CN110435251B - 一种用于声波衰减的金属复合板及其制造方法 - Google Patents

一种用于声波衰减的金属复合板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于声波衰减的金属复合板及其制造方法，该金属复合板包括通过粘合剂粘结复合在一起的两层金属板。本发明还提供了上述金属复合板的制造方法。本发明的金属复合板，不仅具有极佳的拉伸强度和T‑剥离强度，还具有声波衰减功能，可以过滤50％以上的噪音，能够广泛应用于汽车、航空、高铁等领域。

Description

一种用于声波衰减的金属复合板及其制造方法
技术领域
本申请涉及一种用于声波衰减的金属复合板及其制造方法。
背景技术
工业上许多领域用到金属复合板,如航天、车辆、军事等，主要方法是通过粘合剂将金属-金属进行粘结复合，粘合剂在其中主要起着粘结的作用。随着社会的发展，对于粘合剂的功能要求已从单一的粘结扩展到其他功能要求，如隔音、隔热、减震等，在某些领域如汽车，由发动机及外部的噪音通过金属部件传递到车内，影响驾乘人员的驾乘体验，如果在某些易于传导噪音的部位采用声波衰减的金属复合板，则可以大幅度降低外界噪音的传入，提高驾乘舒适性。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种用于声波衰减的金属复合板及其制造方法，解决现有金属复合板功能单一的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
一种用于声波衰减的金属复合板，包括通过粘合剂粘结复合在一起的两层金属板。
进一步地，所述粘合剂构成的粘合剂层具有能够吸收噪音的微孔结构。
作为一种优选，所述粘合剂由以下质量百分比的原料制备而成：热塑性聚氨酯TPU颗粒15-20％、环氧树脂颗粒6-10％、丙烯酸酯树脂颗粒5-8％、醇酸树脂8-12％、氨基树脂2-5％、二甲苯25-30％、乙酸乙酯30-35％、发泡剂0.3-0.5％。
作为另一种优选，所述粘合剂由粘合剂组分和固化剂构成，其中粘合剂组分由以下质量百分比的原料制备而成：水性聚氨酯树脂60-70％、水性环氧树脂5-10％、羟基丙烯酸树脂乳液10-15％、润湿剂0.3-0.5％、流平剂0.4-0.6％、消泡剂0.2-0.4％、增稠剂0.1-0.15％、干燥调节剂0.2-0.3％、发泡剂0.5-1％、去离子水10-15％；所述固化剂为阴离子型或非离子型水可分散的己二异氰酸酯三聚体。
一种用于声波衰减的金属复合板的制造方法，包括以下步骤：
(1)金属板表面处理：脱脂、水洗、烘干；
(2)上胶：采用粘合剂在其中一块金属板进行辊涂上胶；
(3)烘烤：将上胶的金属板送入烘箱中烘烤；
(4)冷却：烘烤结束，将金属板移出烘箱，冷却至室温；
(5)热压贴合：将未上胶的金属板与上胶的金属板贴合后进行热压；
(6)冷却：热压结束，对贴合后的金属复合板进行冷却；
(7)将金属复合板进行养护，检测，即得产品。
进一步地，步骤(1)具体操作是：将金属板固定在脱脂槽上方，将贴合面朝向脱脂液喷口方向，并向喷口处移动，喷洒速度1-2kg/min，脱脂液在贴合面停留8-10秒，并沿贴合面流向脱脂槽；金属板继续移动向水洗槽，清洗水喷口朝向贴合面持续喷洒水以洗去残留的脱脂液，持续喷洒20-30秒；水洗结束，金属板继续移动，进入烘道，在60-70℃对流烘箱中将残留金属板表面水分烘干。
进一步地，步骤(2)中上胶量为90-100g/㎡。
进一步地，步骤(3)中烘烤温度为60-70℃，时间为8-10min。
进一步地，步骤(4)具体是在常温对流环境中自然冷却8-12min。
进一步地，步骤(5)的热压温度为180-200℃，压力为5-10MPa，时间为40-50秒。
本发明的有益效果在于：
本发明的金属复合板，不仅具有极佳的拉伸强度和T-剥离强度，还具有声波衰减功能，可以过滤50％以上的噪音，能够广泛应用于汽车、航空、高铁等领域。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
下面将结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
