CN117757162A - 一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车用胶技术领域，特别涉及一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶及其制备方法，由下列重量份的原料组成：丁腈橡胶5‑15份、热塑性丙烯酸树脂15‑25份、环氧树脂10‑15份、封闭型异氰酸酯1‑5份、固化剂0.5‑2份、固化促进剂0.1‑0.5份、硫化剂0.2‑1份、硫化促进剂0.1‑2份、可膨胀微球1‑3份、增塑剂25‑35份、吸潮剂0.1‑2份、热稳定剂0.5‑2份、颜料0.5‑2份、填料10‑30份。本发明以丁腈橡胶、热塑性丙烯酸树脂、环氧树脂作为主体树脂，利用它们之间良好的相容性，添加各种助剂，制得一种兼具低气味、高硬度、高剪切强度、高剥离强度、高膨胀倍率的汽车用减振胶。

Description

一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车用胶技术领域，特别涉及一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶及其制备方法。

背景技术

汽车用减振胶主要用于车门、侧围板、支撑梁、箱盖、发动机盖等外板与加强筋或骨架之间的柔性粘接，可增加车身稳定性，加固车体结构，改变车体固有振动频率，降低部分外板产生的共振和共鸣，提升NVH性能。

减振胶的主要成分为丁苯橡胶、顺丁橡胶、PVC树脂、环氧树脂等为主材的单组份热固化胶粘剂。可粘接带防锈油钢件，耐酸碱、耐油、耐水，并有良好的耐热性能，固化后粘接力好，弹性好，具备良好的减振效果。但对于一些车身钣金缝隙较大，外板与加强梁间距烘烤前后变化大的部位，减振胶使用时容易脱落变形，该部位的减振胶需要同时具备高膨胀率、与基材的粘结力良好、耐冲洗性好等特点，常规减振胶无法满足其要求。为满足车内空气质量要求，减振胶的发展方向也向低气味、低VOC方向发展。中国专利CN108047520 A采用改性橡胶、环氧树脂、聚氯乙烯、无味发泡剂、环保增塑剂等制备了一种汽车用环保型减震膨胀胶，但其拉伸剪切强度和膨胀率较低，只适合间隙较小的钣金缝隙填充。中国专利CN103408808B采用顺丁橡胶、EVA、液体丁腈、环氧树脂等制备了一种汽车膏状高膨胀减振隔音胶，但其硫化剂为硫磺，烘烤固化后气味较大。

发明内容

本发明解决了相关技术中的问题，提出一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶及其制备方法，以丁腈橡胶、热塑性丙烯酸树脂、环氧树脂作为主体树脂，利用它们之间良好的相容性，添加各种特殊助剂制得，该减振胶具有体积膨胀率大(150％-250％)、硬度高(邵氏A50-60)、拉伸剪切强度高(≥1.0MPa)、T剥离强度高(≥1.5N/mm)的优点，同时具有低气味和良好的环保性，可广泛用于汽车钣金缝隙大、烘烤前后缝隙间距变化大的施胶部位。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，按质量分数计，包括以下组分：丁腈橡胶5-15份、热塑性丙烯酸树脂15-25份、环氧树脂10-15份、封闭型异氰酸酯1-5份、固化剂0.5-2份、固化促进剂0.1-0.5份、硫化剂0.2-1份、硫化促进剂0.1-2份、可膨胀微球1-3份、增塑剂25-35份、吸潮剂0.1-2份、热稳定剂0.5-2份、颜料0.5-2份、填料10-30份，所述硫化剂为双叔丁基过氧异丙基苯。

作为优选方案，所述热塑性丙烯酸树脂为粒径1-5μm粉末状的聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丁酯中的任意一种或几种的组合。

作为优选方案，所述封闭型异氰酸酯为多元醇和多异氰酸酯通过封闭剂封端制备而成，所述多异氰酸酯选用1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(氢化MDI)中的任意一种或几种的组合。

作为优选方案，所述固化剂为双氰胺。

作为优选方案，所述固化促进剂为有机脲、咪唑、咪唑衍生物、改性胺中的任意一种或几种的组合。

作为优选方案，所述硫化促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、丙烯酸锌中任意一种或者几种组合。

