CN112694740A - 一种抗冲击汽车前挡板减震垫及其制备方法 - Google Patents

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CN112694740A CN202011431840.5A CN202011431840A CN112694740A CN 112694740 A CN112694740 A CN 112694740A CN 202011431840 A CN202011431840 A CN 202011431840A CN 112694740 A CN112694740 A CN 112694740A
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Abstract

本发明涉及一种抗冲击汽车前挡板减震垫及其制备方法，属于汽车配件制备技术领域。本发明通过添加自制抗冲击阻尼胶和自制抗冲击减震填料，制备出了高抗震性和高抗冲击强度的汽车前挡板减震垫，使用性能优异，具有广阔的应用前景。

Description

一种抗冲击汽车前挡板减震垫及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗冲击汽车前挡板减震垫及其制备方法，属于汽车配件制备技术领域。
背景技术
目前，车用前挡板减震垫主要起到减震、隔热的作用，是车辆必须装配的内饰件，目前，市场上的同类产品的减震效果一般，抗冲击强度较差。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种抗冲击汽车前挡板减震垫及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抗冲击汽车前挡板减震垫及其制备方法。
本发明的一种抗冲击汽车前挡板减震垫，按重量份数计，包括以下原料：
40～45份聚氨酯；
13～18份聚对苯二甲酸乙二醇酯；
1～3份十二烷基硫酸钠；
2～4份丙烯酸羟乙酯；
15～20份自制抗冲击阻尼胶；
所述自制抗冲击阻尼胶是由硼酸、硅油和聚苯乙烯颗粒以及环氧大豆油反应制得的。
进一步的，按重量份数计，还包括10～15份自制抗冲击减震填料；
所述自制抗冲击减震填料是由发酵底液、枯草芽孢杆菌B-115菌悬液和天然鳞片石墨混合进行摇床发酵制得的。
进一步的，所述发酵底液按重量份数计，包括以下原料：
6～8份玉米糖化液；
0.5～1.0份蛋白胨；
2～3份谷氨酸钠；
1～2份氯化钠；
80～90份去离子水；
所述玉米糖化液是由玉米粉、水、氯化钙、淀粉酶和糖化酶反应制得。
进一步的，所述自制抗冲击阻尼胶的制备步骤为：
(1)将带有搅拌装置的三口烧瓶置于油浴锅中，按质量比为12:10:3将硼酸、硅油和聚苯乙烯颗粒装入三口烧瓶中，升高油浴锅温度至190～200℃，启动搅拌装置以300～400r/min的转速搅拌反应20～24h，得到预反应物；
(2)将上述得到预反应物和环氧大豆油按质量比为20:1混合后，在190～200℃的由于温度下，继续以100～200r/min的转速搅拌反应1～2h，反应结束后，得到自制抗冲击阻尼胶。
通过硼酸和硅油在高温下发生聚合反应，在此过程中，B原子引入到硅氧烷主链中，形成了硼硅氧烷聚合物，O原子上有多余的电子，B原子有空的p轨道，两者之间存在微弱的吸引作用，可以通过共用电子可以形成“B-O瞬时交联键”，该交联键是动态变化的，形成跟断裂具有可逆性，且弱于一般的化学键，阻尼胶的分子链无规则的缠结在一起，当其受到的作用力速率较小时，聚合物分子链有足够的时间解开缠结，可以顺畅地彼此滑动，“B-O交联键”也有充分的时间断裂；当其受到的作用力速率较大时，由于应力作用时间短，聚合物分子链不能解开彼此之间的缠结，“B-O交联键”来不及断裂，而缠结点和“B-O交联键”的存在都大大的阻碍了分子链的运动，最终导致分子链之间缠结的更加紧密甚至相互“锁”在一起，从而起到极大的阻尼抗冲击和减震效果，将其作为减震垫的填料，可以有效提高减震垫的抗冲击性能和减震性能；
