一种磁吸型阻尼板及其充磁装置的制作方法

本发明涉及汽车阻尼技术领域，尤其涉及一种磁吸型阻尼板及其充磁装置。

背景技术：

振动阻尼材料被广泛地用于汽车应用中来减弱公路噪音和发动机的振动和声音。对于阻尼材料来说，粘弹性材料是优选的。与粘弹性材料中消耗的能量相关的阻尼效应随着杨氏摸量以及粘弹性材料的损耗因数的增加而增加。当然，它还随着材料承受的变形而增加。一些材料具有高损耗因数但是低杨氏摸量，其对金属板提供有限的阻尼，另一些材料具有高杨氏摸量但是较低的损耗因数(例如，橡胶)，其用作阻尼部件同样并不是非常好。良好的阻尼材料提供杨氏摸量和损耗因数之间的折中。

目前，大多数汽车采用传统的沥青阻尼板，沥青是一种棕黑色有机胶凝状物质，包括天然沥青、石油沥青、页岩沥青和煤焦油沥青等四种。沥青及其烟气中主要成分为酚类、化合物、沥青及其烟气中主要成分为酚类、化合物、蒽、萘、吡啶等对皮肤粘膜具刺激性，沥青阻尼板对人具有较强的致癌作用，这会危害人员的健康，因此如何降低这些有害成分的影响是技术人员面临的永恒课题。

经检索，中国专利申请，公开号：cn105602233a，公开日：2016.05.25，公开了一种经济环保的高阻尼性能阻尼板，包括以下原料：聚氨酯弹性体、粉煤灰、云母、加氢c5石油树脂、玻璃纤维、炭黑、防老化剂、抗氧化剂，其质量比为：200-250；410-500；400-475；40-80；4-10；20-100；5；5，该发明采用废弃物粉煤灰作为功能性减震填料，变废为宝，并使用环保的聚氨酯代替有害的沥青，节能减排，生态环保，生产成本低，周期短，生产工艺科学，制作方便，产品具有良好的减震、隔音作用，阻尼系数高，抗老化性能力强。但是聚氨酯是嵌段共聚物，和其它材料如云母(硬段)、石油树脂(软段)等结合力差，容易分层而导致有效的使用寿命短。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术中存在沥青类阻尼板虽然成本低但有害气体多、替代品成本高、有效使用寿命差、以及脱水不及时的问题，本发明提供了一种磁吸型阻尼板及其充磁装置。它通过压板设置将阻尼板表面水分挤压出水，而且阻尼板配料中批量减少了沥青用量、优化其它配料加工方法，达到降低阻尼板使用风险的目的。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种磁吸型阻尼板充磁装置，包括充磁架、传送带、充磁辊和压板，所述充磁辊的两端通过和充磁架可拆卸固定连接悬于传送带上方；所述压板的两侧端也和充磁架可拆卸固定连接，压板的前端贴近充磁辊，并预留磁吸型阻尼板能够通过的间隙。压板可以将磁吸型阻尼板板面上的冷却水挤压脱水，为下步骤的板面吸水和干燥打下基础。

进一步的技术方案，压板为2个，在充磁辊的两侧呈“八”字形斜对称设置。双面压水，提高效率。

进一步的技术方案，还包括若干吸水辊，其两端和固定于充磁架上，在传送带上对称设置，并和传送带之间预留间隙；传送带的底部还设置有托辊。吸水辊配合压板将挤压出来的水分吸干。

进一步的技术方案，磁吸型阻尼板配料的组分包括300～400重量份的磁粉、200～300重量份的钙粉、70～80重量份的沥青、65～75重量份的云母粉、30～50重量份的沥青改性剂、8～12重量份的软化剂、3～5重量份的纤维；所述钙粉为粒径0.5～1μm的超细轻钙粉。磁粉充磁后和压板配合作用，提高压板的挤压效率；而且配料中，沥青的用量只占10％以下，应用至汽车中时，有害气体的产生大大减少，应用后经过一段时间的通风去除，再去除大部分的残留气味，从而降低了阻尼板的使用风险。超细轻钙粉软化后沥青配合使用，可以提高和沥青的结合强度(通过超细粉体的聚合能力提高和沥青的结合力)，避免压片后使用过程中的分层。超细轻钙粉真空冷冻干燥工艺制作而成，冻干工艺制得的粉体，由于其小颗粒及形成的块状体均可以呈轻脆的蜂窝状结构，为超细粉的制得降低了研磨成本。

