一种汽车减震器用弹簧胶垫的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车减震器用弹簧胶垫，包括骨架和包裹骨架的橡胶套，所述骨架为塑料骨架，塑料骨架按重量份计由以下组分混合制成：尼龙66 100份，玻璃纤维20?30份，改性凹凸棒土10?15份，乙烯?醋酸乙烯共聚物5?8份，三元乙丙橡胶8?12份，增粘剂3?5份，抗氧剂1?2份，脱模剂0.5?1份，酚醛树脂5?8份，氯化钙1?3份。本发明加工简单，开发周期短，成本低，强度高，具有良好的隔振性能和抗疲劳性能。
【专利说明】
一种汽车减震器用弹簧胶垫
技术领域
[0001]本发明涉及一种汽车减震器配件，特别涉及一种汽车减震器用弹簧胶垫。
【背景技术】
[0002]在汽车悬架螺旋弹簧的下端，需要设置一个弹簧胶垫。弹簧胶垫的作用是:固定螺旋弹簧，保证弹簧位置和姿态，当车轮跳动、悬架运动时，缓和弹簧与弹簧座的撞击，减振静音。由于传统弹簧胶垫由纯橡胶制成，自身刚度较小，当弹簧压力增大时，会导致弹簧隔振垫变形剧烈；另外，当承受水平外力时，由于中间壁很薄，侧向刚度极小，无法提供足够的抵抗力，会导致弹簧侧向移动，弹簧胶垫异常变形。传统弹簧胶垫，当橡胶刚度变大时，拉伸强度变低，由于受到弹簧力的往复作用，容易过早的发生疲劳断裂失效；另外，当橡胶刚度变大时，隔振性能变差，NVH性能变坏，容易产生噪音问题。
[0003]因此，有人对纯橡胶的弹簧胶垫进行改进，加入了金属骨架，如CN202510605 U的专利公开了一种螺旋弹簧隔振垫，包括弹簧隔振垫和金属骨架。所述弹簧隔振垫由橡胶制成，包括隔振垫底座和中间壁，中间壁设置在所述弹簧隔振垫硫化在所述金属骨架表面，金属骨架完全包裹在弹簧隔振垫内，弹簧隔振垫与金属骨架为一体结构。由于在弹簧隔振垫内部安装有金属骨架，提高了螺旋弹簧隔振垫的刚度，保证了弹簧隔振垫良好的隔振性能和疲劳性能。但是，弹簧胶垫是螺旋状的，外形相对复杂，金属骨架一般采用酸洗板冲压而成，成型比较困难，并需要加工形状复杂的冲压模具，导致开发周期长，成本高，难以满足客户的交期。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种汽车减震器用弹簧胶垫，加工简单，开发周期短，成本低，强度高，具有良好的隔振性能和抗疲劳性能。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种汽车减震器用弹簧胶垫，包括骨架和包裹骨架的橡胶套，所述骨架为塑料骨架，塑料骨架按重量份计由以下组分混合制成:尼龙66 100份，玻璃纤维20-30份，改性凹凸棒土10-15份，乙烯-醋酸乙烯共聚物5-8份，三元乙丙橡胶8-12份，增粘剂3-5份，抗氧剂1-2份，脱模剂0.5-1份，酚醛树脂5-8份，氯化钙1-3份。
[0006]本发明以塑料骨架代替常规的金属骨架，加工简单、快速，成本低，轻量化。
[0007]本发明塑料骨架材料中加入具有高功能基团含量的烯烃共聚物即乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)提高了复合材料中极性功能基团含量，促进其它组分与尼龙66更好地结合，尤其是能增强玻璃纤维的增韧效果，从而提高尼龙66的韧性。
[0008]配方中加入玻璃纤维为主增韧成分，酚醛树脂及氯化钙作为耐高温组分，增强耐高温性能，防止与外层橡胶一起硫化时变形。
[0009]三元乙丙橡胶作为辅助增强成分，增强尼龙66韧性和强度，增强其它组分与尼龙66的结合力，同时还能提升尼龙66材料的耐低温性能，此外，三元乙丙橡胶的加入还能加强与外层橡胶的结合强度。
[0010]作为优选，所述玻璃纤维经改性后使用，玻璃纤维改性方法:将玻璃纤维浸入质量浓度为95-98%的硫酸溶液中，超声处理3-5min，然后将玻璃纤维在质量浓度为15%_20%的硅烷偶联剂KH550的无水乙醇溶液中浸渍10-20min，取出玻璃纤维，在70-80°C下真空干燥3-5h0
[0011]通过将玻璃纤维浸入硫酸溶液中处理，以除去玻纤表面的杂质并使玻璃纤维表面粗造化增大比表面积，以提升与尼龙66的结合强度。硅烷偶联剂的无水乙醇溶液改性玻璃纤维后，可以提升玻璃纤维与尼龙66的结合强度。
[0012]作为优选，所述改性凹凸棒土通过以下步骤制备而得:
(1)将凹凸棒土在400-4500C下煅烧90-120min，冷却后，粉碎，过筛；
(2)将步骤(I)处理后的凹凸棒土与质量浓度15-25%的二甲基亚砜溶液中，搅拌混合均勾得凹凸棒土分散液；
(3 )向凹凸棒土分散液中加入酸溶液搅拌混勾后，超声处理10-20min，过滤，分别用水和无水乙醇洗涤，然后在75-85 °C下真空干燥2-3h得初级改性凹凸棒土 ；
通过将凹凸棒土加入二甲基亚砜溶液中，能够使得凹凸棒土分散均匀，这样利于后续的酸溶液氧化改性。酸溶液能够使得凹凸棒土亲水性降低，亲油性增加，从而提高凹凸棒土与PA66的结合力。
[0013](4)将质量浓度为30-50%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与初级改性凹凸棒土混合20-30min，然后再加入质量浓度为40-50%娃烷偶联剂KH560的无水乙醇溶液混合20-30min，然后80-90°C下真空干燥30-60min，粉碎后得改性凹凸棒土。
[0014]初级改性凹凸棒土由于颗粒较细，容易团聚，这样不利于后续加工，且对复合材料的性能有较大影响。发明人通过长期的实验研究后发现，先通过使用钛酸酯偶联剂对初级改性凹凸棒土进行第一次表面处理，后再通过添加硅烷偶联剂对处理过的初级改性凹凸棒土进行第二次表面处理，这样能有效解决初级改性凹凸棒土团聚的问题，使硅烷偶联剂有效的包裹初级改性凹凸棒土，进一步的防止了初级改性凹凸棒土的团聚，为后续与PA66的混合做好了有效的铺垫作用，由于偶联剂的处理，初级改性凹凸棒土与树脂混合的更均匀，结合强度更好，形成的复合材料成分均匀，力学性能佳。钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂均配成无水乙醇溶液的形式添加，这样与初级改性凹凸棒土的混合均匀性好，起效好。
[0015]本发明特别添加改性凹凸棒土，与PA66进行复合材料化，改性凹凸棒土在材料体系中作为增强剂和阳离子捕捉剂，对材料体系有明显增强和增韧作用。
[0016]作为优选，步骤(2)中质量浓度15-25%的二甲基亚砜溶液用量为每克凹凸棒土使用10-15mL。
[0017]作为优选，步骤(3)中所述酸溶液为质量浓度为5-10%的硝酸溶液与质量浓度为10-15%的乙酸溶液按照1: 3-5体积比的混合物。本发明的特定酸溶液是针对凹凸棒土的改性设计的，能够有效使得凹凸棒土亲水性降低，亲油性增加，从而提高凹凸棒土与树脂的结合力，从而增强凹凸棒土的增强、增韧作用。
[0018]作为优选，步骤(4)中钛酸酯偶联剂的用量为初级改性凹凸棒土重量的0.3-0.5%，硅烷偶联剂KH560的用量为初级改性凹凸棒土重量的1-1.2%。
[00?9 ]作为优选，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的一种或几种。
[0020]作为优选，所述增粘剂为乙烯基三叔丁基过氧硅烷。乙烯基三叔丁基过氧硅烷的加入能大大增强个组分间的结合力，增强复合材料的韧性和强度，同时，乙烯基三叔丁基过氧硅烷的加入还能加强与外层橡胶的结合强度。
[0021]作为优选，所述脱模剂为乙撑双硬脂酰胺。
[0022]本发明的有益效果是:加工简单，开发周期短，成本低，强度高，具有良好的隔振性能和抗疲劳性能。
【具体实施方式】
[0023]下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
[0024]本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[0025]弹簧胶垫的结构可参见CN 202510605 U的记载。
[0026]实施例1:
一种汽车减震器用弹簧胶垫，包括塑料骨架和包裹骨架的橡胶套，塑料骨架按重量份计由以下组分混合制成:尼龙66 100kg，玻璃纤维20 kg，改性凹凸棒土 15 kg，乙稀-醋酸乙稀共聚物(EVA，市售)8 kg，三元乙丙橡胶8kg，乙稀基三叔丁基过氧娃烧(市售)3 kg，抗氧剂1010 1kg，乙撑双硬脂酰胺0.5 kg，酚醛树脂5 kg，氯化钙3 kg。
