CN113549322A - 一种轻量化减震器弹簧垫 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻量化减震器弹簧垫，其原料按重量份包括：PA66100份、改性玻璃纤维30‑40份、成核剂0.5‑1份、润滑剂2‑4份；其中，在改性玻璃纤维制备过程中，将接枝有硅烷偶联剂的玻璃纤维、马来酸酐、辛烯、有机溶剂混匀，加入引发剂，进行共聚反应得到改性玻璃纤维，其中，硅烷偶联剂为含有碳碳双键的硅烷偶联剂。本发明重量轻，机械性能好，无浮纤，表面光滑。

Description

一种轻量化减震器弹簧垫
技术领域
本发明涉及弹簧垫技术领域，尤其涉及一种轻量化减震器弹簧垫。
背景技术
减震器是用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。广泛用于汽车，为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。
传统汽车的减震器，其中的弹簧垫为金属件，但是金属件的密度大、质量重；会影响汽车轻量化的发展，影响电动汽车的续航里程。玻璃纤维与尼龙66(简称PA66)的复合材料可以满足电动汽车轻量化的要求。
但是，玻璃纤维与尼龙66的混合材料常常存在浮纤的问题，并且采用熔融方法加工时，其粘度较大不易加工，容易产生浮纤；且玻璃纤维与尼龙66界面相容性不高，容易产生浮纤，且会影响其机械性能。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种轻量化减震器弹簧垫，本发明重量轻，机械性能好，无浮纤，表面光滑。
本发明提出了一种轻量化减震器弹簧垫，其原料按重量份包括：PA66100份、改性玻璃纤维30-40份、成核剂0.5-1份、润滑剂2-4份；
其中，在改性玻璃纤维制备过程中，将接枝有硅烷偶联剂的玻璃纤维、马来酸酐、辛烯、有机溶剂混匀，加入引发剂，进行共聚反应得到改性玻璃纤维，其中，硅烷偶联剂为含有碳碳双键的硅烷偶联剂。
优选地，玻璃纤维中硅烷偶联剂的接枝率为8-12％。
上述接枝率计算方法，例如：100g玻璃纤维用10g硅烷偶联剂接枝，然后提纯、干燥得到105g固体，则接枝率＝5/105*100％＝4.76％。
优选地，接枝有硅烷偶联剂的玻璃纤维、马来酸酐、辛烯的重量比为10:0.05-0.1:0.1-0.2。
优选地，接枝有硅烷偶联剂的玻璃纤维、引发剂的重量比为10:0.01-0.02。
优选地，共聚反应的温度为90-110℃。
优选地，共聚反应的时间为4-5h。
优选地，引发剂在0.5h以内加入完毕。
优选地，有机溶剂为甲苯。
优选地，成核剂为纳米海泡石。
优选地，润滑剂为聚乙烯蜡和矿物油按重量比为1:1-2的组合物。
有益效果：
1.本发明选用接枝有碳碳双键的玻璃纤维与马来酸酐、辛烯，以适宜比例进行共聚反应，使得玻璃纤维表面接枝马来酸酐-辛烯-乙烯共聚物，改善了玻璃纤维和PA66的界面相容性，且在熔融时玻璃纤维表面的马来酸酐可与PA66中的氨基结合，提高界面结合性能，从而大幅提高本发明的机械性能并且可以改善浮纤问题，使得本发明表面光滑，且不需要另外添加相容剂；
2.选用纳米海泡石可以提高PA66的结晶效果，进一步提高本发明的机械性能；另外纳米海泡石和润滑剂(聚乙烯蜡和矿物油)相互配合，在熔融加工时，可以改善PA66和玻璃纤维的表观粘度和流动性，可以进一步改善浮纤问题，并且提高加工性能；
3.本发明相较于传统金属减震器弹簧垫，可以大幅减重(减重约40％)；减小对电动汽车续航里程的影响。
附图说明
图1为轻量化减震器弹簧垫的图片。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
一种轻量化减震器弹簧垫，其原料按重量份包括：PA66100份、改性玻璃纤维30-40份、成核剂0.5-1份、润滑剂2-4份；
其中，在改性玻璃纤维制备过程中，将接枝有硅烷偶联剂的玻璃纤维、马来酸酐、辛烯、有机溶剂混匀，加入引发剂，进行共聚反应得到改性玻璃纤维，其中，硅烷偶联剂为含有碳碳双键的硅烷偶联剂。
上述含有碳碳双键的硅烷偶联剂可以为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等。
上述引发剂可以为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯等。
上述引发剂用少量甲苯溶解后加入反应液中。
上述改性玻璃纤维的制备方法为常规硅烷偶联剂改性方法，如：将清洗后的玻璃纤维加入硅烷偶联剂的乙醇水溶液中，升温50-80℃搅拌，固液分离即得。
上述轻量化减震器弹簧垫，其原料还可以包括：阻燃剂、扩链剂、脱模剂、着色剂、颜料、染料、抗静电剂、导电填料、光稳定剂、稳定剂、抗氧化剂等。