进一步的，所述自制抗冲击减震填料的制备步骤为：
(1)按重量份数计，称取6～8份玉米糖化液、0.5～1.0份蛋白胨、2～3份谷氨酸钠、1～2份氯化钠、80～90份去离子水搅拌混合均匀，得到发酵底液；
(2)将上述得到的发酵底液装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底液质量1％的浓度为107cfu/mL的枯草芽孢杆菌B-115菌悬液和发酵底液质量50％的天然鳞片石墨，将发酵罐密封后放置在摇床上，以150r/min的转速在35～37℃下进行摇床发酵3～5天，发酵结束后，过滤分离得到滤渣，即为自制抗冲击减震填料。
首先以自制玉米糖化液为碳源，以枯草芽孢杆菌为微生物来源，通过微生物发酵对天然鳞片石墨进行表面改性处理，由于微生物发酵过程中，会产生网状结构的高分子链多糖聚合物附着在天然鳞片石墨表面，以此生物聚合物作为缓冲界面，可以增强天然鳞片石墨和减震垫聚合物基体之间的相容性，进而增加自制抗冲击减震填料的增效作用，提高减震垫的抗冲击性和抗震性，此外，自制抗冲击减震填料的添加，由于鳞片石墨的层状结构在减震垫受到外界冲击应力时，能沿着应力传递方向通过自制抗磨耐磨复合料石墨的层间滑移，并沿着受到冲击的移动方向移动，从而减少减震垫内能的消耗，减少冲击损耗，起到缓冲减震的效果，也提高了减震垫的减震效果；
进一步的，所述玉米糖化液的制备步骤为：
按质量比为1:5将玉米粉和水混合，再加入玉米粉质量1％的氯化钙，调节pH至6.7～7.0，再加入玉米粉质量2％的淀粉酶和玉米粉质量1％的糖化酶，加热升温至35～45℃，保温酶解处理4～6h后出料，加热煮沸并自然冷却，得到玉米糖化液。通过自制玉米糖化液作为微生物培养的碳源，增加微生物聚合物的合成得率，进而提高对鳞片石墨的改性效果；
一种抗冲击汽车前挡板减震垫，具体制备步骤为：
(1)按重量份数计，称取40～45份聚氨酯、13～18份聚对苯二甲酸乙二醇酯、1～3份十二烷基硫酸钠、2～4份丙烯酸羟乙酯、10～15份自制抗冲击减震填料和15～20份自制抗冲击阻尼胶；
(2)常温下将自制抗冲击阻尼胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯搅拌均匀得到主料，将十二烷基硫酸钠和主料混合后在240℃的胶熔机中熔化成胶状，冷却至50℃，得到二次主料，向二次主料中加入聚氨酯、丙烯酸羟乙酯和自制抗冲击减震填料，放置在密炼机中在95℃的温度下密炼15～20min，冷却到常温，然后注入蒸汽热压模具中封模，通入高压水蒸汽至0.07MPa并且保持1min后，卸载压力，冷却和开模后即可制得抗冲击汽车前挡板减震垫。通过混料，并在表面活性剂的作用下在减震垫内部产生微小孔隙机构，并利用孔隙起到减震缓冲的作用，进一步提高减震垫的抗震性能。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
(1)本发明通过硼酸和硅油在高温下发生聚合反应，在此过程中，B原子引入到硅氧烷主链中，形成了硼硅氧烷聚合物，O原子上有多余的电子，B原子有空的p轨道，两者之间存在微弱的吸引作用，可以通过共用电子可以形成“B-O瞬时交联键”，该交联键是动态变化的，形成跟断裂具有可逆性，且弱于一般的化学键，阻尼胶的分子链无规则的缠结在一起，当其受到的作用力速率较小时，聚合物分子链有足够的时间解开缠结，可以顺畅地彼此滑动，“B-O交联键”也有充分的时间断裂；当其受到的作用力速率较大时，由于应力作用时间短，聚合物分子链不能解开彼此之间的缠结，“B-O交联键”来不及断裂，而缠结点和“B-O交联键”的存在都大大的阻碍了分子链的运动，最终导致分子链之间缠结的更加紧密甚至相互“锁”在一起，从而起到极大的阻尼抗冲击和减震效果，将其作为减震垫的填料，可以有效提高减震垫的抗冲击性能和减震性能；