一种磁吸型阻尼板，其配料中的超细轻钙粉的制作步骤为：

步骤一、反应物生成：将碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，过滤得碳酸钙粗粉；

步骤二、混合：将碳酸钙粗粉、分散剂和水充分混合成为冻干前驱体；

步骤三、速冻：将冻干前驱体平铺入模具后置入速冻库速冻成块状；

步骤四、冻干：将块状物料推入冻干仓进行冻干成蜂窝状块物料；

步骤五、细磨：将蜂窝状块物料送入研磨机进行细磨至超细轻钙粉。

进一步的技术方案，速冻温度为-38～-40℃；所述冻干的工艺曲线为：

a、升温期：板温0℃～100℃，升温斜率5℃/min，100℃保持20～30分钟，抽真空至100pa以内；

b、保温期：板温降温至80～85℃/min，保持30～40分钟，真空控制在80pa以内；

c、后期：板温降温至60～70℃/min，保持40～50分钟，真空控制在50pa以内。

进一步的技术方案，在混合步骤中将沥青改性剂和或软化剂混合均匀加入后快速进行速冻，各成分快速定位，避免分层。

进一步的技术方案，步骤二混合时，加水用量为粗粉总重的2.5～3.0倍，以达到充分吸收混合的目的；物料铺入模具的厚度为5.0～6.0cm，提高装盘量；步骤四冻干过程中，冷阱温度控制在-30℃以下，即可达到有效捕水的目的。

进一步的技术方案，磁吸型阻尼板的加工步骤为：

(1)沥青软化：将沥青投入捏合机升温软化搅拌成流体；

(2)搅拌：将沥青改性剂和软化剂按顺序依次投入捏合机搅拌；

(3)纤维破碎：步骤(2)搅拌过程中，将纤维破碎后投入捏合机继续搅拌；

(4)钙粉加入：将钙粉、磁粉、云母粉投入捏合机继续搅拌；

(5)挤出：搅拌结束后，转入挤出机挤出并用对辊压片生成阻尼片。

进一步的技术方案，步骤(1)、(3)的搅拌时间为5～10分钟；步骤(2)搅拌时间为10～20分钟；步骤(3)破碎粒度为20目以下；步骤(4)搅拌时间30～40分钟。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种磁吸型阻尼板充磁装置，压板可以将磁吸型阻尼板板面上的冷却水挤压脱水，为下步骤的板面吸水和干燥打下基础；压板为2个，在充磁辊的两侧呈“八”字形斜对称设置。双面压水，提高效率；

(2)本发明的一种磁吸型阻尼板充磁装置，吸水辊和压板配合作用，将挤压出来的水分吸干；传送带可以设置有均匀分布的穿孔，便于磁吸型阻尼板的干燥；

(3)本发明的一种磁吸型阻尼板，配料中，沥青的用量只占总重的10％以下，应用至汽车中时，在汽车有限的空间内，有害气体的产生大大减少，应用后再经过一段时间的通风去除大部分的残留气味，可以大大降低阻尼板在汽车中的使用风险；超细轻钙粉和软化后沥青配合使用，可以提高和沥青的结合强度(通过超细粉体的聚合能力提高和沥青的结合力)，避免挤出压片以及使用过程中的分层；

(4)本发明的一种磁吸型阻尼板，冻干工艺制得的粉体，由于其小颗粒及形成的块状体均可以呈轻脆的蜂窝状结构，再研磨成超细微粉时，其成本大大降低；

(5)本发明的一种磁吸型阻尼板，超细轻钙粉制备过程中，由于主要添加的是自由水，结合水较少，所以，冻干过程相较于食品药品的冻干，其冻干成本相对较小，从其出品率可以明显看出，冻干食品的出品率一般在10％以下，而超细轻钙粉的冻干制备可高达50％，甚至80％以上；

