CN111300715A - 一种复合成型的聚氨酯缓冲块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合成型的聚氨酯缓冲块及其制备方法，缓冲块本体至少由密度不同的第一密度部和第二密度部构成，缓冲块本体呈回转体结构，第一密度部和第二密度部的外周面均沿轴线方向为波纹状。在制备过程中通过不同材质的聚氨酯物料发泡形成后复合连接成为缓冲块本体。本发明结构简单，制备得到的具有多个密度不同密度部的缓冲块，提高了缓冲块整体的抗震性能，增强了缓冲块在使用过程中的弹力和刚度，应用范围更广。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合成型的聚氨酯缓冲块及其制备方法，属于汽车零部件技术领域。
背景技术
聚氨酯缓冲块具有弹性好、变形大，能吸收较大冲击和震动能量的优点，由于这种材料优异的阻尼性能，现已广泛应用于汽车制造领域，工程机械领域。聚氨酯缓冲块受力时形变，当所述承载受力发生变化时，聚氨酯缓冲块会随力的变化发生不同的形变，在受力消失后聚氨酯依靠其自身弹性恢复形状，因而能起到吸收振动的作用。在产品设计上，密度是其中一个重要的参考指标，例如，当用于汽车减震时，聚氨酯缓冲块能吸收汽车颠簸带来的振动，提高行车的舒适程度；若缓冲块密度小，则受力时产生的形变就大，吸收的振动就多，车辆的舒适度就高，但若缓冲块受力过大，而缓冲块密度不够大，则缓冲块很轻易地就能达到形变极限，无法吸收更多的振动，则相当于缓冲失效。采用不同密度的聚氨酯材料复合成型的缓冲块可以有效解决低密度部分达到形变极限时，高密度部分可以继续产生形变吸收震动产生的形变。用于缓冲块工业化生产的聚氨酯原材料目前有两种，其一MDI聚氨酯，即由MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)与聚合多元醇以及扩链剂反应形成的高分子材料。另一NDI(1,5-萘二异氰酸酯)聚氨酯，即由NDI与聚合多元醇以及扩链剂反应形成的高分子材料。
传统的聚氨酯缓冲块是通过模具生产的一体式结构，缓冲块产品从结构上部到结构底部的密度一致，而在产品设计上单一密度的缓冲块往往无法满足严苛的减震要求，目前市场上常用解决方法是改变产品外部形状；然而改变形状的方法具有局限性，无法解决大变形与高承载的性能需求，因此又衍生出了在缓冲块外部增加塑料加强环的解决方式，提高局部材料刚性，但增加加强环在解决问题的同时也带来了其他问题，如工艺难度增加、加强环装配困难、易造成缓冲止位块割裂、塑料环断裂等。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统一体式结构的聚氨酯缓冲块由于密度单一不能满足严苛的减震需求的问题，提出了一种复合成型的聚氨酯缓冲块及其制备方法。
本发明的技术方案，一种复合成型的聚氨酯缓冲块，包括缓冲块本体，所述缓冲块本体至少由密度不同的第一密度部和第二密度部构成。
进一步的，所述缓冲块本体呈回转体结构。
进一步的，所述第一密度部和第二密度部的外周面均沿轴线方向为波纹状。
进一步的，所述第一密度部和第二密度部的中心在同一条轴线上。
进一步的，所述第一密度部一端部的第一接合面通过材料的粘结性与第二密度部一端部的第二接合面牢固粘结为一体。
进一步的，所述第一接合面和第二接合面为相互匹配的平整接合面。
进一步的，所述第一密度部和第二密度部采用MDI型聚氨酯或NDI型聚氨酯制成。
进一步的，所述第一密度部由一个或多个密度不同的部分构成。
进一步的，所述第二密度部由一个或多个密度不同的部分构成。
复合成型的聚氨酯缓冲块的制备方法，包括如下步骤：
(1)提供具有聚氨酯缓冲块成形模腔的模具；
(2)将一密度部置入模具中对应该密度部的模腔位置；
(3)向模具中对应另一密度部的模腔位置注入用于形成另一密度部的聚氨酯材料，使其与一密度部接合面通过粘结性粘结后，向着与一密度部接合面相反的方向发泡成型形成另一密度部。
本发明的有益效果：(1)缓冲块本体包括多个密度不同的密度部，提高了缓冲块整体的抗震性能，增强了缓冲块在使用过程中的弹力和刚度，应用范围更广；
(2)使用不同的聚氨酯原材料制成密度不同的缓冲块降低了原材料的成本，能够满足不同的应用需求。
附图说明
图1为本发明的缓冲块本体的结构示意图。
图2为本发明的第一密度部的结构示意图。
