、30g马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物同时投入到捏合机中，捏合40min；

缓慢将1.507kg邻苯二甲酸二辛酯缓慢投入到捏合机中，粘度在8000Pa·s-12000Pa·s为止；进行真空脱泡、过滤、包装，得到粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶成品。

对本实施例所得减震膨胀胶进行性能检测，部分性能检测报告如表2所示。

表2实施例2产品性能检测报告

实施例3

将500g丁苯橡胶、300g顺丁橡胶、750g邻苯二甲酸二辛酯投入密炼机中，在108-112℃之间密炼25min，炼成橡胶母料，待用；

将上述橡胶母料、3.4kg重钙、600g邻苯二甲酸二辛酯投入到捏合机，捏合15min；

将1kg的PVC、1kg环氧树脂、500g氧化钙、80g双氰胺、30g取代脲促进剂、30g过氧化物硫化剂、30g化学发泡剂OBSH、30g颜料、100g马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物同时投入到捏合机中，捏合25min；

缓慢将1.65kg邻苯二甲酸二辛酯缓慢投入到捏合机中，粘度在8000Pa·s-12000Pa·s为止；进行真空脱泡、过滤、包装，得到粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶成品。

对本实施例所得减震膨胀胶进行性能检测，部分性能检测报告如表3所示。

表3实施例3产品性能检测报告

实施例4

将400g丁苯橡胶、260g顺丁橡胶、560g邻苯二甲酸二辛酯投入密炼机中，在108-112℃之间密炼20min，炼成橡胶母料，待用；

将上述橡胶母料、4.9kg重钙、640g邻苯二甲酸二辛酯投入到捏合机，捏合20min；

将900g的PVC、900g环氧树脂、400g氧化钙、70g双氰胺、20g取代脲促进剂、20g过氧化物硫化剂、30g化学发泡剂OBSH、20g颜料、80g马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物同时投入到捏合机中，捏合30min；

缓慢将800g邻苯二甲酸二辛酯缓慢投入到捏合机中，粘度在8000Pa·s-12000Pa·s为止；进行真空脱泡、过滤、包装，得到粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶成品。

对本实施例所得减震膨胀胶进行性能检测，部分性能检测报告如表4所示。

表4实施例4产品性能检测报告

对比例1

将450g丁苯橡胶、180g顺丁橡胶、800g邻苯二甲酸二辛酯投入密炼机中，在108-112℃之间密炼20min，炼成橡胶母料，待用；

将上述橡胶母料、4.5kg重钙、500g邻苯二甲酸二辛酯投入到捏合机，捏合20min；

将700g的PVC、550g环氧树脂、300g氧化钙、50g双氰胺、20g取代脲促进剂、15g过氧化物硫化剂、20g化学发泡剂OBSH、10g颜料同时投入到捏合机中，捏合30min；

缓慢将1.555kg邻苯二甲酸二辛酯缓慢投入到捏合机中，粘度在8000Pa·s-12000Pa·s为止；进行真空脱泡、过滤、包装，得到减震膨胀胶。

对本对比例所得减震膨胀胶进行性能检测，部分性能检测报告如表5所示。

表5对比例1产品性能检测报告

对比例2

将450g丁苯橡胶、180g顺丁橡胶、800g邻苯二甲酸二辛酯投入密炼机中，在108-112℃之间密炼20min，炼成橡胶母料，待用；

将上述橡胶母料、4.5kg重钙、500g邻苯二甲酸二辛酯投入到捏合机，捏合20min；

将700g的PVC、850g环氧树脂、300g氧化钙、50g双氰胺、20g取代脲促进剂、15g过氧化物硫化剂、20g化学发泡剂OBSH、10g颜料、50g马来酸酐接枝聚异戊二烯同时投入到捏合机中，捏合30min；

缓慢将1.555kg邻苯二甲酸二辛酯缓慢投入到捏合机中，粘度在8000Pa·s-12000Pa·s为止；进行真空脱泡、过滤、包装，得到粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶成品。

对本对比例所得减震膨胀胶进行性能检测，部分性能检测报告如表6所示。

表6对比例2产品性能检测报告

对比例3

市售减震膨胀胶。

对本对比例的市售减震膨胀胶进行性能检测，部分性能检测报告如表7所示。

表7对比例3产品性能检测报告

本申请不仅可用于使用镀锌镁铝镀层的钢板，也可以用于铝合金钢板、纯锌镀层、冷轧钢板的车身。适用于汽车车身覆盖件与钣金加强梁之间的缝隙，用来减少振动和噪声的胶黏剂。

对比表1-表7可以看出，本申请减震膨胀胶不仅保证了减震膨胀胶与锌镁铝镀层的良好力学性能，而且产品挥发份低，提高了车辆的轻量化，而且此减震膨胀胶对于铝合金钢板粘接优秀，可以直接应用在全铝车身，无需再开发铝合金粘接的减震膨胀胶。

本申请解决了汽车减震膨胀胶对于锌镁铝镀层钢板的粘接问题，具体要求：减震膨胀胶在170℃20min的条件固化后，剪切强度：≥0.3MPa，破坏状态为90％CF以上；常温条件下，储存期大于6个月；40℃7天条件下，旋转粘度变化率≤30％。

由于本申请原料中没有马来酸酐基团，不会与环氧树脂较快的进行反应，只有羧基，而羧基常温下与环氧树脂反应慢，解决了对比例2中产品粘度稳定性差，储存期短的问题。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶，其特征在于，包括以下质量百分数原料：

2.根据权利要求1所述的粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶，其特征在于，包括以下质量百分数原料：

3.根据权利要求1或2所述的粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物的结构式如下：

4.根据权利要求1或2所述的粘接锌镁铝镀层钢板的减震膨胀胶，其特征在于，所述化学发泡剂为OBSH发泡剂。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的减震膨胀胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按比例将丁苯橡胶、顺丁橡胶、占自身25％-30％的邻苯二甲酸二辛酯投入密炼机中，在108-112℃之间密炼15-25min，炼成橡胶母料，待用；

将所述橡胶母料、重钙、占自身15％-20％的邻苯二甲酸二辛酯投入到捏合机，捏合15-25min；

将PVC、环氧树脂、氧化钙、双氰胺、取代脲促进剂、过氧化物硫化剂、化学发泡剂、颜料、马来酸酐接枝聚异戊二烯水解后与甲醇酯化的产物同时投入到捏合机中，捏合25-40min；

缓慢将剩余的邻苯二甲酸二辛酯缓慢投入到捏合机中，粘度在8000Pa·s-12000Pa·s为止；进行真空脱泡、过滤，即得所述减震膨胀胶成品。