(6)本发明的一种磁吸型阻尼板，超细轻钙粉的冻干制作中，可以使用市售轻钙粉进行二次的冻干加工，其成本最多翻番，还是低于一般沥青的成本，因此，超细轻钙粉替代部分沥青，一是降低制造成本，二是能减少有害气体的产生，三是和云母粉配合，提高了与沥青的结合强度(以达到有机物和无机物的有效结合)；

(7)本发明的一种磁吸型阻尼板，-38～-40℃和速冻温度，是发明人结合钙粉的性质确定，过高时，冰晶对颗粒的刺透能力较差，冻干后产生的微孔浅且少；过低时，虽然能提高微孔深度和数量，但会大大提高生产成本；冻干曲线的设定，是发明人结合自由水较多的属性进行的有针对性的设计，整个冻干过程2个小时左右，冻干成本低；

(8)本发明的磁吸型阻尼板，步骤二中将沥青改性剂和或软化剂的混合加入，可以将沥青改性剂和或软化剂在微粉周围冻干定位，以提高后期搅拌过程中和沥青的结合，方便它们的作用快速展开，减少整个加工工艺的时间，避免沥青在搅拌中的老化；

(9)本发明的一种磁吸型阻尼板的加工方法，搅拌时间相较于常规生产方法大幅减少，从而降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的磁吸型阻尼板充磁装置结构示意图；

图2本发明实施例6中制得的超细轻钙粉的颗粒表面形貌分析图；

图3为图1再2倍放大后示意图；

图4为本发明中的超细轻钙粉的颗粒和沥青结合状态图。

图中：1、充磁架；2、传送带；3、磁吸型阻尼板；4、充磁辊；5、吸水辊；6、压板；11、托辊。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的磁吸型阻尼板充磁装置，如图1所示，包括充磁架1、传送带2、充磁辊3和压板6，所述充磁辊3的两端通过和充磁架1可拆卸固定连接悬于传送带2上方；所述压板6的两侧端也和充磁架1可拆卸固定连接，压板6的前端贴近充磁辊3，并预留磁吸型阻尼板3能够通过的间隙。压板可以将磁吸型阻尼板3板面上的冷却水挤压脱水，为下步骤的板面吸水和干燥打下基础。磁吸型阻尼板3配料的组分包括300公斤的磁粉、300公斤的钙粉、70公斤的云母粉、80公斤的沥青、30公斤的沥青改性剂(如sbs苯乙烯，eva乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、8公斤的软化剂(如植物油、橡胶油、轧胶油等)、5公斤的纤维(如麻纤维、芳伦纤维)。

本实施例的磁吸型阻尼板充磁装置具体使用中，磁吸型阻尼板3的始端搭在充磁辊3上，在传送带2的传动作用下，穿过压板6的前端和充磁辊3形成的间隙后，持续行进；由于磁吸型阻尼板3在充磁辊3上充磁后，和铸铁材质的压板6产生磁力，贴紧压板6而将磁吸型阻尼板3上的冷却水挤压出水，进而为下步的吸水和干燥奠定基础。

本实施例磁吸型阻尼板的加工步骤为：

(1)沥青软化：将ah-80沥青投入捏合机升温至100℃左右软化，搅拌成流体；

(2)搅拌：将sbs和植物油按顺序依次投入捏合机搅拌10分钟；

(3)纤维破碎：步骤(2)搅拌过程中，将麻纤维破碎至16目后投入捏合机继续搅拌20分钟；

(4)钙粉加入：将钙粉、磁粉、云母粉投入捏合机继续搅拌；

(5)挤出：搅拌结束后，转入挤出机挤出并用对辊压片生成阻尼片。

本实施例磁吸型阻尼板配料中，沥青的用量只占10％左右，应用至汽车中时，有害气体的产生大大减少，应用后经过一段时间的通风去除，再去除大部分的残留气味，从而降低了阻尼板的使用风险。

