CN112409679A - 一种低温发泡附着力增强的eva组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,包括EVA树脂55‑85份,EMA‑g‑GMA为5‑20份,端羧基丁腈橡胶1~10份,OBSH为5‑25份,发泡促进剂0.1‑5份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.1‑2份,硫磺0.1~1份,硫化促进剂0.1~1份,纳米碳酸钙0.1‑10份。上述发泡组合物可以在120~150℃温度范围内发泡,泡孔均匀、体积膨胀率高、与塑料及金属材料附着力良好。本发明公布的这种附着力增强的EVA发泡组合物可以填充或密封汽车车身空腔,起到隔音、减振的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,该组合物120~150℃温度范围内受热体积膨胀,泡孔均匀、体积膨胀率高、与塑料及金属基材附着力好,可以用来填充或密封汽车车身的空腔结构,起到隔音、减振的作用。
背景技术
近年来,隔音、减振的可膨胀材料在汽车NVH领域的起到的作用越来越大,例如汽车高速行驶时,车身的旁路空腔在高速行驶时会产生高速气流,会给乘客和司机带来强烈的噪音和振动。为了解决这个问题,各种发泡材料已经被广泛的应用于填充旁路空腔中。目前应用较多的是乙烯类(如EVA)发泡材料,它具有很轻的重量、附着力好、吸声效果好等优点。这类材料装配在车身的空腔内,膨胀后填充车身空腔,起到隔音、减振的目的。然而该类材料存在的普遍问题是由于EVA树脂的极性较弱,与骨架材料PA66及汽车钣金的附着力较差,本体强度比较低,很容易发生流挂现象,导致密封失效。此外,为了节能降耗,有的汽车主机厂的涂装烘道烘烤温度很低,在B柱等传热不好的位置,烘烤温度只能达到135℃左右。因此,制备可低温发泡并对PA66及金属钣金具有良好的附着力的EVA发泡材料显得尤为重要。
中国专利CN102181091A公开了一种汽车用粘附改性的EVA发泡组合物,该发泡组合物对钢板和镀锌钢板具有良好的附着力,但其在140℃以下不能发泡,无法满足汽车低温烘烤条件对发泡材料性能的要求。
发明内容
具有现有技术的状况及存在的不足,本发明提供了一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,采用EVA树脂作为发泡基体,同时加入了乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(EMA-g-GMA)和端羧基丁腈橡胶,EMA-g-GMA中含有环氧基团对金属基材良好的附着力,端羧基丁腈橡胶中含有羧基可以与PA66中的酰胺基团发生化学反应,增加了EVA组合物与PA66骨架材料的附着力,有效防止脱落流挂现象的发生。此外,发泡组合物采用低温交联发泡体系,OBSH的发泡温度比发泡剂AC的分解温度要低,加入发泡促进剂氧化锌或硬脂酸性后进一步降低了其分解温度,使其在120~140℃就可以分解。交联剂采用过氧化苯甲酸叔丁酯,142℃下半衰期为6分钟,相比最常用的过氧化二异丙苯(150℃下半衰期为9分钟)有了明显的下降。端羧基丁腈橡胶采用硫化和秋兰姆类促进剂进行硫化,在140℃下的硫化时间也只有几分钟。该EVA组合物的发泡、交联及硫化速度相互匹配,有利于体积膨胀率的提高。该EVA组合物的优点是可以在120~150℃温度范围实现很高的体积膨胀率,同时与PA66及钢板具有良好的附着力,尤其适用与低温烘烤条件下的汽车车身空腔的填充和密封。
本发明为实现上述目的,采用的具体技术方案如下:
一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,其特征在于,由如下重量份数的原料组成:
EVA树脂55-85份,EMA-g-GMA为5-20份,端羧基丁腈橡胶1~10份,OBSH为5-25份,发泡促进剂0.1-5份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.1-2份,硫磺0.1~1份,硫化促进剂0.1~1份,纳米碳酸钙0.1-10份。
本发明的有益效果是:
该组合物与PA66及金属钣金都具有良好的附着力,可以有效避免由于附着不良带来的发泡体脱落、流挂现象,保证密封效果。此外,组合物可以在120~150℃温度范围实现600~2500%体积膨胀率,与170℃左右才能膨胀的现有产品相比,具有显著的节能降耗作用。
这种附着力增强的EVA发泡组合物可以填充或密封汽车车身空腔,起到隔音、减振的作用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的高膨胀组合物的配方不局限于实施例。
一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,由如下重量份数的原料组成:
EVA树脂55-85份,EMA-g-GMA(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物)5-20份,端羧基丁腈橡胶1~10份,OBSH(4,4'-氧代双苯磺酰肼)5-25份,发泡促进剂0.1-5份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.1-2份,硫磺0.1~1份,硫化促进剂0.1~1份,纳米碳酸钙0.1-10份。
上述EVA树脂为VA含量在12~28%,熔融指数在1.5~25g/10min范围内的EVA树脂。
上述EMA-g-GMA的GMA含量为8~12%。
上述端羧基丁腈橡胶的丙烯腈含量为25~35%。
上述发泡促进剂为氧化锌、硬脂酸锌中的任意一种或两种的组合。
上述硫化促进剂为一硫化四甲基秋兰姆(TMTM)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四乙基秋兰姆(TETD)、四硫化双(1,5-亚戊基)秋兰姆(DPTT)中的任意一种或几种的组合。
低温发泡附着力增强的EVA组合物,可采用各种常见设备如开炼机、密炼机、双螺杆挤出机等进行混合,混合过程温度控制在70~100℃。
低温发泡附着力增强的EVA组合物的成型可采用模压、挤出、注塑等方法成型,成型温度控制在70~100℃。成型好的预发泡材料与PA66骨架、PA66卡扣、金属网片等材料组装在一起,固定在汽车车身空腔内,随涂装工序的烘道在120~150℃范围内膨胀发泡,膨胀物充分填满车身空腔,并与车身钣金件附着良好,起到阻隔空气流通的目的。
实施例1
在温度80℃的密炼机下投入67份EVA树脂、10份EMA-g-GMA、5份端羧基丁腈橡胶,待EVA树脂彻底熔融后依次加入15份OBSH、1份氧化锌和5份纳米碳酸钙进行初混炼,混炼10~15分钟,然后加入1份过氧化苯甲酸叔丁酯、0.5份硫磺、0.5份TMTM混炼3~5分钟后出料,用造粒机机在80℃左右挤出切粒,即制得低温发泡附着力增强的EVA组合物。该组合物在135℃下烘烤20分钟后发泡,冷却至室温放置24小时后进行性能测试。测试结果表明,该组合物泡孔均匀,体积膨胀率为1500%,与钢板的T型剥离强度为2.33kN/m。
实施例2
在温度80℃的密炼机下投入55份EVA树脂、15份EMA-g-GMA、8份端羧基丁腈橡胶,待EVA树脂彻底熔融后依次加入10份OBSH、1份氧化锌和9份纳米碳酸钙进行初混炼,混炼10~15分钟,然后加入0.5份过氧化苯甲酸叔丁酯、1份硫磺、0.5份TMTD混炼3~5分钟后出料,用造粒机机在80℃左右挤出切粒,即制得低温发泡附着力增强的EVA组合物。该组合物在135℃下烘烤20分钟后发泡,冷却至室温放置24小时后进行性能测试。测试结果表明,该组合物泡孔均匀,体积膨胀率为900%,与钢板的T型剥离强度为3.25kN/m。
实施例3
在温度80℃的密炼机下投入85份EVA树脂、5份EMA-g-GMA、1份端羧基丁腈橡胶,待EVA树脂彻底熔融后依次加入5份OBSH、0.2份硬脂酸锌和1.3份纳米碳酸钙进行初混炼,混炼10~15分钟,然后加入2份过氧化苯甲酸叔丁酯、0.25份硫磺、0.25份TETD混炼3~5分钟后出料,用造粒机机在80℃左右挤出切粒,即制得低温发泡附着力增强的EVA组合物。该组合物在135℃下烘烤20分钟后发泡,冷却至室温放置24小时后进行性能测试。测试结果表明,该组合物泡孔均匀,体积膨胀率为650%,与钢板的T型剥离强度为1.76kN/m。
实施例4