(2)本发明首先以自制玉米糖化液为碳源，以枯草芽孢杆菌为微生物来源，通过微生物发酵对天然鳞片石墨进行表面改性处理，由于微生物发酵过程中，会产生网状结构的高分子链多糖聚合物附着在天然鳞片石墨表面，以此生物聚合物作为缓冲界面，可以增强天然鳞片石墨和减震垫聚合物基体之间的相容性，进而增加自制抗冲击减震填料的增效作用，提高减震垫的抗冲击性和抗震性，此外，自制抗冲击减震填料的添加，由于鳞片石墨的层状结构在减震垫受到外界冲击应力时，能沿着应力传递方向通过自制抗磨耐磨复合料石墨的层间滑移，并沿着受到冲击的移动方向移动，从而减少减震垫内能的消耗，减少冲击损耗，起到缓冲减震的效果，也提高了减震垫的减震效果；
(3)本发明通过自制玉米糖化液作为微生物培养的碳源，增加微生物聚合物的合成得率，进而提高对鳞片石墨的改性效果；
(4)通过混料，并在表面活性剂的作用下在减震垫内部产生微小孔隙机构，并利用孔隙起到减震缓冲的作用，进一步提高减震垫的抗震性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
(1)将带有搅拌装置的三口烧瓶置于油浴锅中，按质量比为12:10:3将硼酸、硅油和聚苯乙烯颗粒装入三口烧瓶中，升高油浴锅温度至190～200℃，启动搅拌装置以300～400r/min的转速搅拌反应20～24h，得到预反应物；
(2)将上述得到预反应物和环氧大豆油按质量比为20:1混合后，在190～200℃的由于温度下，继续以100～200r/min的转速搅拌反应1～2h，反应结束后，得到自制抗冲击阻尼胶；通过硼酸和硅油在高温下发生聚合反应，在此过程中，B原子引入到硅氧烷主链中，形成了硼硅氧烷聚合物，O原子上有多余的电子，B原子有空的p轨道，两者之间存在微弱的吸引作用，可以通过共用电子可以形成“B-O瞬时交联键”，该交联键是动态变化的，形成跟断裂具有可逆性，且弱于一般的化学键，阻尼胶的分子链无规则的缠结在一起，当其受到的作用力速率较小时，聚合物分子链有足够的时间解开缠结，可以顺畅地彼此滑动，“B-O交联键”也有充分的时间断裂；当其受到的作用力速率较大时，由于应力作用时间短，聚合物分子链不能解开彼此之间的缠结，“B-O交联键”来不及断裂，而缠结点和“B-O交联键”的存在都大大的阻碍了分子链的运动，最终导致分子链之间缠结的更加紧密甚至相互“锁”在一起，从而起到极大的阻尼抗冲击和减震效果，将其作为减震垫的填料，可以有效提高减震垫的抗冲击性能和减震性能；
(3)按质量比为1:5将玉米粉和水混合，再加入玉米粉质量1％的氯化钙，调节pH至6.7～7.0，再加入玉米粉质量2％的淀粉酶和玉米粉质量1％的糖化酶，加热升温至35～45℃，保温酶解处理4～6h后出料，加热煮沸并自然冷却，得到玉米糖化液；通过自制玉米糖化液作为微生物培养的碳源，增加微生物聚合物的合成得率，进而提高对鳞片石墨的改性效果；
(4)按重量份数计，称取6～8份玉米糖化液、0.5～1.0份蛋白胨、2～3份谷氨酸钠、1～2份氯化钠、80～90份去离子水搅拌混合均匀，得到发酵底液；
(5)将上述得到的发酵底液装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底液质量1％的浓度为107cfu/mL的枯草芽孢杆菌B-115菌悬液和发酵底液质量50％的天然鳞片石墨，将发酵罐密封后放置在摇床上，以150r/min的转速在35～37℃下进行摇床发酵3～5天，发酵结束后，过滤分离得到滤渣，即为自制抗冲击减震填料；首先以自制玉米糖化液为碳源，以枯草芽孢杆菌为微生物来源，通过微生物发酵对天然鳞片石墨进行表面改性处理，由于微生物发酵过程中，会产生网状结构的高分子链多糖聚合物附着在天然鳞片石墨表面，以此生物聚合物作为缓冲界面，可以增强天然鳞片石墨和减震垫聚合物基体之间的相容性，进而增加自制抗冲击减震填料的增效作用，提高减震垫的抗冲击性和抗震性，此外，自制抗冲击减震填料的添加，由于鳞片石墨的层状结构在减震垫受到外界冲击应力时，能沿着应力传递方向通过自制抗磨耐磨复合料石墨的层间滑移，并沿着受到冲击的移动方向移动，从而减少减震垫内能的消耗，减少冲击损耗，起到缓冲减震的效果，也提高了减震垫的减震效果；