[0027]所述玻璃纤维经改性后使用，玻璃纤维改性方法:将玻璃纤维浸入质量浓度为95%的硫酸溶液中，超声处理5min，然后将玻璃纤维在质量浓度为15%的硅烷偶联剂KH550的无水乙醇溶液中浸渍20min，取出玻璃纤维，在70 °C下真空干燥5h。
[0028]所述改性凹凸棒土通过以下步骤制备而得:
(1)将凹凸棒土在4000C下煅烧120min，冷却后，粉碎，过筛；
(2)将步骤(I)处理后的凹凸棒土与质量浓度15%的二甲基亚砜溶液中，每克凹凸棒土使用15mL 二甲基亚砜溶液，搅拌混合均匀得凹凸棒土分散液；
(3)向凹凸棒土分散液中加入酸溶液搅拌混勾后，超声处理20min，过滤，分别用水和无水乙醇洗涤，然后在75°C下真空干燥3h得初级改性凹凸棒土;所述酸溶液为质量浓度为5%的硝酸溶液与质量浓度为15%的乙酸溶液按照1: 5体积比的混合物。
[0029](4)将质量浓度为30%的钛酸酯偶联剂(市售)无水乙醇溶液与初级改性凹凸棒土混合20min，然后再加入质量浓度为40%娃烷偶联剂KH560的无水乙醇溶液混合20min，然后80 °C下真空干燥60min，粉碎后得改性凹凸棒土。钛酸酯偶联剂的用量为初级改性凹凸棒土重量的0.3%，硅烷偶联剂KH560的用量为初级改性凹凸棒土重量的I %。
[0030]实施例2:
一种汽车减震器用弹簧胶垫，包括塑料骨架和包裹骨架的橡胶套，塑料骨架按重量份计由以下组分混合制成:尼龙66 100kg，玻璃纤维30 kg，改性凹凸棒土 10 kg，乙稀-醋酸乙稀共聚物(EVA，市售)5 kg，三元乙丙橡胶12 kg，乙稀基三叔丁基过氧娃烧(市售)5 kg，抗氧剂1076 2 kg，乙撑双硬脂酰胺I kg，酸醛树脂8 kg，氯化^lkg。
[0031 ]所述玻璃纤维经改性后使用，玻璃纤维改性方法:将玻璃纤维浸入质量浓度为98%的硫酸溶液中，超声处理3min，然后将玻璃纤维在质量浓度为20%的硅烷偶联剂KH550的无水乙醇溶液中浸渍I Omin，取出玻璃纤维，在80 °C下真空干燥3h。
[0032]所述改性凹凸棒土通过以下步骤制备而得:
(1)将凹凸棒土在4500C下煅烧90min，冷却后，粉碎，过筛；
(2)将步骤(I)处理后的凹凸棒土与质量浓度25%的二甲基亚砜溶液中，每克凹凸棒土使用I OmL 二甲基亚砜溶液，搅拌混合均匀得凹凸棒土分散液；
(3 )向凹凸棒土分散液中加入酸溶液搅拌混勾后，超声处理I Omin，过滤，分别用水和无水乙醇洗涤，然后在85°C下真空干燥2h得初级改性凹凸棒土;所述酸溶液为质量浓度为10%的硝酸溶液与质量浓度为10%的乙酸溶液按照1:3体积比的混合物。
[0033](4)将质量浓度为50%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与初级改性凹凸棒土混合30min，然后再加入质量浓度为50%娃烷偶联剂KH560的无水乙醇溶液混合30min，然后90°C下真空干燥30min，粉碎后得改性凹凸棒土。钛酸酯偶联剂的用量为初级改性凹凸棒土重量的0.5%，硅烷偶联剂KH560的用量为初级改性凹凸棒土重量的1.2%。
[0034]实施例3:
一种汽车减震器用弹簧胶垫，包括塑料骨架和包裹骨架的橡胶套，塑料骨架按重量份计由以下组分混合制成:尼龙66 100kg，玻璃纤维25kg，改性凹凸棒土 12 kg，乙稀-醋酸乙稀共聚物(EVA，市售)6 kg，三元乙丙橡胶10 kg，乙稀基三叔丁基过氧娃烧(市售)4 kg，抗氧剂1010 I kg，抗氧剂168 I kg，乙撑双硬脂酰胺0.8 kg，酸醛树脂6 kg，氯化|丐2 kg。
[0035]所述玻璃纤维经改性后使用，玻璃纤维改性方法:将玻璃纤维浸入质量浓度为96%的硫酸溶液中，超声处理4min，然后将玻璃纤维在质量浓度为18%的硅烷偶联剂KH550的无水乙醇溶液中浸渍15min，取出玻璃纤维，在75 °C下真空干燥4h。
[0036]所述改性凹凸棒土通过以下步骤制备而得:
(1)将凹凸棒土在4200C下煅烧10min，冷却后，粉碎，过筛；
(2)将步骤(I)处理后的凹凸棒土与质量浓度20%的二甲基亚砜溶液中，每克凹凸棒土使用12mL 二甲基亚砜溶液，搅拌混合均匀得凹凸棒土分散液；
(3 )向凹凸棒土分散液中加入酸溶液搅拌混勾后，超声处理15min，过滤，分别用水和无水乙醇洗涤，然后在80°C下真空干燥3h得初级改性凹凸棒土;所述酸溶液为质量浓度为8%的硝酸溶液与质量浓度为12%的乙酸溶液按照1:4体积比的混合物。