在温度80℃的密炼机下投入65份EVA树脂、6份EMA-g-GMA、5.5份端羧基丁腈橡胶,待EVA树脂彻底熔融后依次加入18份OBSH、2份氧化锌和1份纳米碳酸钙进行初混炼,混炼10~15分钟,然后加入1.5份过氧化苯甲酸叔丁酯、0.5份硫磺、0.5份DPTT混炼3~5分钟后出料,用造粒机机在80℃左右挤出切粒,即制得低温发泡附着力增强的EVA组合物。该组合物在135℃下烘烤20分钟后发泡,冷却至室温放置24小时后进行性能测试。测试结果表明,该组合物泡孔均匀,体积膨胀率为1750%,与钢板的T型剥离强度为2.16kN/m。
实施例5
在温度80℃的密炼机下投入55份EVA树脂、6份EMA-g-GMA、8份端羧基丁腈橡胶,待EVA树脂彻底熔融后依次加入25份OBSH、1份氧化锌和3份纳米碳酸钙进行初混炼,混炼10~15分钟,然后加入1份过氧化苯甲酸叔丁酯、0.5份硫磺、0.25份TMTM、0.25份TMTD混炼3~5分钟后出料,用造粒机机在80℃左右挤出切粒,即制得低温发泡附着力增强的EVA组合物。该组合物在135℃下烘烤20分钟后发泡,冷却至室温放置24小时后进行性能测试。测试结果表明,该组合物泡孔均匀,体积膨胀率为2400%,与钢板的T型剥离强度为2.56kN/m。
实施例6
在温度80℃的密炼机下投入60份EVA树脂、6份EMA-g-GMA、10份端羧基丁腈橡胶,待EVA树脂彻底熔融后依次加入18份OBSH、2份硬脂酸锌和2份纳米碳酸钙进行初混炼,混炼10~15分钟,然后加入0.5份过氧化苯甲酸叔丁酯、1份硫磺、0.2份TMTM、0.2份TMTD、0.1份DPTT混炼3~5分钟后出料,用造粒机机在80℃左右挤出切粒,即制得低温发泡附着力增强的EVA组合物。该组合物在135℃下烘烤20分钟后发泡,冷却至室温放置24小时后进行性能测试。测试结果表明,该组合物泡孔均匀,体积膨胀率为1600%,与钢板的T型剥离强度为3.49kN/m。
通过实施例1~6的测试结果可以得出,低温发泡附着力增强的EVA组合物的在135℃下烘烤20分钟后的体积膨胀率可达到650~2400%,与钢板的T型剥离强度均大于1.5kN/m。实现了低温高膨胀、钢板附着力优良的目的。
Claims (7)
1.一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,其特征在于,由如下重量份数的原料组成:
EVA树脂 55-85份
EMA-g-GMA 5-20份
端羧基丁腈橡胶 1~10份
OBSH 5-25份
发泡促进剂 0.1-5份
过氧化苯甲酸叔丁酯 0.1-2份
硫磺 0.1~1份
硫化促进剂 0.1~1份
纳米碳酸钙 0.1-10份。
2.根据权利要求1所述的一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,其特征在于:所述EVA树脂为VA含量在12~28%,熔融指数在1.5~25g/10min范围内的EVA树脂。
3.根据权利要求1所述的一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,其特征在于:所述EMA-g-GMA的GMA含量为8~12%。
4.根据权利要求1所述的一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,其特征在于:所述端羧基丁腈橡胶的丙烯腈含量为25~35%。
5.根据权利要求1所述的一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,其特征在于:所述发泡促进剂为氧化锌、硬脂酸锌的一种或两种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,其特征在于:所述硫化促进剂为一硫化四甲基秋兰姆TMTM、二硫化四甲基秋兰姆TMTD、二硫化四乙基秋兰姆TETD、四硫化双(1,5-亚戊基)秋兰姆DPTT中的任意一种或几种的组合。
7.根据权利要求1所述的一种低温发泡附着力增强的EVA组合物,其特征在于:所述低温固化附着力增强的EVA发泡组合物在120~160℃温度范围内发泡,体积膨胀率达600~2500%。
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