一种汽车用复合型补强阻尼胶片及其制备方法与流程

本发明涉及汽车材料领域，具体涉及一种汽车用复合型补强阻尼胶片及其制备方法。

背景技术

对于汽车车身的加强与减振降噪领域的研究，一直是汽车行业改进提升的重要课题，现有技术中，汽车行业为实现上述目的的技术手段通常是采用粘贴补强胶片车实现车身加强，减震降噪则是采用粘贴阻尼胶片或喷涂阻尼涂料，但在施工应用中，两者只能选择其中一种，即采用补强即无法实现减振降噪，采用阻尼材料即无法实现车身加强，因此亟待一种便于施工且能够同时实现对汽车车身加强及减震降噪的材料。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能同时实现加强和减震降噪效果、便于施工的汽车用复合型补强阻尼胶片及其制备方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种汽车用复合型补强阻尼胶片依次包括如下结构层：约束层、阻尼胶层、隔离层、补强支撑层、补强胶层。即在汽车车身钢板外依次设置有补强胶层、补强支撑层、隔离层、阻尼胶层、约束层。

进一步的，上述汽车用复合型补强阻尼胶片中，所述阻尼层包括如下重量份组分：丁基橡胶100份，聚异丁烯10-30份，sebs10-15份，云母粉20-40份，碳酸钙250-350份，eva12-16份，松焦油25-35份；

所述eva即乙烯-醋酸乙烯共聚物；sebs即以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。

所述补强胶层包括如下重量份组分：丁腈橡胶20-30份、增粘橡胶10-20份、环氧树脂20-30份、活性填充剂20-50份、活性碳5-10重量份、无味固化剂5-10份；

所述隔离层材质为孔型热熔性薄膜材料；所述约束层材质为玻纤或金属箔；所述补强支撑层材质为玻纤。

丁基橡胶由于分子链中含有很多侧甲基，弹性滞后较大，耗能明显，因此有明显的阻尼作用；增粘橡胶可增加胶片表面的润湿，提高粘性，云母可提高阻尼胶耐热性、阻燃性；活性填充剂可提升产品硬度、降低成本；环氧树脂高温固化后，能够使胶层本体强度及胶层与复合层材料粘接强度显著提升，达到最大8倍的补强倍率；本发明的结构层状关系使得阻尼与加强材料能够充分发挥其各自作用，且便于生产和在汽车车身钢板表面施工。

进一步优选的，上述汽车用复合型补强阻尼胶片中，所述阻尼层包括如下重量份组分：丁基橡胶100份，聚异丁烯15份，sebs12份，云母粉35份，碳酸钙300份，eva15份，松焦油30份；

所述补强层包括如下重量份组分：包括丁腈橡胶25份、增粘橡胶15份、环氧树脂30份、活性填充剂40份、活性碳6重量份、无味固化剂5份。

进一步的，上述汽车用复合型补强阻尼胶片中，所述丁基橡胶选择为高门尼粘度中等饱和度的牌号；所述sebs硬度范围为50-70邵氏硬度；所述云母粉为白云母粉，其莫氏硬度为2.5-3。

进一步的，上述汽车用复合型补强阻尼胶片中，所述增粘橡胶为聚异丁烯、液体丁腈、聚丁二烯橡胶油中的任意一种或几种混合。

进一步的，上述汽车用复合型补强阻尼胶片中，所述丁腈橡胶的丙烯腈含量中高含量30-40％；所述聚丁二烯橡胶粘度为500-4000mpa·s；所述环氧树脂为双酚a环氧树脂和/或双酚f环氧树脂；所述环氧树脂环氧当量为170-200g/eq；所述活性填充剂为轻钙，所述轻钙的粒径为0.5-10μm；所述无味固化剂为过氧化二异丙苯。过氧化二异丙苯即无味固化剂dcp。

进一步的，上述汽车用复合型补强阻尼胶片中，所述隔离层在140-170℃温度下可熔。

上述汽车用复合型补强阻尼胶片的制备方法包括步骤：

s1.塑炼：利用开炼机在温度不超过80℃条件下对丁基橡胶和丁腈橡胶进行塑炼；

s2.混炼：包括两部份，阻尼胶混炼和补强胶混炼；

阻尼胶混炼：利用开炼机或密炼机对塑炼后的丁基橡胶、聚异丁烯、sebs、填料进行混炼，温度不超过80℃；

补强胶混炼：利用开炼机将塑炼后的丁腈橡胶、增粘橡胶、环氧树脂、活性填充剂、无味固化剂进行混炼，温度不超过60℃，均匀分散各组分。

s3.挤出裁切：包括两部份，阻尼胶层挤出裁切与补强胶层挤出裁切；

阻尼胶层裁切：阻尼胶实通过挤出机挤出，挤出工艺温度为30-50℃，在挤出过程中与约束层和隔离层复合贴合，混炼胶挤出厚度1-2mm，经压辊压实，经传送带经裁切机裁切成片；