可以添加适量颜料或染料，使减震器弹簧垫具有不同颜色，增加产品的多样性。
上述轻量化减震器弹簧垫的制备方法为：将PA66、成核剂、润滑剂在高混机中充分混合，采用双螺杆挤出机通过连续进纤熔融共混的工艺路线制得；调节螺杆1-5区的温度分别为255℃、260℃、270℃、275℃、280℃，螺杆转速为300r/min，在双螺杆挤出机中加入改性玻璃纤维，然后注塑得到轻量化减震器弹簧垫。
轻量化减震器弹簧垫可具有多种形状和结构，也可以设计成如图1所示的形状和结构，在轻量化减震器弹簧垫表面设计上加强筋，可以增加弹簧垫的强度。
实施例1
一种轻量化减震器弹簧垫，其原料按重量份包括：PA66100g、改性玻璃纤维40g、纳米海泡石1g、聚乙烯蜡1.3g、矿物油2.7g；
其中，在改性玻璃纤维制备过程中，将接枝率为8％的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性玻璃纤维40g、马来酸酐0.2g、辛烯0.4g、甲苯400ml混匀，滴加含有0.04g过氧化苯甲酰的甲苯溶液20ml，在0.5h以内滴加完毕，然后升温至90℃，反应5h，过滤，用甲苯洗涤滤饼，于60℃真空干燥得到改性玻璃纤维。
实施例2
一种轻量化减震器弹簧垫，其原料按重量份包括：PA66100g、改性玻璃纤维35g、纳米海泡石0.5g、聚乙烯蜡1g、矿物油1g；
其中，在改性玻璃纤维制备过程中，将接枝率为8-12％的乙烯基三甲氧基硅烷改性玻璃纤维35g、马来酸酐0.35g、辛烯0.7g、甲苯400ml混匀，滴加含有0.07g过氧化二异丙苯的甲苯溶液40ml，在0.5h以内滴加完毕，然后升温至110℃，反应4h，过滤，用甲苯洗涤滤饼，于60℃真空干燥得到改性玻璃纤维。
实施例3
一种轻量化减震器弹簧垫，其原料按重量份包括：PA66100g、改性玻璃纤维30g、纳米海泡石0.7g、聚乙烯蜡1g、矿物油2g；
其中，在改性玻璃纤维制备过程中，将接枝率为8-12％的乙烯基三乙氧基硅烷改性玻璃纤维30g、马来酸酐0.3g、辛烯0.6g、甲苯400ml混匀，滴加含有0.05g过氧化苯甲酰的甲苯溶液20ml，在0.5h以内滴加完毕，然后升温至100℃，反应4.5h，过滤，用甲苯洗涤滤饼，于60℃真空干燥得到改性玻璃纤维。
对比例1
玻璃纤维未经改性，其他同实施例3。
对比例2
不含纳米海泡石、聚乙烯蜡和矿物油，其他同实施例3。
检测实施例1-3和对比例1-2的性能，结果如表1-2所示。
表1检测结果
Figure BDA0003192120410000051
备注：抗氯化钙测试的方法为：①将待测样在90℃热水中浸泡1h，②在饱和氯化钙水溶液中浸泡10s，③100℃干燥1h，④室温放置1h；按照①-④共循环操作7次，每次循环结束时检查待测样的表面裂纹。
表2检测结果
Figure BDA0003192120410000061
由表1-2可以看出，本发明具有良好的机械性能，且无浮纤，外观良好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轻量化减震器弹簧垫，其特征在于，其原料按重量份包括：PA66100份、改性玻璃纤维30-40份、成核剂0.5-1份、润滑剂2-4份；
其中，在改性玻璃纤维制备过程中，将接枝有硅烷偶联剂的玻璃纤维、马来酸酐、辛烯、有机溶剂混匀，加入引发剂，进行共聚反应得到改性玻璃纤维，其中，硅烷偶联剂为含有碳碳双键的硅烷偶联剂。
2.根据权利要求1所述轻量化减震器弹簧垫，其特征在于，玻璃纤维中硅烷偶联剂的接枝率为8-12％。
3.根据权利要求1或2所述轻量化减震器弹簧垫，其特征在于，接枝有硅烷偶联剂的玻璃纤维、马来酸酐、辛烯的重量比为10:0.05-0.1:0.1-0.2。
4.根据权利要求1-3任一项所述轻量化减震器弹簧垫，其特征在于，接枝有硅烷偶联剂的玻璃纤维、引发剂的重量比为10:0.01-0.02。
5.根据权利要求1-4任一项所述轻量化减震器弹簧垫，其特征在于，共聚反应的温度为90-110℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述轻量化减震器弹簧垫，其特征在于，共聚反应的时间为4-5h。
7.根据权利要求1-6任一项所述轻量化减震器弹簧垫，其特征在于，引发剂在0.5h以内加入完毕。
8.根据权利要求1-7任一项所述轻量化减震器弹簧垫，其特征在于，有机溶剂为甲苯。
9.根据权利要求1-8任一项所述轻量化减震器弹簧垫，其特征在于，成核剂为纳米海泡石。
10.根据权利要求1-9任一项所述轻量化减震器弹簧垫，其特征在于，润滑剂为聚乙烯蜡和矿物油按重量比为1:1-2的组合物。
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