作为优选方案，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中任意一种或者几种组合。

作为优选方案，所述填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙、硫酸钡中任意一种或者几种组合。

作为优选方案，所述吸潮剂为氧化钙，所述热稳定剂为氧化锌，所述颜料为炭黑。

本发明的另一方面，还提供一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶的制备方法，步骤如下：

步骤S1：制备混炼胶：开启二辊机，将称量好的丁腈橡胶进行开炼，待橡胶包满辊后，加入称量好的第一部分增塑剂和第一部分填料，反复炼胶至均匀，混匀后将混合物下片，即制得混炼胶；

步骤S2：制备中间体：开启捏合机，将上一步骤制备好的混炼胶放入捏合机，缓慢加入第二部分增塑剂，使混炼胶充分与加入的增塑剂混合均匀，捏合均匀后，取出即制得中间体，此工序的温度在20℃～45℃；

步骤S3：搅拌：将上一步骤制备的中间体、热塑性丙烯酸树脂、环氧树脂、封闭型异氰酸酯、固化剂、固化促进剂、可膨胀微球、第三部分增塑剂、吸潮剂、热稳定剂、颜料加入到行星搅拌釜中，开启搅拌，转速设定为30转/min，搅拌时间5min；搅拌停止后加入硫化剂、硫化促进剂、第二部分填料，转速设定为30转/min，继续搅拌10min；

步骤S4：脱气泡：将行星搅拌釜转速设为15转/min，开启真空泵，负压达0.08MPa开始计时，搅拌脱气泡30min，脱气泡结束后，挤出到包装罐中即得汽车用低气味高强度高膨胀减振胶。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的主体树脂选用丁腈橡胶、热塑性丙烯酸树脂和环氧树脂的混合体，丁腈橡胶与环氧树脂具有良好的相容性，可以同时提高体系的韧性和强度；此外，体系还引入了热塑性丙烯酸树脂替代减振胶中常用的PVC树脂，由于PVC树脂耐热性差，200℃以上分解速度很快，同时释放出氯化氢等有毒气体，而本发明采用的热塑性丙烯酸树脂具有良好的耐热性，可以承受住220℃的烘烤，烘烤过程不会产生氯化氢等有毒气体；

(2)本发明采用封闭型异氰酸酯作为基材的附着力促进剂，在烘烤过程中封闭型异氰酸酯高温解封释放出异氰酸基团，可以与热塑性丙烯酸树脂中的羟基、环氧树脂中的环氧基等发生化学反应，形成交联网络，使其成品具有良好的机械性能，封闭型异氰酸酯还可以有效增加环氧树脂固化后韧性，在保证强度的前提下大大提高了成品的伸长率；

(3)本发明采用可膨胀微球作为发泡剂，替代减振胶中常用化学发泡剂AC，可膨胀微球为核壳结构，外壳为热塑性丙烯酸树脂类聚合物，内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒，加热后体积迅速膨胀增大到自身的几十倍，制得的成品微观泡沫结构为均匀的细胞结构，没有大的空隙，与化学发泡剂AC相比还具有低气味的优点；

(4)本发明使用无味的硫化剂双叔丁基过氧异丙基苯对丁腈橡胶进行硫化，减震胶生产过程中及最终成品中均无刺激性臭味，为了增加硫化效果，体系中还加入了硫化促进剂明显提高交联密度和加快硫化速度，因此成品烘烤后虽然具有很高的体积膨胀率(150-250％)，但其硬度高(50-60邵氏A)、耐热性、耐压变形性都很好；

(5)本发明的工艺采用先用二辊机制备混炼胶，再将混炼胶在捏合机中逐渐加入增塑剂制备成中间体，进一步降低了丁腈橡胶的粘度，含有丁腈橡胶的中间体粘度很低，可以直接倒入行星搅拌机中搅拌，易于加工。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1：

一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，按照重量分数，包括以下组分：

丁腈橡胶8份

粉末状的聚甲基丙烯酸甲酯20份

环氧树脂10份

HDI封闭型异氰酸酯3份

双氰胺1份

有机脲0.3份

双叔丁基过氧异丙基苯1份

三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.5份

可膨胀微球1.5份

邻苯二甲酸二异壬酯28份

氧化钙1份

氧化锌1份

炭黑0.5份

重质碳酸钙8份

纳米碳酸钙15.2份。

一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：制备混炼胶：开启二辊机，取8重量份丁腈橡胶进行开炼、待橡胶包满辊后，加入4重量份的邻苯二甲酸二异壬酯和8重量份的重质碳酸钙，反复炼胶至均匀，混匀后将混合物下片，即制得混炼胶；