[0037](4)将质量浓度为40%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与初级改性凹凸棒土混合25min，然后再加入质量浓度为45%娃烷偶联剂KH560的无水乙醇溶液混合25min，然后85°C下真空干燥50min，粉碎后得改性凹凸棒土。钛酸酯偶联剂的用量为初级改性凹凸棒土重量的0.4%，硅烷偶联剂KH560的用量为初级改性凹凸棒土重量的I %。
[0038]本发明的塑料骨架材料性能测试如下:拉伸强度(IS0527) > 180MPa，断裂伸长率(IS0527) > 200%，弯曲强度(IS0178) > 180MPa，弯曲模量(IS0178) > 7000MPa，缺口冲击强度(IS0180) > 90KJ/m2。塑料骨架材料的塑化温度I 200°C。
[0039]本发明的弹簧胶垫加工简单，开发周期短，成本低，强度高，具有良好的隔振性能和抗疲劳性能。
[0040]以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
【主权项】
1.一种汽车减震器用弹簧胶垫，包括骨架和包裹骨架的橡胶套，其特征在于:所述骨架为塑料骨架，塑料骨架按重量份计由以下组分混合制成:尼龙66 100份，玻璃纤维20-30份，改性凹凸棒土 10-15份，乙稀-醋酸乙稀共聚物5-8份，三元乙丙橡胶8-12份，增粘剂3-5份，抗氧剂1-2份，脱模剂0.5-1份，酚醛树脂5-8份，氯化钙1-3份。2.根据权利要求1所述的一种汽车减震器用弹簧胶垫，其特征在于:所述玻璃纤维经改性后使用，玻璃纤维改性方法:将玻璃纤维浸入质量浓度为95-98%的硫酸溶液中，超声处理3-5min，然后将玻璃纤维在质量浓度为15%-20%的硅烷偶联剂KH550的无水乙醇溶液中浸渍10-20min，取出玻璃纤维，在70-80 °C下真空干燥3_5h。3.根据权利要求1或2所述的一种汽车减震器用弹簧胶垫，其特征在于:所述改性凹凸棒土通过以下步骤制备而得: (1)将凹凸棒土在400-4500C下煅烧90-120min，冷却后，粉碎，过筛； (2)将步骤(I)处理后的凹凸棒土与质量浓度15-25%的二甲基亚砜溶液中，搅拌混合均勾得凹凸棒土分散液； (3 )向凹凸棒土分散液中加入酸溶液搅拌混勾后，超声处理10-20min，过滤，分别用水和无水乙醇洗涤，然后在75-85 °C下真空干燥2-3h得初级改性凹凸棒土 ； (4)将质量浓度为30-50%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与初级改性凹凸棒土混合20-30min，然后再加入质量浓度为40-50%娃烷偶联剂KH560的无水乙醇溶液混合20-30min，然后80-90°C下真空干燥30-60min，粉碎后得改性凹凸棒土。4.根据权利要求3所述的一种汽车减震器用弹簧胶垫，其特征在于:步骤(2)中质量浓度15-25%的二甲基亚砜溶液用量为每克凹凸棒土使用10-15mL。5.根据权利要求3所述的一种汽车减震器用弹簧胶垫，其特征在于:步骤(3)中所述酸溶液为质量浓度为5-10%的硝酸溶液与质量浓度为10-15%的乙酸溶液按照1:3-5体积比的混合物。6.根据权利要求3所述的一种汽车减震器用弹簧胶垫，其特征在于:步骤(4)中钛酸酯偶联剂的用量为初级改性凹凸棒土重量的0.3-0.5%，硅烷偶联剂KH560的用量为初级改性凹凸棒土重量的1-1.2%。7.根据权利要求1或2所述的一种汽车减震器用弹簧胶垫，其特征在于:所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的一种或几种。8.根据权利要求1或2所述的一种汽车减震器用弹簧胶垫，其特征在于:所述增粘剂为乙烯基三叔丁基过氧硅烷。9.根据权利要求1或2所述的一种汽车减震器用弹簧胶垫，其特征在于:所述脱模剂为乙撑双硬脂酰胺。
【文档编号】C08K9/02GK105907090SQ201610326929
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】梅军, 袁建平, 陈洁
【申请人】浙江宏利汽车零部件有限公司