一种用于声波衰减的金属复合板，其制造方法如下：
(1)金属板表面处理：脱脂、水洗、烘干；
将金属板固定在脱脂槽上方，将贴合面朝向脱脂液喷口方向，并向喷口处移动，喷洒速度1-2kg/min，脱脂液在贴合面停留8-10秒，并沿贴合面流向脱脂槽；金属板继续移动向水洗槽，清洗水喷口朝向贴合面持续喷洒水以洗去残留的脱脂液，持续喷洒20-30秒；水洗结束，金属板继续移动，进入烘道，在60-70℃对流烘箱中将残留金属板表面水分烘干。
(2)上胶：采用粘合剂，在面积较小的一块金属板进行辊涂上胶，上胶量90-100g/㎡。
(3)烘烤：将上胶的金属板挂到挂钩，通过导带移入对流烘箱中烘烤，烘烤温度60-70℃，时间8-10min。
(4)冷却：烘烤结束，金属板移出烘箱，在常温对流环境中自然冷却8-12min，待金属板冷却至室温。
(5)热压贴合：将面积较大的未上胶金属板固定在操作托盘上，已上胶的金属板胶面贴合到金属板上，固定到目标位，将操作托盘推入压烫机中，启动压烫机进行热压，热压温度180-200℃，压力5-10MPa，时间维持40-50秒。
(6)冷却：停止压烫机，将操作托盘推出，并将复合板取下，放在托架上进行冷却。
(7)养护及包装：复合板随托架转移至养护房中养护48小时后进行检测，合格品进行包装。
上述粘合剂的制备如下：
①在带有搅拌和加热的反应釜中，加入270kg二甲苯和300kg乙酸乙酯，加入完毕，开动搅拌并将物料升温至65-70℃，从投料口分别投入166kg热塑性聚氨酯TPU颗粒、70kg环氧树脂颗粒、50kg丙烯酸酯树脂颗粒，持续加热搅拌3-4小时至颗粒完全溶解；
②停止加热，将物料降温至45-50℃，加入4kg发泡剂，并持续搅拌30分钟，加入100kg醇酸树脂和40kg氨基树脂，持续搅拌5-10分钟。
③物料降温至45℃以下，用200目滤布过滤包装，得到粘合剂，该粘合剂含固量43％，粘度5700mPa.s。
值得说明的是，本发明制造的金属复合板拉伸轻度≥3.0MPa，T-剥离强度≥2000N/m，声波衰减系数≥0.5，可以过滤50％以上的噪音，可在汽车、航空、高铁等各领域使用。
实施例2
一种用于声波衰减的金属复合板，其制造方法如下：
(1)金属板表面处理：脱脂、水洗、烘干；
将金属板固定在脱脂槽上方，将贴合面朝向脱脂液喷口方向，并向喷口处移动，喷洒速度1-2kg/min，脱脂液在贴合面停留8-10秒，并沿贴合面流向脱脂槽；金属板继续移动向水洗槽，清洗水喷口朝向贴合面持续喷洒水以洗去残留的脱脂液，持续喷洒20-30秒；水洗结束，金属板继续移动，进入烘道，在60-70℃对流烘箱中将残留金属板表面水分烘干。
(2)上胶：采用粘合剂，在面积较小的一块金属板进行辊涂上胶，上胶量90-100g/㎡。
(3)烘烤：将上胶的金属板挂到挂钩，通过导带移入对流烘箱中烘烤，烘烤温度60-70℃，时间8-10min。
(4)冷却：烘烤结束，金属板移出烘箱，在常温对流环境中自然冷却8-12min，待金属板冷却至室温。
(5)热压贴合：将面积较大的未上胶金属板固定在操作托盘上，已上胶的金属板胶面贴合到金属板上，固定到目标位，将操作托盘推入压烫机中，启动压烫机进行热压，热压温度180-200℃，压力5-10MPa，时间维持40-50秒。
(6)冷却：停止压烫机，将操作托盘推出，并将复合板取下，放在托架上进行冷却。
(7)养护及包装：复合板随托架转移至养护房中养护48小时后进行检测，合格品进行包装。
上述粘合剂由固化剂和粘合剂组分构成；其中，固化剂为阴离子型水可分散的己二异氰酸酯三聚体；粘合剂组分的制备如下：
①在粘合剂配制釜中，分别投入680kg水性聚氨酯树脂、100kg水性环氧树脂和100kg羟基丙烯酸树脂乳液，持续搅拌5-10分钟，在500rpm搅拌下分别加入3kg润湿剂、5kg流平剂、3kg消泡剂、3kg干燥剂、5kg发泡剂、100kg水，搅拌20-30分钟；
②提高转速至750rpm，逐步加入增稠剂，同时监测粘度变化，调节粘度至4000-5000mPa.s后停止加入增稠剂(增稠剂总用量1kg)，继续搅拌18-23分钟后停止，过200目滤布，得粘合剂组分。
粘合剂使用方法：
称取上述方法制得的粘合剂组分，在分散机的低速搅拌下缓慢加入占粘合剂组分15％(质量百分比)的固化剂，持续搅拌5分钟，停止搅拌，80目滤布过滤，即可进行使用。