步骤S2：制备中间体：开启捏合机，将上一步骤制备好的20重量份混炼胶放入捏合机，缓慢加入20重量份邻苯二甲酸二异壬酯，使混炼胶充分与加入的邻苯二甲酸二异壬酯混合均匀，捏合均匀后，取出即制得中间体，整个工序温度需控制在20～45℃；

步骤S3：搅拌：将上一步骤制备的40重量份中间体、20重量份粉末状的聚甲基丙烯酸甲酯、10重量份环氧树脂(环氧当量190-210g/eq)、3重量份HDI封闭型异氰酸酯、1重量份双氰胺、0.3重量份有机脲、1.5重量份可膨胀微球、4重量份邻苯二甲酸二异壬酯、1重量份氧化钙、1重量份氧化锌、0.5重量份炭黑加入到行星搅拌釜中，开启搅拌，转速设定为30转/min，搅拌时间5min；搅拌停止后加入1重量份双叔丁基过氧异丙基苯、1.5重量份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、15.2重量份纳米碳酸钙，转速设定为30转/min，搅拌时间10min，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S4：脱气泡：将行星搅拌釜转速设为15转/min，开启真空泵，负压达0.08MPa开始计时，搅拌脱气泡30min，整个工序温度需控制在20～45℃，脱气泡结束后，挤出到包装罐中即得汽车用低气味高强度高膨胀减振胶。

实施例2：

一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，按照重量分数计，包括以下组分：

丁腈橡胶8份

粉末状的聚甲基丙烯酸丁酯18份

环氧树脂12份

IPDI封闭型异氰酸酯3份

双氰胺1.2份

咪唑0.4份

双叔丁基过氧异丙基苯0.5份

三烯丙基异氰脲酸酯1份

可膨胀微球2份

邻苯二甲酸二辛脂28份

氧化钙1份

氧化锌1份

炭黑0.5份

轻质碳酸钙8份

纳米碳酸钙15.4份。

一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：制备混炼胶：开启二辊机，取8重量份丁腈橡胶进行开炼、待橡胶包满辊后，加入4重量份的邻苯二甲酸二辛脂和8重量份的轻质碳酸钙，反复炼胶至均匀，混匀后将混合物下片，即制得混炼胶；

步骤S2：制备中间体：开启捏合机，将上一步骤制备好的20重量份混炼胶放入捏合机，缓慢加入20重量份邻苯二甲酸二辛脂，使混炼胶充分与加入的邻苯二甲酸二辛脂混合均匀，捏合均匀后，取出即制得中间体，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S3：搅拌：将上一步骤制备的40重量份中间体、18重量份粉末聚甲基丙烯酸丁酯、12重量份环氧树脂(环氧当量190-210g/eq)、3重量份IPDI封闭型异氰酸酯、1.2重量份双氰胺、0.4重量份咪唑、2重量份可膨胀微球、4重量份邻苯二甲酸二辛脂、1重量份氧化钙、1重量份氧化锌、0.5重量份炭黑加入到行星搅拌釜中，开启搅拌，转速设定为30转/min，搅拌时间5min；搅拌停止后加入0.5重量份双叔丁基过氧异丙基苯、1重量份三烯丙基异氰脲酸酯、15.4重量份纳米碳酸钙，转速设定为30转/min，搅拌时间10min，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S4：脱气泡：将行星搅拌釜转速设为15转/min，开启真空泵，负压达0.08MPa开始计时，搅拌脱气泡30min，整个工序温度需控制在20℃～45℃，脱气泡结束后，挤出到包装罐中即得汽车用低气味高强度高膨胀减振胶。

