CN111057476A - 一种车用钢板补强胶片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车材料技术领域，尤其是一种车用钢板补强胶片及其制备方法，纤维基材上复合有补强胶片基材，补强胶片基材各组分的质量份数为：环氧树脂20～45份；丁腈橡胶10～45份；天然橡胶9～20份；纳米二氧化硅3～10份；纳米碳酸钙3～10份；橡胶改性剂7～15份；固化剂0.5～5份；促进剂0.1～0.5份；在补强胶片基材中提高环氧树脂的比例能提高胶片的粘附性，为了提高环氧树脂的比例而在炼胶时不粘辊可把炼胶的温度提高到60℃，在环氧树脂中加入少量的低分子量的环氧树脂可提高补强胶片的初粘力，在环氧树脂中加入少量的高分子量的环氧树脂可提高补强胶片的持粘力。

Description

一种车用钢板补强胶片及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车材料技术领域，尤其是一种车用钢板补强胶片及其制备方法。

背景技术

汽车的轻量化发展是汽车工业发展的方向，轻量化有利于节能减排。在轻量化的同时，为了保证汽车的安全性，在汽车薄板的重点部位和薄弱部位采用补强胶片以提高局部强度的技术。汽车补强胶片主要用于车门内板、门拉手、引擎盖内侧、车顶、轮罩、侧围等外板补强，以提高钢板的弯曲强度、刚度、抗冲击性，提升车辆的安全性能，增加钢板抗疲劳和阻尼效果，提升车辆乘坐的舒适性(NVH)性能。

补强胶片在固化前，补强胶片依靠分纸件的相互作用粘附在钢板上，然后经过汽车前处理生产线而不掉片，在烘烤电泳漆的时候热固化。因此要求胶片要有好的粘附性和粘接性，以及它们之间的配合性。如果粘附性不好，在经过汽车前处理生产线时，由于脱脂液、磷化液、水以及电泳漆的浸泡，还有车身在生产线的运行中的颠簸及震动，胶片就有可能掉片；在加热固化的时候，胶片的粘附性由于温度升高，分纸的热运动加剧，粘附性下降，粘接性提高。如果提高的粘接力与下降的粘附力相当，胶片能够平稳的粘接在钢板上；如果粘接力提高小于粘附力的下降，在重力的作用下，就有可能发生掉片；胶片掉在夹层中，不仅没有补强的作用，还不易取出；如果粘接力提高快于粘附力的下降，没有掉片的危险，但由于反应快，补强胶片的化学反应活性较高，又会影响补强胶片的存储稳定性，使补强胶片的使用期缩短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种提高环氧树脂比例又不粘辊的技术方法，提高了补强胶片基材中环氧树脂的比例，体征了环氧树脂的种类和用量，极大地提高了补强胶片的粘附性的车用钢板补强胶片及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车用钢板补强胶片，具有纤维基材，所述纤维基材上复合有补强胶片基材，所述补强胶片基材包括环氧树脂、丁腈橡胶、天然橡胶、纳米二氧化硅、奈米碳酸钙、橡胶改性剂、固化剂以及促进剂，其各组分的质量份数为：

进一步的，环氧树脂为E-33、E-44以及E-55，E-44：E-55：E-33为80:10:10。

进一步的，环氧树脂内包含有双氰双胺，双氰双胺占环氧树脂的10wt％。

进一步的，的纤维基材为玻璃纤维布、尼龙纤维布、碳纤维布、合成树脂无纺布中的一种，纤维基材采用厚度为0.14～0.2mm的纤维基材。

进一步的，固化剂为双氰双胺、二氨基二苯砜、间苯二胺、二氨基二苯醚、对二甲苯胺、二苯酮四酸二酐、二苯醚四酸酐和均苯四甲酸酐中的一种或多种。

进一步的，促进剂选自咪唑、叔胺盐、有机脲中的一种或多种。

进一步的，橡胶改性剂为ZX-8。

进一步的，纳米二氧化硅为气相白碳黑。

一种车用钢板补强胶片的制备方法，以下步骤：

步骤1：将环氧树脂与双氰双胺按比例配置加入混合釜搅拌均匀，控制体系温度为60～80℃，混合搅拌均匀待用；

步骤2：将丁腈橡胶、天然橡胶按比例在82℃～98℃，转速为70～140转/min下在开炼机上混炼20～25min进行塑炼；

步骤3：将塑炼好的生胶投入密炼机，炼1～2分钟；

步骤4：投入称量好的纳米二氧化硅、纳米碳酸钙，橡胶改性剂，加压密炼1～2分钟，开炼机的温度为40℃～80℃；

步骤5：加入步骤1中的环氧树脂密炼3～5分钟，密炼温度为50℃～80℃；

步骤6：投入固化剂和促进剂，加压密炼1分钟；

步骤7：将步骤6中的产品利用双辊机或挤出机将胶料制备成一定厚度片状，出料并置于15～20MPa、80～110℃条件下热压5～10min，随后保压冷压处理1～2min后，静置冷却至室温，再上下贴合玻璃纤维布和离型纸，按照要求裁剪成一定规格形状大小。