补强胶层裁切：混炼后的补强胶物料通过挤出机挤出，挤出工艺温度为40-60℃，在挤出过程中与玻纤布及隔离纸复合贴合，混炼胶挤出厚度1-2mm，经压辊压实，经传送带经裁切机裁切成片；

阻尼胶层与补强胶层的复合：利用压辊对阻尼胶层和补强胶层进行加压复合，然后按用户要求对复合后的胶片进行裁切、包装。

进一步的，上述汽车用钢板补强胶片的制备方法中，所述步骤s1中开炼机辊距为0.5-2mm；所述步骤s2中开炼机的辊距为2-10mm，混炼时间为30±5min；所述步骤s2混炼后的产品经过混炼胶薄通工艺处理后再进行步骤s3，所述混炼胶薄通工艺具体流程为：将开炼机辊距调整至1-2mm，对混炼胶进行薄通处理。

本发明提供的汽车用复合型补强阻尼胶片具有如下有益效果：

本发明提出了新的产品构想，通过一次性施工同时在汽车车身实现补强和阻尼的功能。本产品可有效提升车身安全性、提升乘坐舒适性，在汽车行业同类产品中设计理念领先，符合客户产品需求，市场应用前景广阔。

本发明制备的补强胶片在多项性能上均能够做到业内领先，产品补强、降噪、环保性和耐候性均得到良好的配合，如低温油面钢板粘接性能、阻尼系数、抗冲洗性能、与基材的固化粘接性能、抗480小时盐雾腐蚀等性能均优良。

附图说明

图1为本发明实施例提供的汽车用复合型补强阻尼胶片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。所述实施例仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。各实施例中丁基橡胶选用高门尼粘度中等饱和度的牌号，羧基丁腈橡胶的丙烯腈质量分数为20-40％，所使用的环氧树脂的环氧当量为170-200g/eq，所使用的活性填充剂粒径为0.5-10μm的轻钙，无味固化剂为过氧化二异丙苯。

实施例1

补强阻尼胶片配产及生产实例：

材料配比：

阻尼胶层2配方：丁基橡胶iir1751计100重量份，聚异丁烯pb2400计30重量份，sebs计10重量份，云母粉计20重量份，800目碳酸钙350重量份，eva15重量份，松焦油30重量份；

补强胶层5配方：丁腈橡胶nbr3604计20份、增粘橡胶羧基丁腈橡胶油15份、环氧树脂e51计20份、活性填充剂800目碳酸钙计50份、活性碳10重量份、无味固化剂5份。

生产工艺流程：

s1.塑炼：对丁基橡胶iir1751、丁腈橡胶nbr3604进行塑炼，利用开炼机，在温度不超过70℃条件下对丁基橡胶、丁腈橡胶进行塑炼10遍，放置待用，开炼机辊距为0.5mm；

s2.混炼：

阻尼层：丁基橡胶混炼，利用密炼机将塑炼后的丁基橡胶iir1751与聚异丁烯pb2400、sebs、云母粉等进行密炼，温度不超过130℃保证分散均匀，然后再利开开炼机将胶料与其它助剂进行混炼，最后开炼机辊距调整至1.5mm，对阻尼混炼胶进行小辊距混合处理，保证物料达到均匀分散的目的。

补强层：将塑炼后的丁腈橡胶nbr3604，逐步加入增粘液体橡胶n40、环氧树脂e51、填充剂轻钙、活性碳、无味固化剂dcp进行混炼，温度不超过60℃，开炼机辊距为2mm，混炼30min，达到均匀分散的目的，最后开炼机辊距调整至1.5mm，对补强混炼胶进行小辊距混合处理，保证物料达到均匀分散的目的。

s3.挤出裁切：包括两部份，阻尼胶层2挤出裁切与补强胶层5挤出裁切。

阻尼胶层2裁切：阻尼胶实通过挤出机挤出，挤出工艺温度为45℃，在挤出过程中与约束层1铝箔和隔离层3复合贴合，混炼胶挤出厚度1-2mm，经压辊压实，经传送带经裁切机裁切成片。

补强胶层5裁切：混炼后的补强胶物料通过挤出机挤出，挤出工艺温度为55℃，在挤出过程中与玻纤布及隔离纸复合贴合，混炼胶挤出厚度1-2mm，经压辊压实，经传送带经裁切机裁切成片。

阻尼胶层2与补强胶层5的复合：利用压辊对阻尼胶层2和补强胶层5进行加压复合，然后按用户要求对复合后的胶片进行裁切、包装。

实施例2

补强阻尼胶片配产及生产实例：

材料配比：

阻尼胶层2配方：丁基橡胶iir1751计100重量份，聚异丁烯pb2400计15重量份，sebs计12重量份，云母粉计35重量份，800目碳酸钙300重量份，eva16重量份，松焦油35重量份；

补强胶层5配方：丁腈橡胶nbr3604计25份、增粘橡胶羧基丁腈橡胶油15份、环氧树脂e51计30份、活性填充剂800目碳酸钙计40份、椰壳活性碳6重量份、无味固化剂5份。