实施例3：

一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，按照重量分数计，包括以下组分：

丁腈橡胶10份

粉末状的聚甲基丙烯酸甲酯18份

环氧树脂10份

氢化MDI封闭型异氰酸酯2份

双氰胺1份

有机脲0.3份

双叔丁基过氧异丙基苯1份

三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.5份

可膨胀微球1.2份

邻苯二甲酸二异壬酯4份

邻苯二甲酸二异癸酯30份

氧化钙1份

氧化锌1份

炭黑0.5份

硫酸钡10份

纳米碳酸钙8.5份。

一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：制备混炼胶：开启二辊机，取10重量份丁腈橡胶进行开炼、待橡胶包满辊后，加入5重量份的邻苯二甲酸二异癸酯和10重量份的硫酸钡，反复炼胶至均匀，混匀后将混合物下片，即制得混炼胶；

步骤S2：制备中间体：开启捏合机，将上一步骤制备好的25重量份混炼胶放入捏合机，缓慢加入25重量份邻苯二甲酸二异癸酯，使混炼胶充分与加入的邻苯二甲酸二异壬酯混合均匀，捏合均匀后，取出即制得中间体，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S3：搅拌：将上一步骤制备的50重量份中间体、18重量份粉末聚甲基丙烯酸甲酯、10重量份环氧树脂(环氧当量190-210g/eq)、2重量份氢化MDI封闭型异氰酸酯、1重量份双氰胺、0.3重量份有机脲、1.2重量份可膨胀微球、4重量份邻苯二甲酸二异壬酯、1重量份氧化钙、1重量份氧化锌、0.5重量份炭黑加入到行星搅拌釜中，开启搅拌，转速设定为30转/min，搅拌时间5min；搅拌停止后加入1重量份双叔丁基过氧异丙基苯、1.5重量份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、8.5重量份纳米碳酸钙，转速设定为30转/min，搅拌时间10min，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S4：脱气泡：将行星搅拌釜转速设为15转/min，开启真空泵，负压达0.08MPa开始计时，搅拌脱气泡30min，整个工序温度需控制在20℃～45℃，脱气泡结束后，挤出到包装罐中即得汽车用低气味高强度高膨胀减振胶。

对比例1：

一种汽车用减振胶，按照重量分数计，包括以下组分：

丁腈橡胶8份

PVC糊树脂20份

环氧树脂10份

双氰胺1份

有机脲0.3份

双叔丁基过氧异丙基苯1份

三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.5份

可膨胀微球1.5份

邻苯二甲酸二异壬酯28份

氧化钙1份

氧化锌1份

炭黑0.5份

重质碳酸钙8份

纳米碳酸钙18.2份。

一种汽车用减振胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：制备混炼胶：开启二辊机，取8重量份丁腈橡胶进行开炼、待橡胶包满辊后，加入4重量份的邻苯二甲酸二异壬酯和8重量份的重质碳酸钙，反复炼胶至均匀，混匀后将混合物下片，即制得混炼胶；

步骤S2：制备中间体：开启捏合机，将上一步骤制备好的20重量份混炼胶放入捏合机，缓慢加入20重量份邻苯二甲酸二异壬酯，使混炼胶充分与加入的邻苯二甲酸二异壬酯混合均匀，捏合均匀后，取出即制得中间体，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S3：搅拌：将上一步骤制备的40重量份中间体、20重量份PVC糊树脂、10重量份环氧树脂(环氧当量190-210g/eq)、1重量份双氰胺、0.3重量份有机脲、1.5重量份可膨胀微球、4重量份邻苯二甲酸二异壬酯、1重量份氧化钙、1重量份氧化锌、0.5重量份炭黑加入到行星搅拌釜中，开启搅拌，转速设定为30转/min，搅拌时间5min；搅拌停止后加入1重量份双叔丁基过氧异丙基苯、1.5重量份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、18.2重量份纳米碳酸钙，转速设定为30转/min，搅拌时间10min，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S4：脱气泡：将行星搅拌釜转速设为15转/min，开启真空泵，负压达0.08MPa开始计时，搅拌脱气泡30min，整个工序温度需控制在20℃～45℃，脱气泡结束后，挤出到包装罐中即得汽车用减振胶。