(6)按重量份数计，称取40～45份聚氨酯、13～18份聚对苯二甲酸乙二醇酯、1～3份十二烷基硫酸钠、2～4份丙烯酸羟乙酯、10～15份自制抗冲击减震填料和15～20份自制抗冲击阻尼胶；
(7)常温下将自制抗冲击阻尼胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯搅拌均匀得到主料，将十二烷基硫酸钠和主料混合后在240℃的胶熔机中熔化成胶状，冷却至50℃，得到二次主料，向二次主料中加入聚氨酯、丙烯酸羟乙酯和自制抗冲击减震填料，放置在密炼机中在95℃的温度下密炼15～20min，冷却到常温，然后注入蒸汽热压模具中封模，通入高压水蒸汽至0.07MPa并且保持1min后，卸载压力，冷却和开模后即可制得抗冲击汽车前挡板减震垫。通过混料，并在表面活性剂的作用下在减震垫内部产生微小孔隙机构，并利用孔隙起到减震缓冲的作用，进一步提高减震垫的抗震性能。
实例1
(1)将带有搅拌装置的三口烧瓶置于油浴锅中，按质量比为12:10:3将硼酸、硅油和聚苯乙烯颗粒装入三口烧瓶中，升高油浴锅温度至190℃，启动搅拌装置以300r/min的转速搅拌反应20h，得到预反应物；
(2)将上述得到预反应物和环氧大豆油按质量比为20:1混合后，在190℃的由于温度下，继续以100r/min的转速搅拌反应1h，反应结束后，得到自制抗冲击阻尼胶；
(3)按质量比为1:5将玉米粉和水混合，再加入玉米粉质量1％的氯化钙，调节pH至6.7，再加入玉米粉质量2％的淀粉酶和玉米粉质量1％的糖化酶，加热升温至35℃，保温酶解处理4h后出料，加热煮沸并自然冷却，得到玉米糖化液；
(4)按重量份数计，称取6份玉米糖化液、0.5份蛋白胨、2份谷氨酸钠、1份氯化钠、80份去离子水搅拌混合均匀，得到发酵底液；
(5)将上述得到的发酵底液装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底液质量1％的浓度为107cfu/mL的枯草芽孢杆菌B-115菌悬液和发酵底液质量50％的天然鳞片石墨，将发酵罐密封后放置在摇床上，以150r/min的转速在35℃下进行摇床发酵3天，发酵结束后，过滤分离得到滤渣，即为自制抗冲击减震填料；
(6)按重量份数计，称取40份聚氨酯、13份聚对苯二甲酸乙二醇酯、1份十二烷基硫酸钠、2份丙烯酸羟乙酯、10份自制抗冲击减震填料和15份自制抗冲击阻尼胶；
(7)常温下将自制抗冲击阻尼胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯搅拌均匀得到主料，将十二烷基硫酸钠和主料混合后在240℃的胶熔机中熔化成胶状，冷却至50℃，得到二次主料，向二次主料中加入聚氨酯、丙烯酸羟乙酯和自制抗冲击减震填料，放置在密炼机中在95℃的温度下密炼15min，冷却到常温，然后注入蒸汽热压模具中封模，通入高压水蒸汽至0.07MPa并且保持1min后，卸载压力，冷却和开模后即可制得抗冲击汽车前挡板减震垫。
实例2
(1)将带有搅拌装置的三口烧瓶置于油浴锅中，按质量比为12:10:3将硼酸、硅油和聚苯乙烯颗粒装入三口烧瓶中，升高油浴锅温度至192℃，启动搅拌装置以320r/min的转速搅拌反应21h，得到预反应物；
(2)将上述得到预反应物和环氧大豆油按质量比为20:1混合后，在192℃的由于温度下，继续以120r/min的转速搅拌反应1h，反应结束后，得到自制抗冲击阻尼胶；
(3)按质量比为1:5将玉米粉和水混合，再加入玉米粉质量1％的氯化钙，调节pH至6.8，再加入玉米粉质量2％的淀粉酶和玉米粉质量1％的糖化酶，加热升温至37℃，保温酶解处理4h后出料，加热煮沸并自然冷却，得到玉米糖化液；
(4)按重量份数计，称取6份玉米糖化液、0.6份蛋白胨、2份谷氨酸钠、1份氯化钠、82份去离子水搅拌混合均匀，得到发酵底液；
