CN111425545A - 覆膜缓冲止位块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种覆膜缓冲止位块。所述覆膜缓冲止位块包括外层覆膜和微孔弹性体内芯，所述外层覆膜包括主体覆膜和注料口覆膜；所述外层覆膜为热塑性弹性体材料，所述微孔弹性体内芯为微孔弹性体泡沫材料；所述外层覆膜包覆在所述微孔弹性体内芯表面，与其一起被压缩至形变以吸收冲击，起缓冲作用；且所述外层覆膜致密光滑，改善了缓冲止位块的耐磨性、耐腐性，大幅提高了产品寿命，以应对汽车在恶劣环境下运行的苛刻要求。本发明还公开了所述覆膜缓冲止位块的制备方法，包括吹塑成型形成主体覆膜；注塑成型形成注料口覆膜；使所述主体覆膜贴合模具并注入微孔弹性体泡沫物料，盖上注料口覆膜，闭模熟化后脱模即得所述覆膜缓冲止位块。

Description

覆膜缓冲止位块及其制备方法
技术领域
本发明涉及新材料零部件生产制造领域，特别是涉及一种具有覆膜的缓冲止位块及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的发展和安全意识的增强，同时为了应对汽车在不同环境条件下行驶的情况，缓冲止位块的耐腐蚀性显得愈发重要了。现有的缓冲止位块泡沫结构的特性，在其拉伸强度耐磨性和耐腐蚀等方面的不足，已影响了缓冲止位块整体性能的提升。
如专利CN201611183138.5提供的一种热塑性聚酯弹性体组合物，可用作承受动态疲劳的高强度阻尼元件，如汽车等交通工具的缓冲减震元件。热塑性聚酯弹性体的密度为1.2，拉伸强度为50Mpa，兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，且结构强度高、耐蠕变性好、回弹性优异、抗冲和耐弯曲疲劳、耐磨、尺寸稳定，在低温时具有柔韧性，在高温下也能保持良好的性能，但在阻尼性能方面，仍有很大的上升空间。
另一种常用缓冲止位块聚氨酯微孔弹性体具有弹性好、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，现已广泛用于制作汽车减震用缓冲止位块。
常见的聚氨酯微孔弹性体缓冲止位块的生产过程是使用发泡机将预聚体与多元醇树脂混合物按比例混合反应后，注入到模具内，熟化后制得。如此制作的聚氨酯微孔弹性体，密度为0.6时，拉伸强度为5MPa，撕裂强度为10kN/m，如图1所示，内芯和表皮基本一致，在使用一段时间后会受水、油、尘土、微生物等杂质的影响，发生腐蚀，影响缓冲止位块的性能。
专利CN201010283775.6提供一种表皮包覆聚氨酯芯材产品的成型方法，包括：A、将表皮吸塑成型；B、将吸塑成型的表皮置于发泡模具中进行聚氨酯发泡，形成表皮包覆聚氨酯芯材产品。专利CN201310141829.9提供一种生产覆皮泡沫模制品的方法及所得的覆皮泡沫模制品，所述方法包括：A、将型坯吹塑成表皮；B、加热填充在该表皮的中空空间内的发泡聚苯乙烯珠粒，以形成熔融结合到表皮上的泡沫层。但是，由于缓冲止位块的特殊结构，这两种覆膜的技术方法均不适合用于制备覆膜缓冲止位块。
发明内容
本发明提出一种覆膜缓冲止位块，主要目的在于克服汽车用聚氨酯缓冲止位块耐腐性差，使用寿命短的缺陷；同时提出一种覆膜缓冲止位块的制备方法，以克服现有技术中用于制作所述覆膜缓冲止位块的缺失。
为达到前述目的，本发明提供一种覆膜缓冲止位块，其特征在于，包括外层覆膜和微孔弹性体内芯；所述微孔弹性体内芯为中空回转体结构，所述微孔弹性体内芯的外周面和内周面均为波纹状；所述外层覆膜包覆在所述微孔弹性体内芯表面；所述微孔弹性体内芯为微孔泡沫材料，所述外层覆膜为热塑性弹性体材料。
具体的，所述外层覆膜包括主体覆膜和注料口覆膜。
具体的，所述主体覆膜和所述注料口覆膜为化学组成不同的热塑性弹性体材料。
具体的，所述微孔泡沫材料密度在0.3～0.9g/cm3之间。
具体的，所述微孔泡沫材料孔径为0.1～10μm。
作为本发明的一种优选技术方案，所述微孔泡沫材料为聚氨酯材料。
作为本发明的一种优选技术方案，所述微孔泡沫材料为橡胶材料。