对比例2：

一种汽车用减振胶，按照重量分数计，包括以下组分：

丁苯橡胶8份

PVC糊树脂20份

环氧树脂10份

双氰胺1份

有机脲0.3份

双叔丁基过氧异丙基苯1份

三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.5份

可膨胀微球1.5份

邻苯二甲酸二异壬酯28份

氧化钙1份

氧化锌1份

炭黑0.5份

重质碳酸钙8份

纳米碳酸钙18.2份。

一种汽车用减振胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：制备混炼胶：开启二辊机，取8重量份丁苯橡胶进行开炼、待橡胶包满辊后，加入4重量份的邻苯二甲酸二异壬酯和8重量份的重质碳酸钙，反复炼胶至均匀，混匀后将混合物下片，即制得混炼胶；

步骤S2：制备中间体：开启捏合机，将上一步骤制备好的20重量份混炼胶放入捏合机，缓慢加入20重量份邻苯二甲酸二异壬酯，使混炼胶充分与加入的邻苯二甲酸二异壬酯混合均匀，捏合均匀后，取出即制得中间体。整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S3：搅拌：将上一步骤制备的40重量份中间体、20重量份PVC糊树脂、10重量份环氧树脂(环氧当量190-210g/eq)、1重量份双氰胺、0.3重量份有机脲、1.5重量份可膨胀微球、4重量份邻苯二甲酸二异壬酯、1重量份氧化钙、1重量份氧化锌、0.5重量份炭黑加入到行星搅拌釜中，开启搅拌，转速设定为30转/min，搅拌时间5min；搅拌停止后加入1重量份双叔丁基过氧异丙基苯、1.5重量份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、18.2重量份纳米碳酸钙，转速设定为30转/min，搅拌时间10min，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S4：脱气泡：将行星搅拌釜转速设为15转/min，开启真空泵，负压达0.08MPa开始计时，搅拌脱气泡30min，整个工序温度需控制在20℃～45℃，脱气泡结束后，挤出到包装罐中即得汽车用减振胶。

对比例3：

一种汽车用减振胶，按照重量分数计，包括以下组分：

丁腈橡胶8份

粉末状聚甲基丙烯酸甲酯20份

环氧树脂10份

HDI封闭型异氰酸酯3份

双氰胺1份

有机脲0.3份

双叔丁基过氧异丙基苯1份

三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.5份

发泡剂AC2.5份

邻苯二甲酸二异壬酯28份

氧化钙1份

氧化锌1份

炭黑0.5份

重质碳酸钙8份

纳米碳酸钙18.2份。

一种汽车用减振胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：制备混炼胶：开启二辊机，取8重量份丁腈橡胶进行开炼、待橡胶包满辊后，加入4重量份的邻苯二甲酸二异壬酯和8重量份的重质碳酸钙，反复炼胶至均匀，混匀后将混合物下片，即制得混炼胶；

步骤S2：制备中间体：开启捏合机，将上一步骤制备好的20重量份混炼胶放入捏合机，缓慢加入20重量份邻苯二甲酸二异壬酯，使混炼胶充分与加入的邻苯二甲酸二异壬酯混合均匀，捏合均匀后，取出即制得中间体，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S3：搅拌：将上一步骤制备的40重量份中间体、20重量份粉末聚甲基丙烯酸甲酯、10重量份环氧树脂(环氧当量190-210g/eq)、3重量份HDI封闭型异氰酸酯、1重量份双氰胺、0.3重量份有机脲、2.5重量份发泡剂AC、4重量份邻苯二甲酸二异壬酯、1重量份氧化钙、1重量份氧化锌、0.5重量份炭黑加入到行星搅拌釜中，开启搅拌，转速设定为30转/min，搅拌时间5min；搅拌停止后加入1重量份双叔丁基过氧异丙基苯、1.5重量份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、14.2重量份纳米碳酸钙，转速设定为30转/min，搅拌时间10min，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S4：脱气泡：将行星搅拌釜转速设为15转/min，开启真空泵，负压达0.08MPa开始计时，搅拌脱气泡30min，整个工序温度需控制在20℃～45℃，脱气泡结束后，挤出到包装罐中即得汽车用减振胶。