(5)将上述得到的发酵底液装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底液质量1％的浓度为107cfu/mL的枯草芽孢杆菌B-115菌悬液和发酵底液质量50％的天然鳞片石墨，将发酵罐密封后放置在摇床上，以150r/min的转速在36℃下进行摇床发酵3天，发酵结束后，过滤分离得到滤渣，即为自制抗冲击减震填料；
(6)按重量份数计，称取41份聚氨酯、14份聚对苯二甲酸乙二醇酯、1份十二烷基硫酸钠、2份丙烯酸羟乙酯、11份自制抗冲击减震填料和16份自制抗冲击阻尼胶；
(7)常温下将自制抗冲击阻尼胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯搅拌均匀得到主料，将十二烷基硫酸钠和主料混合后在240℃的胶熔机中熔化成胶状，冷却至50℃，得到二次主料，向二次主料中加入聚氨酯、丙烯酸羟乙酯和自制抗冲击减震填料，放置在密炼机中在95℃的温度下密炼16min，冷却到常温，然后注入蒸汽热压模具中封模，通入高压水蒸汽至0.07MPa并且保持1min后，卸载压力，冷却和开模后即可制得抗冲击汽车前挡板减震垫。
实例3
(1)将带有搅拌装置的三口烧瓶置于油浴锅中，按质量比为12:10:3将硼酸、硅油和聚苯乙烯颗粒装入三口烧瓶中，升高油浴锅温度至195℃，启动搅拌装置以350r/min的转速搅拌反应22h，得到预反应物；
(2)将上述得到预反应物和环氧大豆油按质量比为20:1混合后，在195℃的由于温度下，继续以150r/min的转速搅拌反应1h，反应结束后，得到自制抗冲击阻尼胶；
(3)按质量比为1:5将玉米粉和水混合，再加入玉米粉质量1％的氯化钙，调节pH至6.8，再加入玉米粉质量2％的淀粉酶和玉米粉质量1％的糖化酶，加热升温至40℃，保温酶解处理5h后出料，加热煮沸并自然冷却，得到玉米糖化液；
(4)按重量份数计，称取7份玉米糖化液、0.8份蛋白胨、2份谷氨酸钠、1份氯化钠、85份去离子水搅拌混合均匀，得到发酵底液；
(5)将上述得到的发酵底液装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底液质量1％的浓度为107cfu/mL的枯草芽孢杆菌B-115菌悬液和发酵底液质量50％的天然鳞片石墨，将发酵罐密封后放置在摇床上，以150r/min的转速在36℃下进行摇床发酵4天，发酵结束后，过滤分离得到滤渣，即为自制抗冲击减震填料；
(6)按重量份数计，称取43份聚氨酯、16份聚对苯二甲酸乙二醇酯、2份十二烷基硫酸钠、3份丙烯酸羟乙酯、13份自制抗冲击减震填料和18份自制抗冲击阻尼胶；
(7)常温下将自制抗冲击阻尼胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯搅拌均匀得到主料，将十二烷基硫酸钠和主料混合后在240℃的胶熔机中熔化成胶状，冷却至50℃，得到二次主料，向二次主料中加入聚氨酯、丙烯酸羟乙酯和自制抗冲击减震填料，放置在密炼机中在95℃的温度下密炼18min，冷却到常温，然后注入蒸汽热压模具中封模，通入高压水蒸汽至0.07MPa并且保持1min后，卸载压力，冷却和开模后即可制得抗冲击汽车前挡板减震垫。
实例4
(1)将带有搅拌装置的三口烧瓶置于油浴锅中，按质量比为12:10:3将硼酸、硅油和聚苯乙烯颗粒装入三口烧瓶中，升高油浴锅温度至198℃，启动搅拌装置以380r/min的转速搅拌反应23h，得到预反应物；
(2)将上述得到预反应物和环氧大豆油按质量比为20:1混合后，在198℃的由于温度下，继续以180r/min的转速搅拌反应2h，反应结束后，得到自制抗冲击阻尼胶；
(3)按质量比为1:5将玉米粉和水混合，再加入玉米粉质量1％的氯化钙，调节pH至6.9，再加入玉米粉质量2％的淀粉酶和玉米粉质量1％的糖化酶，加热升温至42℃，保温酶解处理5h后出料，加热煮沸并自然冷却，得到玉米糖化液；