本发明的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，在补强胶片基材中提高环氧树脂的比例能提高胶片的粘附性，为了提高环氧树脂的比例而在炼胶时不粘辊可把炼胶的温度提高到60℃，在环氧树脂中加入少量的低分子量的环氧树脂可提高补强胶片的初粘力，在环氧树脂中加入少量的高分子量的环氧树脂可提高补强胶片的持粘力。

具体实施方式

现在优选实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

一种车用钢板补强胶片，具有纤维基材，所述纤维基材上复合有补强胶片基材，所述补强胶片基材包括环氧树脂、丁腈橡胶、天然橡胶、纳米二氧化硅、奈米碳酸钙、橡胶改性剂、固化剂以及促进剂，其各组分的质量份数为：

一种车用钢板补强胶片的制备方法，以下步骤：

步骤1：将环氧树脂与双氰双胺按比例配置加入混合釜搅拌均匀，控制体系温度为60℃，混合搅拌均匀待用；

步骤2：将丁腈橡胶、天然橡胶按比例在82℃，转速为70转/min下在开炼机上混炼20min进行塑炼；

步骤3：将塑炼好的生胶投入密炼机，炼1分钟；

步骤4：投入称量好的纳米二氧化硅、纳米碳酸钙，橡胶改性剂，加压密炼1分钟，开炼机的温度为40℃；

步骤5：加入步骤1中的环氧树脂密炼3分钟，密炼温度为50℃；

步骤6：投入固化剂和促进剂，加压密炼1分钟；

步骤7：将步骤6中的产品利用双辊机或挤出机将胶料制备成一定厚度片状，出料并置于15MPa、80℃条件下热压5min，随后保压冷压处理1min后，静置冷却至室温，再上下贴合玻璃纤维布和离型纸，按照要求裁剪成一定规格形状大小。

补强胶片的使用步骤：

步骤1：钣金件表面清理：清洗钣金件的表面，使钣金件表面的油量小于3g/m2；

步骤2：补强胶片的铺贴：剥离补强胶片表面的防粘纸并将其铺贴到钣金件的表面，然后抚平；

步骤3：烘烤：在步骤2中的补强胶片的表面喷涂一层电泳底漆并进行烘烤固化，烘烤固化时的烘烤温度为140℃，烘烤时间为15分钟。

实施例2：

一种车用钢板补强胶片，具有纤维基材，所述纤维基材上复合有补强胶片基材，所述补强胶片基材包括环氧树脂、丁腈橡胶、天然橡胶、纳米二氧化硅、奈米碳酸钙、橡胶改性剂、固化剂以及促进剂，其各组分的质量份数为：

一种车用钢板补强胶片的制备方法，以下步骤：

步骤1：将环氧树脂与双氰双胺按比例配置加入混合釜搅拌均匀，控制体系温度为70℃，混合搅拌均匀待用；

步骤2：将丁腈橡胶、天然橡胶按比例在9098℃，转速为100转/min下在开炼机上混炼23min进行塑炼；

步骤3：将塑炼好的生胶投入密炼机，炼1.5分钟；

步骤4：投入称量好的纳米二氧化硅、纳米碳酸钙，橡胶改性剂，加压密炼1.5分钟，开炼机的温度为60℃；

步骤5：加入步骤1中的环氧树脂密炼4分钟，密炼温度为60℃；

步骤6：投入固化剂和促进剂，加压密炼1分钟；

步骤7：将步骤6中的产品利用双辊机或挤出机将胶料制备成一定厚度片状，出料并置于18MPa、100℃条件下热压8min，随后保压冷压处理1.5min后，静置冷却至室温，再上下贴合玻璃纤维布和离型纸，按照要求裁剪成一定规格形状大小。

补强胶片的使用步骤：

步骤1：钣金件表面清理：清洗钣金件的表面，使钣金件表面的油量小于3g/m 2；

步骤2：补强胶片的铺贴：剥离补强胶片表面的防粘纸并将其铺贴到钣金件的表面，然后抚平；

步骤3：烘烤：在步骤2中的补强胶片的表面喷涂一层电泳底漆并进行烘烤固化，烘烤固化时的烘烤温度为140℃，烘烤时间为15分钟。

实施例3：

一种车用钢板补强胶片，具有纤维基材，所述纤维基材上复合有补强胶片基材，所述补强胶片基材包括环氧树脂、丁腈橡胶、天然橡胶、纳米二氧化硅、奈米碳酸钙、橡胶改性剂、固化剂以及促进剂，其各组分的质量份数为：