对比例4：

一种汽车用减振胶，按照重量分数计，包括以下组分：

丁腈橡胶8份

粉末状聚甲基丙烯酸甲酯20份

环氧树脂10份

HDI封闭型异氰酸酯3份

双氰胺1份

有机脲0.3份

硫磺1份

硫化促进剂DM1.5份

发泡剂AC2.5份

邻苯二甲酸二异壬酯28份

氧化钙1份

氧化锌1份

炭黑0.5份

重质碳酸钙8份

纳米碳酸钙14.2份。

一种汽车用减振胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：制备混炼胶：开启二辊机，取8重量份丁腈橡胶进行开炼、待橡胶包满辊后，加入4重量份的邻苯二甲酸二异壬酯和8重量份的重质碳酸钙，反复炼胶至均匀，混匀后将混合物下片，即制得混炼胶；

步骤S2：制备中间体：开启捏合机，将上一步骤制备好的20重量份混炼胶放入捏合机，缓慢加入20重量份邻苯二甲酸二异壬酯，使混炼胶充分与加入的邻苯二甲酸二异壬酯混合均匀，捏合均匀后，取出即制得中间体。整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S3：搅拌：将上一步骤制备的40重量份中间体、20重量份粉末聚甲基丙烯酸甲酯、10重量份环氧树脂(环氧当量190-210g/eq)、3重量份HDI封闭型异氰酸酯、1重量份双氰胺、0.3重量份有机脲、2.5重量份发泡剂AC、4重量份邻苯二甲酸二异壬酯、1重量份氧化钙、1重量份氧化锌、0.5重量份炭黑加入到行星搅拌釜中，开启搅拌，转速设定为30转/min，搅拌时间5min；搅拌停止后加入1重量份硫磺、1.5重量份硫化促进剂DM、14.2重量份纳米碳酸钙，转速设定为30转/min，搅拌时间10min，整个工序温度需控制在20℃～45℃；

步骤S4：脱气泡：将行星搅拌釜转速设为15转/min，开启真空泵，负压达0.08MPa开始计时，搅拌脱气泡30min，整个工序温度需控制在20℃～45℃，脱气泡结束后，挤出到包装罐中即得汽车用减振胶。

将上述实施例1-3中制备得的样品进行如下测试，测试结果如下表1所示：

表1实施例1-3性能测试结果

由表1测试结果可知，本发明制备的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶性能优异，各实施例硬度达到邵氏A 50-60，体积膨胀率达到150-250％，在正常烘烤条件及过烘烤条件下拉伸剪切强度均大于1.0MPa，T剥离强度均大于1.5N/mm，在保证高体积膨胀率的同时具备高剪切强度、高T剥离强度、高伸长率、高硬度等优点。

表2关于与基材附着力方面的对比结果

从表2测试结果可知，本发明制备的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶与基材的附着力受树脂、橡胶种类的影响。对比例1中将热塑性丙烯酸树脂替代为PVC糊树脂、不使用封闭型异氰酸酯后，拉伸剪切强度和T剥离强度下降，尤其是过烘烤条件下拉伸剪切强度和T剥离强度下降的更为明显，这是由于PVC树脂在高温下会不断发生分解，PVC分子链发生断裂,释放出氯化氢气体和其他有害物质。对比例2中进一步将丁腈橡胶替换为丁苯橡胶后，拉伸剪切强度和T剥离强度更低，这是由于丁腈橡胶的极性更强，与环氧树脂的相容性更好，替换我丁苯橡胶等其他合成橡胶则无法满足高温过烘烤条件下的剪切强度和T剥离强度。

表3关于硬化物性方面的对比结果

由表3测试结果可知，本发明制备的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶自身硬化物性如硬度、本体拉伸强度、断裂伸长率等性能受发泡剂种类、硫化剂种类的影响较大。对比例3中将1.5重量份的可膨胀微球替换为2.5重量份的发泡剂AC，样品的硬度、断裂伸长率明显下降，这是因为可膨胀微球和化学发泡剂AC不同，可膨胀微球发泡剂发泡后的泡孔极其微小，从而避免泡孔不均匀、泡孔破裂等造成的力学性能下降的问题。对比例4中进一步将硫化剂双叔丁基过氧异丙基苯替换为硫磺、硫化促进剂由TMPTMA替换为DM后，硬度和拉伸强度有所提高，但断裂伸长率更低，无法满足减振胶韧性、回弹性方面的要求。