(4)按重量份数计，称取7份玉米糖化液、0.8份蛋白胨、3份谷氨酸钠、2份氯化钠、88份去离子水搅拌混合均匀，得到发酵底液；
(5)将上述得到的发酵底液装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底液质量1％的浓度为107cfu/mL的枯草芽孢杆菌B-115菌悬液和发酵底液质量50％的天然鳞片石墨，将发酵罐密封后放置在摇床上，以150r/min的转速在37℃下进行摇床发酵5天，发酵结束后，过滤分离得到滤渣，即为自制抗冲击减震填料；
(6)按重量份数计，称取44份聚氨酯、16份聚对苯二甲酸乙二醇酯、3份十二烷基硫酸钠、4份丙烯酸羟乙酯、15份自制抗冲击减震填料和20份自制抗冲击阻尼胶；
(7)常温下将自制抗冲击阻尼胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯搅拌均匀得到主料，将十二烷基硫酸钠和主料混合后在240℃的胶熔机中熔化成胶状，冷却至50℃，得到二次主料，向二次主料中加入聚氨酯、丙烯酸羟乙酯和自制抗冲击减震填料，放置在密炼机中在95℃的温度下密炼18min，冷却到常温，然后注入蒸汽热压模具中封模，通入高压水蒸汽至0.07MPa并且保持1min后，卸载压力，冷却和开模后即可制得抗冲击汽车前挡板减震垫。
实例5
(1)将带有搅拌装置的三口烧瓶置于油浴锅中，按质量比为12:10:3将硼酸、硅油和聚苯乙烯颗粒装入三口烧瓶中，升高油浴锅温度至200℃，启动搅拌装置以400r/min的转速搅拌反应24h，得到预反应物；
(2)将上述得到预反应物和环氧大豆油按质量比为20:1混合后，在200℃的由于温度下，继续以200r/min的转速搅拌反应2h，反应结束后，得到自制抗冲击阻尼胶；
(3)按质量比为1:5将玉米粉和水混合，再加入玉米粉质量1％的氯化钙，调节pH至7.0，再加入玉米粉质量2％的淀粉酶和玉米粉质量1％的糖化酶，加热升温至45℃，保温酶解处理6h后出料，加热煮沸并自然冷却，得到玉米糖化液；
(4)按重量份数计，称取8份玉米糖化液、1.0份蛋白胨、3份谷氨酸钠、2份氯化钠、90份去离子水搅拌混合均匀，得到发酵底液；
(5)将上述得到的发酵底液装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底液质量1％的浓度为107cfu/mL的枯草芽孢杆菌B-115菌悬液和发酵底液质量50％的天然鳞片石墨，将发酵罐密封后放置在摇床上，以150r/min的转速在37℃下进行摇床发酵5天，发酵结束后，过滤分离得到滤渣，即为自制抗冲击减震填料；
(6)按重量份数计，称取45份聚氨酯、18份聚对苯二甲酸乙二醇酯、3份十二烷基硫酸钠、4份丙烯酸羟乙酯、15份自制抗冲击减震填料和20份自制抗冲击阻尼胶；
(7)常温下将自制抗冲击阻尼胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯搅拌均匀得到主料，将十二烷基硫酸钠和主料混合后在240℃的胶熔机中熔化成胶状，冷却至50℃，得到二次主料，向二次主料中加入聚氨酯、丙烯酸羟乙酯和自制抗冲击减震填料，放置在密炼机中在95℃的温度下密炼20min，冷却到常温，然后注入蒸汽热压模具中封模，通入高压水蒸汽至0.07MPa并且保持1min后，卸载压力，冷却和开模后即可制得抗冲击汽车前挡板减震垫。
对照例1：不添加实例1中的自制抗冲击阻尼胶，其他条件和组分比例均与实施例1中相同；
对照例2：不添加实例1中的自制抗冲击减震填料，其他条件和组分比例均与实施例1中相同；
对照例3：采用普通的葡萄糖代替本发明的玉米糖化液，其他条件和组分比例均与实施例1中相同；
对照例4：采用普通的天然鳞片石墨代替本发明的自制抗冲击减震填料，其他条件和组分比例均与实施例1中相同；
性能检测试验
分别对实施例1～5和对照例1～4进行性能测试，检测结果如表1所示；
检测方法/试验方法
抗震性检测：
以动静刚度比来标示材料的抗震性，材料抗震性越好，动静刚度比值越小。