一种车用钢板补强胶片的制备方法，以下步骤：

步骤1：将环氧树脂与双氰双胺按比例配置加入混合釜搅拌均匀，控制体系温度为80℃，混合搅拌均匀待用；

步骤2：将丁腈橡胶、天然橡胶按比例在98℃，转速为140转/min下在开炼机上混炼25min进行塑炼；

步骤3：将塑炼好的生胶投入密炼机，炼2分钟；

步骤4：投入称量好的纳米二氧化硅、纳米碳酸钙，橡胶改性剂，加压密炼2分钟，开炼机的温度为80℃；

步骤5：加入步骤1中的环氧树脂密炼5分钟，密炼温度为80℃；

步骤6：投入固化剂和促进剂，加压密炼1分钟；

步骤7：将步骤6中的产品利用双辊机或挤出机将胶料制备成一定厚度片状，出料并置于20MPa、110℃条件下热压10min，随后保压冷压处理2min后，静置冷却至室温，再上下贴合玻璃纤维布和离型纸，按照要求裁剪成一定规格形状大小。

补强胶片的使用步骤：

步骤1：钣金件表面清理：清洗钣金件的表面，使钣金件表面的油量小于3g/m 2；

步骤2：补强胶片的铺贴：剥离补强胶片表面的防粘纸并将其铺贴到钣金件的表面，然后抚平；

步骤3：烘烤：在步骤2中的补强胶片的表面喷涂一层电泳底漆并进行烘烤固化，烘烤固化时的烘烤温度为140℃，烘烤时间为15分钟。

表1 不同环氧树脂用量对粘附性的影响

环氧树脂用量(质量份)	初粘力	剥离力(N/25mm)
			10	1	2
20	5	11
			30	7	15
35	11	20
			40	15	25
45	15	26

由此可知，如表1所示的不同环氧树脂用量对粘附性的影响，可看出本申请在补强胶片基材中提高环氧树脂的比例能提高胶片的粘附性，为了提高环氧树脂的比例而在炼胶时不粘辊可把炼胶的温度提高到60℃，在环氧树脂中加入少量的低分子量的环氧树脂可提高补强胶片的初粘力，在环氧树脂中加入少量的高分子量的环氧树脂可提高补强胶片的持粘力。

以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (9)

1.一种车用钢板补强胶片，其特征在于：具有纤维基材，所述纤维基材上复合有补强胶片基材，所述补强胶片基材包括环氧树脂、丁腈橡胶、天然橡胶、纳米二氧化硅、奈米碳酸钙、橡胶改性剂、固化剂以及促进剂，其各组分的质量份数为：

2.如权利要求1所述的一种车用钢板补强胶片，其特征在于：所述的环氧树脂为E-33、E-44以及E-55，E-44：E-55：E-33为80:10:10。

3.如权利要求1所述的一种车用钢板补强胶片，其特征在于：所述的环氧树脂内包含有双氰双胺，双氰双胺占环氧树脂的10wt％。

4.如权利要求1所述的一种车用钢板补强胶片，其特征在于：所述的纤维基材为玻璃纤维布、尼龙纤维布、碳纤维布、合成树脂无纺布中的一种，纤维基材采用厚度为0.14～0.2mm的纤维基材。

5.如权利要求1所述的一种车用钢板补强胶片，其特征在于：所述的固化剂为双氰双胺、二氨基二苯砜、间苯二胺、二氨基二苯醚、对二甲苯胺、二苯酮四酸二酐、二苯醚四酸酐和均苯四甲酸酐中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的一种车用钢板补强胶片，其特征在于：所述的促进剂选自咪唑、叔胺盐、有机脲中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的一种车用钢板补强胶片，其特征在于：所述的橡胶改性剂为ZX-8。

8.如权利要求1所述的一种车用钢板补强胶片，其特征在于：所述的纳米二氧化硅为气相白碳黑。

9.一种车用钢板补强胶片的制备方法，其特征在于：以下步骤：

步骤1：将环氧树脂与双氰双胺按比例配置加入混合釜搅拌均匀，控制体系温度为60～80℃，混合搅拌均匀待用；

步骤2：将丁腈橡胶、天然橡胶按比例在82℃～98℃，转速为70～140转/min下在开炼机上混炼20～25min进行塑炼；

步骤3：将塑炼好的生胶投入密炼机，炼1～2分钟；

步骤4：投入称量好的纳米二氧化硅、纳米碳酸钙，橡胶改性剂，加压密炼1～2分钟，开炼机的温度为40℃～80℃；

步骤5：加入步骤1中的环氧树脂密炼3～5分钟，密炼温度为50℃～80℃；

步骤6：投入固化剂和促进剂，加压密炼1分钟；

步骤7：将步骤6中的产品利用双辊机或挤出机将胶料制备成一定厚度片状，出料并置于15～20MPa、80～110℃条件下热压5～10min，随后保压冷压处理1～2min后，静置冷却至室温，再上下贴合玻璃纤维布和离型纸，按照要求裁剪成一定规格形状大小。