值得说明的是，本发明制造的金属复合板拉伸轻度≥3.0MPa，T-剥离强度≥2000N/m，声波衰减系数≥0.5，可以过滤50％以上的噪音，可在汽车、航空、高铁等各领域使用。
实施例3
一种用于声波衰减的金属复合板，其制造方法如下：
(1)金属板表面处理：脱脂、水洗、烘干；
将金属板固定在脱脂槽上方，将贴合面朝向脱脂液喷口方向，并向喷口处移动，喷洒速度1.5kg/min，脱脂液在贴合面停留9秒，并沿贴合面流向脱脂槽；金属板继续移动向水洗槽，清洗水喷口朝向贴合面持续喷洒水以洗去残留的脱脂液，持续喷洒25秒；水洗结束，金属板继续移动，进入烘道，在65℃对流烘箱中将残留金属板表面水分烘干。
(2)上胶：采用粘合剂，在面积较小的一块金属板进行辊涂上胶，上胶量95g/㎡。
(3)烘烤：将上胶的金属板挂到挂钩，通过导带移入对流烘箱中烘烤，烘烤温度65℃，时间9min。
(4)冷却：烘烤结束，金属板移出烘箱，在常温对流环境中自然冷却10min，待金属板冷却至室温。
(5)热压贴合：将面积较大的未上胶金属板固定在操作托盘上，已上胶的金属板胶面贴合到金属板上，固定到目标位，将操作托盘推入压烫机中，启动压烫机进行热压，热压温度190℃，压力8MPa，时间维持45秒。
(6)冷却：停止压烫机，将操作托盘推出，并将复合板取下，放在托架上进行冷却。
(7)养护及包装：复合板随托架转移至养护房中养护48小时后进行检测，合格品进行包装。
其中，本实施例的粘合剂采用实施例1的制备方法制得。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于声波衰减的金属复合板的制造方法，通过粘合剂粘结复合在一起的两层金属板，其特征在于，包括以下步骤：
(1)金属板表面处理：脱脂、水洗、烘干；
(2)上胶：采用粘合剂在其中一块金属板进行辊涂上胶；
(3)烘烤：将上胶的金属板送入烘箱中烘烤；
(4)冷却：烘烤结束，将金属板移出烘箱，冷却至室温；
(5)热压贴合：将未上胶的金属板与上胶的金属板贴合后进行热压；
(6)冷却：热压结束，对贴合后的金属复合板进行冷却；
(7)将金属复合板进行养护，检测，即得产品；
其中，所述粘合剂构成的粘合剂层具有能够吸收噪音的微孔结构；
其中，所述粘合剂由粘合剂组分和固化剂构成，其中粘合剂组分由以下质量百分比的原料制备而成：水性聚氨酯树脂60-70％、水性环氧树脂5-10％、羟基丙烯酸树脂乳液10-15％、润湿剂0.3-0.5％、流平剂0.4-0.6％、消泡剂0.2-0.4％、增稠剂0.1-0.15％、干燥调节剂0.2-0.3％、发泡剂0.5-1％、去离子水10-15％；所述固化剂为阴离子型或非离子型水可分散的己二异氰酸酯三聚体；
其中，步骤(1)具体操作是：将金属板固定在脱脂槽上方，将贴合面朝向脱脂液喷口方向，并向喷口处移动，喷洒速度1-2kg/min，脱脂液在贴合面停留8-10秒，并沿贴合面流向脱脂槽；金属板继续移动向水洗槽，清洗水喷口朝向贴合面持续喷洒水以洗去残留的脱脂液，持续喷洒20-30秒；水洗结束，金属板继续移动，进入烘道，在60-70℃对流烘箱中将残留金属板表面水分烘干。
2.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合板的制造方法，其特征在于，步骤(2)中上胶量为90-100g/㎡。
3.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合板的制造方法，其特征在于，步骤(3)中烘烤温度为60-70℃，时间为8-10min。
4.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合板的制造方法，其特征在于，步骤(4)具体是在常温对流环境中自然冷却8-12min。
5.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合板的制造方法，其特征在于，步骤(5)的热压温度为180-200℃，压力为5-10MPa，时间为40-50秒。
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