静刚度值:试验环境温度为(23±2)℃，试验前，所用部件和设备在(23±2)℃的环境中至少静置24h。将标准试样水平放置在试验机上。采用力控制模式，预加静载20N，卸载，停留1min，再次加载20N，卸载，停留1min。正式试验，施加周期载荷72～360N，载荷循环1000次，得到静刚度值。
动刚度值:试验环境温度为(23±2)℃，试验前，所用部件和设备在(23±2)℃的环境中至少静置24h。将标准试样水平放置在试验机上。采用力控制模式，预加静载5N，卸载，停留1min，再次加载5N，卸载，停留1min。正式试验，施加周期载荷72～360N，加载频率4Hz，载荷循环1000次，得到动刚度值。
按照动静刚度比(％)＝动刚度值/静刚度值×100％计算动静刚度比；
抗冲击性能测试：
缺口冲击强度按照GB/T1043-2008标准进行测定。
具体检测结果如表1所示：
表1性能检测结果
检测项目 动静刚度比(％) 缺口冲击强度(kJ/m<sup>2</sup>)
实例1 0.95 7.16
实例2 0.93 7.21
实例3 0.92 7.27
实例4 0.90 7.30
实例5 0.89 7.32
对照例1 1.80 5.32
对照例2 1.82 5.31
对照例3 1.45 6.02
对照例4 1.23 6.32
将实例1～5的产品性能进行对比，其中实例5的抗震性和抗冲击性能数据表现最好，这是由于实例5中添加的物料的比例为最高，也从侧面反映了本申请技术方案是可以实施的。
将对照例1和实例1的产品性能进行对比，由于对照例1中不添加实例1中的自制抗冲击阻尼胶，其他条件和组分比例均与实例1中相同，因此最终对照例1产品的抗震性和抗冲击性降低明显，由此可见，本发明通过硼酸和硅油在高温下发生聚合反应，在此过程中，B原子引入到硅氧烷主链中，形成了硼硅氧烷聚合物，O原子上有多余的电子，B原子有空的p轨道，两者之间存在微弱的吸引作用，可以通过共用电子可以形成“B-O瞬时交联键”，该交联键是动态变化的，形成跟断裂具有可逆性，且弱于一般的化学键，阻尼胶的分子链无规则的缠结在一起，当其受到的作用力速率较小时，聚合物分子链有足够的时间解开缠结，可以顺畅地彼此滑动，“B-O交联键”也有充分的时间断裂；当其受到的作用力速率较大时，由于应力作用时间短，聚合物分子链不能解开彼此之间的缠结，“B-O交联键”来不及断裂，而缠结点和“B-O交联键”的存在都大大的阻碍了分子链的运动，最终导致分子链之间缠结的更加紧密甚至相互“锁”在一起，从而起到极大的阻尼抗冲击和减震效果，将其作为减震垫的填料，可以有效提高减震垫的抗冲击性能和减震性能；
将对照例2和实例1的产品性能进行对比，由于对照例2中不添加实例1中的自制抗冲击减震填料，其他条件和组分比例均与实例1中相同，因此最终对照例1产品的抗震性和抗冲击性降低明显，由此可见，自制抗冲击减震填料的添加，由于鳞片石墨的层状结构在减震垫受到外界冲击应力时，能沿着应力传递方向通过自制抗磨耐磨复合料石墨的层间滑移，并沿着受到冲击的移动方向移动，从而减少减震垫内能的消耗，减少冲击损耗，起到缓冲减震的效果，也提高了减震垫的减震效果；
将对照例3和实例1的产品性能进行对比，由于对照例3中采用普通的葡萄糖代替本发明的玉米糖化液，其他条件和组分比例均与实例1中相同，因此最终对照例1产品的抗震性和抗冲击性降低明显，由此可见，本发明通过自制玉米糖化液作为微生物培养的碳源，增加微生物聚合物的合成得率，进而提高对鳞片石墨的改性效果；
(4)将对照例4和实例1的产品性能进行对比，由于对照例4中采用普通的天然鳞片石墨代替本发明的自制抗冲击减震填料，其他条件和组分比例均与实例1中相同，因此最终对照例1产品的抗震性和抗冲击性降低明显，由此可见，本发明首先以自制玉米糖化液为碳源，以枯草芽孢杆菌为微生物来源，通过微生物发酵对天然鳞片石墨进行表面改性处理，由于微生物发酵过程中，会产生网状结构的高分子链多糖聚合物附着在天然鳞片石墨表面，以此生物聚合物作为缓冲界面，可以增强天然鳞片石墨和减震垫聚合物基体之间的相容性，进而增加自制抗冲击减震填料的增效作用，提高减震垫的抗冲击性和抗震性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种抗冲击汽车前挡板减震垫，其特征在于：按重量份数计，包括以下原料：