实施例2

本实施例的磁吸型阻尼板充磁装置，基本结构、配料同实施例1，不同和改进之处在于：压板6为2个，在充磁辊3的两侧呈“八”字形斜对称设置。双面压水，提高效率。还包括若干吸水辊5，其两端和固定于充磁架1上，在传送带2上对称设置，并和传送带2之间预留间隙；传送带2的底部还设置有托辊11。吸水辊5配合压板6将挤压出来的水分吸干。传送带2上还可以均匀设置通孔，方便磁吸型阻尼板3的干燥。

磁吸型阻尼板3配料的组分包括400公斤的磁粉、200公斤粒径0.5～1μm的超细轻钙粉、70公斤云母粉、70公斤的沥青、40公斤的沥青改性剂(如sbs苯乙烯，eva乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、12公斤的软化剂(如植物油、橡胶油、轧胶油等)、3公斤的纤维(如麻纤维、芳伦纤维)。

本实施例磁吸型阻尼板的加工步骤为：

(1)沥青软化：将ah-90沥青投入捏合机升温至110℃左右软化，搅拌成流体；

(2)搅拌：将eva和橡胶油按顺序依次投入捏合机搅拌10分钟；

(3)纤维破碎：步骤(2)搅拌过程中，将麻纤维破碎至20目后投入捏合机继续搅拌20分钟；

(4)钙粉加入：将磁粉、云母粉和超细轻钙粉投入捏合机继续搅拌；

(5)挤出：搅拌结束后，转入挤出机挤出并用对辊压片生成阻尼片。

本实施例磁吸型阻尼板，超细钙粉和软化后沥青配合使用，可以提高和沥青的结合强度(通过超细粉体的聚合能力提高和沥青的结合力)，避免压片后使用过程中的分层。但两种超细钙粉的研磨成本较高，造成生产成本的提升。

实施例3

本实施例的磁吸型阻尼板，基本配料同实施例1，不同和改进之处在于：其配料的组分包括350公斤的磁粉，250公斤粒径0.5～1μm的超细轻钙粉；70公斤云母粉、70公斤的沥青、30公斤的沥青改性剂(如sbs苯乙烯或eva乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、8公斤的软化剂(如植物油、橡胶油、轧胶油等)、4公斤的纤维(如麻纤维、芳伦纤维)，其中：超细轻钙粉的加工步骤为：

步骤一、混合：将市售轻钙粉、分散剂和水充分混合成为冻干前驱体；

步骤二、速冻：将冻干前驱体平铺入模具后置入-38～-40℃左右的速冻库速冻成块状；

步骤三、冻干：将块状物料推入冻干仓进行冻干成蜂窝状块物料；

步骤四、细磨：将蜂窝状块物料送入研磨机进行细磨至云母粉超细轻钙粉。

本实施例磁吸型阻尼板的加工方法，步骤为：

(1)沥青软化：将ah-90沥青投入捏合机升温至110℃左右软化，搅拌成流体；

(2)搅拌：将eva和橡胶油按顺序依次投入捏合机搅拌10分钟；

(3)纤维破碎：步骤(2)搅拌过程中，将麻纤维破碎至20目后投入捏合机继续搅拌20分钟；

(4)钙粉加入：将冻干制得的超细轻钙粉、云母粉、磁粉投入捏合机继续搅拌10分钟；

(5)挤出：搅拌结束后，转入挤出机挤出并用对辊压片生成阻尼片。

本实施例制得的磁吸型阻尼板，其中的冻干后研磨制得的超细轻钙粉由于其表面有微孔或微坑，与沥青、软化剂和改性剂流体的结合更加紧密，在大幅降低沥青用量的前提下，结合强度大大提高，其阻尼系数也相应的提高，具有良好的减震、隔音和保温效果。