作为本发明的一种优选技术方案，所述热塑性弹性体材料为TPU。
本发明还提供一种所述覆膜缓冲止位块的制备方法，包括如下步骤：
步骤A.采用注塑工艺制作注料口覆膜；
步骤B.挤出或注射成型制得主体覆膜管状型坯；
步骤C.将所述管状型坯在受热软化状态下放入模具中进行吹胀，使其紧贴模具内壁形成中空制品；
步骤D.冷却定型后将微孔泡沫材料物料注入所述主体覆膜的中空内腔，盖上所述注料口覆膜，关闭模具；
步骤E.微孔泡沫材料交联固化发泡形成微孔弹性体内芯，脱模即得所述覆膜缓冲止位块。
具体的，所述模具包括一个盖模、两个侧模和一个芯模。
具体的，在所述步骤B挤出或注射成型制得所述主体覆膜管状型坯的过程中，所述主体覆膜管状型坯受热，可直接在其受热软化状态下将其放入模具进行步骤C的吹胀操作；亦可在所述主体覆膜管状型坯冷却定性后，将其加热到软化状态再将所述管状型坯放入模具中进行步骤C的吹胀操作。因此所述步骤B的所述管状型坯的制作和所述步骤C的吹胀两个过程在时间上可以分开独立进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所述的一种覆膜缓冲止位块，包括外层覆膜和微孔弹性体内芯，所述外层覆膜致密光滑，有耐油、耐水、耐霉菌、耐高温的优点，降低了对污物的吸附程度，改善了缓冲止位块的耐磨性、耐腐性，使产品寿命大幅度提高，能更好地满足汽车在恶劣环境下运行的苛刻要求。同时提出一种覆膜缓冲止位块的制备方法，克服了现有技术中用于制作所述中空回转体结构的覆膜缓冲止位块的缺失，且制作所述外层覆膜和所述微孔弹性体内芯的所述微孔泡沫材料和所述热塑性弹性体材料的加工性能好，易于加工。
附图说明
图1现有技术缓冲止位块的剖面示意图；
图2本发明实施例的覆膜缓冲止位块剖面示意图；
图3本发明实施例的覆膜缓冲止位块立体图；
图4本发明实施例的覆膜缓冲止位块与制作模具的立体图；
图5本发明实施例的覆膜缓冲止位块与制作模具的剖面示意图；
图6本发明实施例的主体覆膜形成的中空型坯剖面示意图；
图7本发明实施例的外层覆膜剖面示意图；
附图中符号标记说明：
1 顶部
2 底部
11 注料口覆膜
12 聚氨酯微孔弹性体内芯
13 主体覆膜
21 盖模
22 侧模
23 芯模
24 覆膜缓冲止位块
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种覆膜缓冲止位块，如图2、3所示，包括外层覆膜和微孔弹性体内芯，所述聚氨酯微孔弹性体材料密度在0.3～0.9g/cm3之间，孔径为0.1～10μm；本实施例中，所述微孔弹性体内芯为聚氨酯微孔弹性体内芯12，所述聚氨酯微孔弹性体内芯12被压缩至形变以吸收冲击，起缓冲作用；所述聚氨酯微孔弹性体内芯12为中空回转体结构，其外周面和内周面均为波纹状，在本实施例中，所述外周面波纹为三个，所述内周面波纹为五个，但在其他实施例中则不以此为限，可因不同的设计目的而变化，且所述波纹的直径的大小、是否相同，所述波纹的分布密度是否均匀，均可因不同的设计目的而变化；所述聚氨酯微孔弹性体内芯12的顶部1为中心凹陷的近似圆拱状，底部2为一平滑截面。
所述外层覆膜包覆在所述聚氨酯微孔弹性体内芯12表面，与所述聚氨酯微孔弹性体内芯12一起被压缩至形变以吸收冲击，起缓冲作用；所述外层覆膜包括主体覆膜13和注料口覆膜11，所述注料口覆膜11包覆所述聚氨酯微孔弹性体内芯12底部外表面的小口，所述主体覆膜13包覆所述聚氨酯微孔弹性体内芯12表面的其余部分；在本实施例中，所述外层覆膜为TPU(热塑性聚氨酯弹性体材料)，TPU作为弹性体是介于橡胶和塑料之间的一类高分子材料，密度约为1.2g/cm3，其弹性好、硬度范围广，耐磨性、抗撕裂性都较优良，且随着硬度的增加，其产品仍能保持良好的弹性和耐磨性；且TPU还具有耐油、耐水、耐霉菌、耐高温的属性，且加工性能好，可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工。所述外层覆膜的所述主体覆膜13和所述注料口覆膜11亦可为不同化学组成的热塑性高分子弹性体材料。