生产工艺流程：

s1.塑炼：对丁基橡胶iir1751、丁腈橡胶nbr3604进行塑炼，利用开炼机，在温度不超过70℃条件下对丁基橡胶、丁腈橡胶进行塑炼10遍，放置待用，开炼机辊距为1mm；

s2.混炼：

阻尼层：丁基橡胶混炼，利用密炼机将塑炼后的丁基橡胶iir1751与聚异丁烯pb2400、sebs、云母粉等进行密炼，温度不超过130℃保证分散均匀，然后再利开开炼机将胶料与其它助剂进行混炼，最后开炼机辊距调整至1.5mm，对阻尼混炼胶进行小辊距混合处理，保证物料达到均匀分散的目的。

补强层：将塑炼后的丁腈橡胶nbr3604，逐步加入增粘液体橡胶n40、环氧树脂e51、填充剂轻钙、活性碳、无味固化剂dcp进行混炼，温度不超过60℃，开炼机辊距为8mm，混炼35min，达到均匀分散的目的，最后开炼机辊距调整至1.5mm，对补强混炼胶进行小辊距混合处理，保证物料达到均匀分散的目的。

s3.挤出裁切：包括两部份，阻尼胶层2挤出裁切与补强胶层5挤出裁切。

阻尼胶层2裁切：阻尼胶实通过挤出机挤出，挤出工艺温度为45℃，在挤出过程中与约束层1玻纤布和隔离层3复合贴合，混炼胶挤出厚度1-2mm，经压辊压实，经传送带经裁切机裁切成片。

补强胶层5裁切：混炼后的补强胶物料通过挤出机挤出，挤出工艺温度为55℃，在挤出过程中与玻纤布及隔离纸复合贴合，混炼胶挤出厚度1-2mm，经压辊压实，经传送带经裁切机裁切成片。

阻尼胶层2与补强胶层5的复合：利用压辊对阻尼胶层2和补强胶层5进行加压复合，然后按用户要求对复合后的胶片进行裁切、包装。

实施例3

补强阻尼胶片配产及生产实例：

材料配比：

阻尼胶层2配方：丁基橡胶iir1751计100重量份，聚异丁烯pb2400计10重量份，sebs计13重量份，云母粉计25重量份，800目碳酸钙250重量份，eva12重量份，松焦油25重量份；

补强胶层5配方：丁腈橡胶nbr3604计30份、增粘橡胶羧基丁腈橡胶油10份、环氧树脂e51计25份、活性填充剂800目碳酸钙计25份、椰壳活性碳5重量份、无味固化剂10份。

生产工艺流程：

s1.塑炼：对丁基橡胶iir1751、丁腈橡胶nbr3604进行塑炼，利用开炼机，在温度不超过70℃条件下对丁基橡胶、丁腈橡胶进行塑炼10遍，放置待用，开炼机辊距为2mm；

s2.混炼：

阻尼层：丁基橡胶混炼，利用密炼机将塑炼后的丁基橡胶iir1751与聚异丁烯pb2400、sebs、云母粉等进行密炼，温度不超过130℃保证分散均匀，然后再利开开炼机将胶料与其它助剂进行混炼，最后开炼机辊距调整至1.5mm，对阻尼混炼胶进行小辊距混合处理，保证物料达到均匀分散的目的。

补强层：将塑炼后的丁腈橡胶nbr3604，逐步加入增粘液体橡胶n40、环氧树脂e51、填充剂轻钙、活性碳、无味固化剂dcp进行混炼，温度不超过60℃，开炼机辊距为5mm，混炼25min，达到均匀分散的目的，最后开炼机辊距调整至1.5mm，对补强混炼胶进行小辊距混合处理，保证物料达到均匀分散的目的。

s3.挤出裁切：包括两部份，阻尼胶层2挤出裁切与补强胶层5挤出裁切。

阻尼胶层2裁切：阻尼胶实通过挤出机挤出，挤出工艺温度为45℃，在挤出过程中与约束层1铝箔和隔离层3复合贴合，混炼胶挤出厚度1-2mm，经压辊压实，经传送带经裁切机裁切成片。

补强胶层5裁切：混炼后的补强胶物料通过挤出机挤出，挤出工艺温度为55℃，在挤出过程中与玻纤布及隔离纸复合贴合，混炼胶挤出厚度1-2mm，经压辊压实，经传送带经裁切机裁切成片。

阻尼胶层2与补强胶层5的复合：利用压辊对阻尼胶层2和补强胶层5进行加压复合，然后按用户要求对复合后的胶片进行裁切、包装。

将本发明产品设置在汽车车身上，即汽车钢板6外依次设置有补强胶层5、补强支撑层4、隔离层3、阻尼胶层2、约束层1。

实施例1至3制备的产品按照q/jd960-2016检测依据检测性能如下：不挥发物质量含量超过99.7％，阻尼系数0.15，补强倍率3倍以上，能经180°弯折无分层或开裂现象，燃烧2s内自熄，隔离纸剥离性-5-35°均可剥离无残胶，外板表面适应性-5°和170°20min内均无翘起脱落等现象、也无位移，耐热老化性、耐寒性、耐热性的补强倍数均合格。