40～45份聚氨酯；
13～18份聚对苯二甲酸乙二醇酯；
1～3份十二烷基硫酸钠；
2～4份丙烯酸羟乙酯；
15～20份自制抗冲击阻尼胶；
所述自制抗冲击阻尼胶是由硼酸、硅油和聚苯乙烯颗粒以及环氧大豆油反应制得的。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲击汽车前挡板减震垫，其特征在于：按重量份数计，还包括10～15份自制抗冲击减震填料；
所述自制抗冲击减震填料是由发酵底液、枯草芽孢杆菌B-115菌悬液和天然鳞片石墨混合进行摇床发酵制得的。
3.根据权利要求2所述的一种抗冲击汽车前挡板减震垫，其特征在于：所述发酵底液按重量份数计，包括以下原料：
6～8份玉米糖化液；
0.5～1.0份蛋白胨；
2～3份谷氨酸钠；
1～2份氯化钠；
80～90份去离子水；
所述玉米糖化液是由玉米粉、水、氯化钙、淀粉酶和糖化酶反应制得。
4.根据权利要求1所述的一种抗冲击汽车前挡板减震垫，其特征在于：所述自制抗冲击阻尼胶的制备步骤为：
(1)将带有搅拌装置的三口烧瓶置于油浴锅中，按质量比为12:10:3将硼酸、硅油和聚苯乙烯颗粒装入三口烧瓶中，升高油浴锅温度至190～200℃，启动搅拌装置以300～400r/min的转速搅拌反应20～24h，得到预反应物；
(2)将上述得到预反应物和环氧大豆油按质量比为20:1混合后，在190～200℃的由于温度下，继续以100～200r/min的转速搅拌反应1～2h，反应结束后，得到自制抗冲击阻尼胶。
5.根据权利要求2所述的一种抗冲击汽车前挡板减震垫，其特征在于：所述自制抗冲击减震填料的制备步骤为：
(1)按重量份数计，称取6～8份玉米糖化液、0.5～1.0份蛋白胨、2～3份谷氨酸钠、1～2份氯化钠、80～90份去离子水搅拌混合均匀，得到发酵底液；
(2)将上述得到的发酵底液装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底液质量1％的浓度为107cfu/mL的枯草芽孢杆菌B-115菌悬液和发酵底液质量50％的天然鳞片石墨，将发酵罐密封后放置在摇床上，以150r/min的转速在35～37℃下进行摇床发酵3～5天，发酵结束后，过滤分离得到滤渣，即为自制抗冲击减震填料。
6.根据权利要求3或5中任意一项所述的一种抗冲击汽车前挡板减震垫，其特征在于：所述玉米糖化液的制备步骤为：
按质量比为1:5将玉米粉和水混合，再加入玉米粉质量1％的氯化钙，调节pH至6.7～7.0，再加入玉米粉质量2％的淀粉酶和玉米粉质量1％的糖化酶，加热升温至35～45℃，保温酶解处理4～6h后出料，加热煮沸并自然冷却，得到玉米糖化液。
7.一种抗冲击汽车前挡板减震垫，其特征在于：具体制备步骤为：
(1)按重量份数计，称取40～45份聚氨酯、13～18份聚对苯二甲酸乙二醇酯、1～3份十二烷基硫酸钠、2～4份丙烯酸羟乙酯、10～15份自制抗冲击减震填料和15～20份自制抗冲击阻尼胶；
(2)常温下将自制抗冲击阻尼胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯搅拌均匀得到主料，将十二烷基硫酸钠和主料混合后在240℃的胶熔机中熔化成胶状，冷却至50℃，得到二次主料，向二次主料中加入聚氨酯、丙烯酸羟乙酯和自制抗冲击减震填料，放置在密炼机中在95℃的温度下密炼15～20min，冷却到常温，然后注入蒸汽热压模具中封模，通入高压水蒸汽至0.07MPa并且保持1min后，卸载压力，冷却和开模后即可制得抗冲击汽车前挡板减震垫。
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