表4关于气味方面的对比结果

检测项目	测试方法	技术要求	实施例1	对比例3	对比例4
						气味等级	VDA270	≤3.0	3.0	3.5	4.0

由表4测试结果可知，实施例1采用可膨胀微球作为发泡剂、双叔丁基过氧异丙基苯作为硫化剂，可以制备出气味等级≤3.0的低气味减振胶。对比例3使用AC作为发泡剂，受热分解略有氨味。而对比例4采用硫磺硫化烘烤后的气味更大，无法满足低气味的要求。

综上所述，本发明通过使用丁腈橡胶、热塑性丙烯酸树脂、环氧树脂作为主体树脂，加入封闭型异氰酸酯、增塑剂、无味硫化剂、可膨胀微球物理发泡剂、固化剂、固化促进剂、填料等制备出一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶。该减振胶同时具有硬度高、体积膨胀率大、断裂伸长率高、拉伸剪切强度高、T剥离强度高的优点，可广泛用于汽车钣金缝隙大、烘烤前后缝隙间距变化大的施胶部位。此外本发明制备的减振胶还具有气味低、环保的优点。由于不使用PVC树脂，材料不含有卤素，汽车报废焚烧处理时不会产生氯化氢和其他对环境不友好的物质，使汽车对环境更友好。

以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分：丁腈橡胶5-15份、热塑性丙烯酸树脂15-25份、环氧树脂10-15份、封闭型异氰酸酯1-5份、固化剂0.5-2份、固化促进剂0.1-0.5份、硫化剂0.2-1份、硫化促进剂0.1-2份、可膨胀微球1-3份、增塑剂25-35份、吸潮剂0.1-2份、热稳定剂0.5-2份、颜料0.5-2份、填料10-30份，所述硫化剂为双叔丁基过氧异丙基苯。

2.根据权利要求1所述的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，其特征在于：所述热塑性丙烯酸树脂为粒径1-5μm粉末状的聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丁酯中的任意一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，其特征在于：所述封闭型异氰酸酯为多元醇和多异氰酸酯通过封闭剂封端制备而成，所述多异氰酸酯选用1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯中的任意一种或几种的组合。

4.根据权利要求1所述的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，其特征在于：所述固化剂为双氰胺。

5.根据权利要求1所述的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，其特征在于：所述固化促进剂为有机脲、咪唑、咪唑衍生物、改性胺中的任意一种或几种的组合。

6.根据权利要求1所述的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，其特征在于：所述硫化促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、丙烯酸锌中任意一种或者几种组合。

7.根据权利要求1所述的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中任意一种或者几种组合。

8.根据权利要求1所述的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，其特征在于：所述填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙、硫酸钡中任意一种或者几种组合。

9.根据权利要求1所述的汽车用低气味高强度高膨胀减振胶，其特征在于：所述吸潮剂为氧化钙，所述热稳定剂为氧化锌，所述颜料为炭黑。

10.一种汽车用低气味高强度高膨胀减振胶的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤S1：制备混炼胶：开启二辊机，将称量好的丁腈橡胶进行开炼，待橡胶包满辊后，加入称量好的第一部分增塑剂和第一部分填料，反复炼胶至均匀，混匀后将混合物下片，即制得混炼胶；

步骤S2：制备中间体：开启捏合机，将上一步骤制备好的混炼胶放入捏合机，缓慢加入第二部分增塑剂，使混炼胶充分与加入的增塑剂混合均匀，捏合均匀后，取出即制得中间体，此工序的温度在20℃～45℃；

步骤S3：搅拌：将上一步骤制备的中间体、热塑性丙烯酸树脂、环氧树脂、封闭型异氰酸酯、固化剂、固化促进剂、可膨胀微球、第三部分增塑剂、吸潮剂、热稳定剂、颜料加入到行星搅拌釜中，开启搅拌，转速设定为30转/min，搅拌时间5min；搅拌停止后加入硫化剂、硫化促进剂、第二部分填料，转速设定为30转/min，继续搅拌10min；

步骤S4：脱气泡：将行星搅拌釜转速设为15转/min，开启真空泵，负压达0.08MPa开始计时，搅拌脱气泡30min，脱气泡结束后，挤出到包装罐中即得汽车用低气味高强度高膨胀减振胶。