实施例4

本实施例的磁吸型阻尼板，基本配料同实施例1，不同和改进之处在于：其配料的组分包括300公斤的磁粉；200公斤粒径0.5～1μm的超细轻钙粉；65公斤粒径云母粉、75公斤的沥青、30公斤的沥青改性剂(如sbs苯乙烯或eva乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、12公斤的软化剂(如植物油、橡胶油、轧胶油等)、5公斤的纤维(如麻纤维、芳伦纤维)，

超细轻钙粉的制作步骤为：

步骤一、反应物生成：将碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，过滤得碳酸钙粗粉；

步骤二、混合：将碳酸钙粗粉、分散剂和水充分混合成为冻干前驱体；

步骤三、速冻：将冻干前驱体平铺入模具后置入速冻库速冻成块状；

步骤四、冻干：将块状物料推入冻干仓进行冻干成蜂窝状块物料；

步骤五、细磨：将蜂窝状块物料送入研磨机进行细磨至超细轻钙粉。

本实施例磁吸型阻尼板的加工方法，步骤为：

(1)沥青软化：将ah-90沥青投入捏合机升温至110℃左右软化，搅拌成流体；

(2)搅拌：将eva和橡胶油按顺序依次投入捏合机搅拌10分钟；

(3)纤维破碎：步骤(2)搅拌过程中，将麻纤维破碎至20目后投入捏合机继续搅拌20分钟；

(4)钙粉加入：将磁粉、云母粉、冻干制得的超细轻钙粉投入捏合机继续搅拌10分钟；

(5)挤出：搅拌结束后，转入挤出机挤出并用对辊压片生成阻尼片。

本实施例制得的磁吸型阻尼板，从原料生产超细轻钙粉，生产成本进一步降低。

实施例5

本实施例的磁吸型阻尼板，基本配料同实施例4，不同和改进之处在于：其配料的组分包括400公斤的磁粉；240公斤粒径0.5～1μm的超细轻钙粉；70公斤云母粉、70公斤的沥青、30公斤的沥青改性剂(如sbs苯乙烯或eva乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、10公斤的软化剂(如植物油、橡胶油、轧胶油等)、5公斤的纤维(如麻纤维、芳伦纤维)，其中：

超细轻钙粉的制作步骤为：

步骤一、反应物生成：将碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，过滤得碳酸钙粗粉；

步骤二、混合：将碳酸钙粗粉、剩余的eva、轧胶油和水充分混合成为冻干前驱体；

步骤三、速冻：将冻干前驱体平铺入模具后置入-38℃左右速冻库速冻成块状；

步骤四、冻干：将块状物料推入冻干仓进行冻干成蜂窝状块物料；

步骤五、细磨：将蜂窝状块物料送入研磨机进行细磨至超细轻钙粉。

本实施例磁吸型阻尼板的加工方法，步骤为：

(1)沥青软化：将ah-90沥青投入捏合机升温至110℃左右软化，搅拌成流体；

(2)纤维破碎：步骤(1)搅拌过程中，将麻纤维破碎至10目后投入捏合机继续搅拌20分钟；

(3)钙粉加入：将磁粉、云母粉和冻干制得的超细轻钙粉投入捏合机继续搅拌5分钟左右即可；

(4)挤出：搅拌结束后，转入挤出机挤出并用对辊压片生成阻尼片。

本实施例制得的磁吸型阻尼板，混合步骤中将沥青改性剂和软化剂的混合加入，可以将沥青改性剂和或软化剂在云母或轻钙微粉周围冻干定位，以提高后期搅拌过程中和沥青的结合，方便它们的作用快速展开，减少整个加工工艺的时间，避免沥青在搅拌中的老化。

实施例6

本实施例的磁吸型阻尼板，基本配料同实施例5，不同和改进之处在于：其配料的组分包括350重量份的磁粉；280公斤粒径0.5～1μm的超细轻钙粉；75公斤云母粉、75公斤的沥青、50公斤的沥青改性剂(如sbs苯乙烯或eva乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、10公斤的软化剂(如植物油、橡胶油、轧胶油等)、5公斤的纤维(如麻纤维、芳伦纤维)，超细轻钙粉的制作步骤为：