图3为本发明的第二密度部的结构示意图。
图4为本发明中采用实施例1制备方法得到的缓冲块的示意图。
图5为本发明中采用实施例2制备方法得到的缓冲块的示意图。
附图标记：第一密度部1、第二密度部2、第一接合面3、第二接合面4、注射模具5、浇道6、浇注模具7。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的解释和说明。
如图1-3所示，一种复合成型的聚氨酯缓冲块，包括缓冲块本体，缓冲块本体呈回转体结构，缓冲块本体至少由密度不同的第一密度部1和第二密度部2构成，第一密度部1和第二密度部2的外周面均沿轴线方向为波纹状，第一密度部1和第二密度部2的中心在同一条轴线上，第一密度部1的底部有第一接合面3，第二密度部2的顶端有第二接合面4，第一接合面3与第二接合面4通过聚氨酯材料的粘结性将两个密度部粘结形成一个整体。
由图4-5可知，本发明中涉及到的缓冲块本体可以包含三个或三个以上密度部。
实施例一：
复合成型的聚氨酯缓冲块的制备方法：
(1)设计具有聚氨酯缓冲块成形模腔的注射模具5；
(2)注射法成型：将第一密度部1置入注射模具5的空腔中，放置时将第一接合面朝下；
(3)在注射模具5底部通过浇道6注射聚氨酯物料发泡成型，发泡聚氨酯物料在第二密度部2的型腔中向上发泡成型，靠自身材料的粘结性与第一接合面3牢固结为一体并形成第二接合面4，与第一密度部1生成一个完整的缓冲块本体，其中，第一密度部1和第二密度部2采用的聚氨酯物料不同，因此得到的缓冲块的分体的密度不同。
实施例二：
复合成型的聚氨酯缓冲块的制备方法：
(1)设计具有聚氨酯缓冲块成形模腔的浇注模具7；
(2)浇注法成型：将第二密度部2置入浇注模具7的空腔相应位置中，放置时使第二接合面4朝上；
(3)从模具上方向浇注模具7中浇注聚氨酯物料，聚氨酯物料直接浇注在第二接合面4上，聚氨酯物料向上发泡充满模具型腔成型第一密度部1，第一密度部1和第二密度部2形成一个完整的缓冲块本体，其中第一密度部1和第二密度部2采用的聚氨酯物料不同，得到的缓冲块的分体部的密度不同。
MDI聚氨酯缓冲块原材料相对低廉，NDI聚氨酯价格昂贵，在动力学性能方面NDI聚氨酯优于MDI聚氨酯，采用本发明的制备方法能够在MDI聚氨酯形成的缓冲块部分中引入NDI聚氨酯以提高性能，在NDI聚氨酯形成的缓冲块中引入MDI聚氨酯降低成本。
Claims (10)
1.一种复合成型的聚氨酯缓冲块，包括缓冲块本体，其特征在于：所述缓冲块本体至少由密度不同的第一密度部(1)和第二密度部(2)构成。
2.如权利要求1所述的复合成型的聚氨酯缓冲块，其特征在于：所述缓冲块本体呈回转体结构。
3.如权利要求1所述的复合成型的聚氨酯缓冲块，其特征在于：所述第一密度部(1)和第二密度部(2)的外周面均沿轴线方向为波纹状。
4.如权利要求1所述的复合成型的聚氨酯缓冲块，其特征在于：所述第一密度部(1)和第二密度部(2)的中心在同一条轴线上。
5.如权利要求1所述的复合成型的聚氨酯缓冲块，其特征在于：所述第一密度部(1)一端部的第一接合面(3)通过材料的粘结性与第二密度部(2)一端部的第二接合面(4)牢固粘结为一体。
6.如权利要求5所述的复合成型的聚氨酯缓冲块，其特征在于：所述第一接合面(3)和第二接合面(4)为相互匹配的平整接合面。
7.如权利要求1所述的复合成型的聚氨酯缓冲块，其特征在于：所述第一密度部(1)和第二密度部(2)采用MDI型聚氨酯或NDI型聚氨酯制成。
8.如权利要求1所述的复合成型的聚氨酯缓冲块，其特征在于：所述第一密度部(1)由一个或多个密度不同的部分构成。
9.如权利要求1所述的复合成型的聚氨酯缓冲块，其特征在于：所述第二密度部(2)由一个或多个密度不同的部分构成。
10.权利要求1所述的复合成型的聚氨酯缓冲块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)提供具有聚氨酯缓冲块成形模腔的模具；
(2)将一密度部置入模具中对应该密度部的模腔位置；
(3)向模具中对应另一密度部的模腔位置注入用于形成另一密度部的聚氨酯材料，使其与一密度部接合面通过粘结性粘结后，向着与一密度部接合面相反的方向发泡成型形成另一密度部。
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