一种低温发泡附着力增强的eva组合物
技术领域
[0001]
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：
[0002]
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。
[0003]
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。
技术实现要素：
[0004]
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。
[0005]
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。
[0006]
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。
[0007]
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
[0008]
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。
[0009]
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。
[0010]
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。
[0011]
上述ema-g-gma的gma含量为8~12%。
[0012]
上述端羧基丁腈橡胶的丙烯腈含量为25~35%。
[0013]
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。
[0014]
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。
[0015]
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℃。
[0016]
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。
[0017]
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。
[0018]
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。
[0019]
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。
[0020]
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。
[0021]
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。
[0022]
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。
[0023]
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。