步骤一、反应物生成：将碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，过滤得碳酸钙粗粉；

步骤二、混合：将碳酸钙粗粉、剩余的eva、轧胶油和水充分混合成为冻干前驱体；

步骤三、速冻：将冻干前驱体平铺入模具后置入-40℃左右速冻库速冻成块状；

步骤四、冻干：将块状物料推入冻干仓进行冻干成蜂窝状块物料；冻干工艺同云母粉；

步骤五、细磨：将蜂窝状块物料送入研磨机进行细磨至超细轻钙粉，利用场发射扫面显微镜对粉体材料进行形貌及成分分析，如图2和3所示，研磨后制得的超细轻钙粉的颗粒表面或多或少或深或浅的微孔。

本实施例磁吸型阻尼板的加工方法，步骤为：

(1)沥青软化：将ah-80沥青投入捏合机升温至100℃左右软化，搅拌成流体；

(2)纤维破碎：步骤(1)搅拌过程中，将麻纤维破碎至10目后投入捏合机继续搅拌20分钟；

(3)钙粉加入：将磁粉、云母粉和冻干制得的超细轻钙粉投入捏合机继续搅拌5分钟左右即可，将搅拌后的流体用水稀释试验，如图4所示，取沉淀物再进行显微镜对粉体材料进行形貌及成分分析，会发现颗粒周围或多或少的沥青渗入微孔中；也就表明沥青和颗粒的结合程度提高；

(4)挤出：搅拌结束后，转入挤出机挤出并用对辊压片生成阻尼片。

本实施例制得的磁吸型阻尼板，整个冻干工艺过程不过2小时左右，生产成本不会提高多少，而且，沥青渗入微孔后，配比大幅提高的云母粉、轻钙粉对沥青的气味还具有一种的缓释作用，避免有害气体短时间内批量产生而对人体产生危害。

实施例7

本实施例的磁吸型阻尼板，基本组分和步骤同实施例6，不同和改进之处在于：将沥青改性剂和或软化剂在混合步骤和步骤(2)中可以分别添加，以尽可能的发挥其作用，避免在某步骤中全部应用后，其效果减弱。

实施例8

本实施例的磁吸型阻尼板，基本配料同实施例5，不同和改进之处在于：

超细轻钙粉的制作步骤为：

步骤一、反应物生成：将碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，过滤得碳酸钙粗粉；

步骤二、混合：将碳酸钙粗粉、轧胶油和水充分混合成为冻干前驱体；加水用量为粗粉总重的3倍；

步骤三、速冻：将冻干前驱体平铺入模具，厚度为5.0cm，置入-40℃左右速冻库速冻成块状；

步骤四、冻干：将块状物料推入冻干仓进行冻干成蜂窝状块物料；冻干工艺同云母粉；

步骤五、细磨：将蜂窝状块物料送入研磨机进行细磨至超细轻钙粉。

本实施例磁吸型阻尼板的加工方法，步骤为：

(1)沥青软化：将ah-80沥青投入捏合机升温至100℃左右软化，搅拌成流体；

(2)搅拌：将剩余的eva投入捏合机搅拌；

(3)纤维破碎：步骤(1)搅拌过程中，将麻纤维破碎至10目后投入捏合机继续搅拌20分钟；

(4)钙粉加入：将磁粉、云母粉和冻干制得的超细轻钙粉投入捏合机继续搅拌5分钟左右即可；

(5)挤出：搅拌结束后，转入挤出机挤出并用对辊压片生成阻尼片。

本实施例制得的磁吸型阻尼板，整个冻干工艺过程不过2小时左右，生产成本不会提高多少，而且，沥青渗入微孔后，配比大幅提高的云母粉、轻钙粉对沥青的气味还具有一种的缓释作用(沥青部分渗入微孔和微坑)，避免有害气体短时间内批量产生而对人体产生危害。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。