由于聚氨酯分子链中-NCO基可和多种含活泼氢的官能团反应，形成界面化学键结合。因而对多种材料具有极强的粘附性能，可以粘结多孔性的材料，如泡沫塑料、陶瓷、木材、织物等，亦可以粘接多种金属、无机材料、塑料、橡胶和皮革等。所述聚氨酯微孔弹性体内芯12和所述TPU外层覆膜粘结，具体是通过：A.化学键力、B.分子间作用力、C.机械作用力形成很高的粘结强度。
本发明实施例还提供一种所述覆膜缓冲止位块的制备方法，所述制备方法所运用到的模具，如图4、5所示，包括一个盖模21、两个侧模22和一个芯模23；所述芯模23为一细长柱体，所述柱体基部为圆柱状，用于模具的组装固定，所述柱体上段分布波纹，用于形成所述聚氨酯微孔弹性体内芯12内周面的波纹；所述盖模21形为上下连接的两个直径不同的圆饼状，用于封闭模具；所述两个侧模22左右对称，彼此相接的一侧有波纹凹槽，用于形成所述聚氨酯微孔弹性体内芯12外周面的波纹，且底部有柱形凹槽，用于与所述芯模23基部拼接组装，顶部有凹槽，用于与所述盖模21拼接组装。所述侧模22和芯模23的凹槽、波纹形状亦可根据产品需求设计为不同形状、密度。
所述覆膜缓冲止位块的制备方法的具体步骤详情如下：
步骤A.采用注塑工艺制作注料口覆膜；
步骤B.挤出或注射成型制得主体覆膜管状型坯；
步骤C.将所述管状型坯在受热软化状态下放入模具中进行吹胀，使其紧贴模具内壁形成中空制品(如图6所示)；
步骤D.冷却定型后将微孔泡沫材料物料注入所述主体覆膜的中空内腔，盖上所述注料口覆膜(如图7所示)，关闭模具；
步骤E.微孔泡沫材料交联固化发泡形成微孔弹性体内芯，脱模即得所述覆膜缓冲止位块。
在所述步骤B挤出或注射成型制得所述主体覆膜管状型坯的过程中，所述主体覆膜管状型坯受热，可直接在其受热软化状态下将其放入模具进行步骤C的吹胀操作；亦可在所述主体覆膜管状型坯冷却定性后，将其加热到软化状态再将所述管状型坯放入模具中进行步骤C的吹胀操作。因此所述步骤B的所述管状型坯的制作和所述步骤C的吹胀两个过程在时间上可以分开独立进行。
综上所述，上述各实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种覆膜缓冲止位块，其特征在于，包括外层覆膜和微孔弹性体内芯；所述微孔弹性体内芯为中空回转体结构，所述微孔弹性体内芯的外周面和内周面均为波纹状；所述外层覆膜包覆在所述微孔弹性体内芯表面；所述微孔弹性体内芯为微孔泡沫材料，所述外层覆膜为热塑性弹性体材料。
2.根据权利要求1所述的覆膜缓冲止位块，其特征在于，所述外层覆膜包括主体覆膜和注料口覆膜，所述注料口覆膜位于所述覆膜缓冲止位块底部靠近中空位置的两侧。
3.根据权利要求2所述的覆膜缓冲止位块，其特征在于，所述主体覆膜和所述注料口覆膜为化学组成不同的热塑性弹性体材料。
4.根据权利要求1所述的覆膜缓冲止位块，其特征在于，所述微孔泡沫材料密度在0.3～0.9g/cm3之间。
5.根据权利要求1所述的覆膜缓冲止位块，其特征在于，所述微孔泡沫材料孔径为0.1～10μm。
6.根据权利要求1所述的覆膜缓冲止位块，其特征在于，所述微孔泡沫材料为聚氨酯材料。
7.根据权利要求1所述的覆膜缓冲止位块，其特征在于，所述微孔泡沫材料为橡胶材料。
8.根据权利要求1所述的覆膜缓冲止位块，其特征在于，所述热塑性弹性体材料为TPU。
9.一种权利要求1所述的覆膜缓冲止位块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A.采用注塑工艺制作注料口覆膜；
步骤B.挤出或注射成型制得主体覆膜管状型坯；
步骤C.将所述管状型坯在受热软化状态下放入模具中进行吹胀，使其紧贴模具内壁形成中空制品；
步骤D.冷却定型后将微孔泡沫材料物料注入所述主体覆膜的中空内腔，盖上所述注料口覆膜，关闭模具；
步骤E.微孔泡沫材料交联固化发泡形成微孔弹性体内芯，脱模即得所述覆膜缓冲止位块。
10.根据权利要求7所述的覆膜缓冲止位块的制备方法，其特征在于，所述模具包括一个盖模、两个侧模和一个芯模。
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