本发明涉及一种简便易行、成本低、可工业化再现及无压热硫化即可粘贴在车身金属表面上的无压热硫化粘合型高性能橡胶阻尼片材料，属橡胶阻尼片材料制造领域。
背景技术：
阻尼胶片粘贴在振动部件的表面可以有效降低机械噪声和减轻机械振动及共振。在各种机械设备上广泛应用，尤其是在汽车乘座室内的前围板、车门、车顶棚、车底板、后备箱等8～12个部位都有应用，每辆汽车使用面积大约3m2，重量大约8～15公斤，市场经济效益规模超过百亿元之多。
传统热熔型阻尼材料以沥青为主要基材并辅以无机填料制成的阻尼垫。众所周知，沥青热稳定性和耐老化性能差。沥青阻尼片在低温下变脆，失去阻尼功能。在高温下变软，且耐温老化性能较差，长期老化后阻尼胶片变硬，也同样是阻尼性能会大大下降，甚至失去阻尼效果。更值得注意的是沥青的环保卫生问题，尽管学界还不能完全确认石油沥青和天然沥青对人体的危害性，但已经确认煤焦沥青的沥青质中主要含有难挥发的蒽、菲、芘等多环芳烃化合物，这些物质具有毒性，如果长期与人体接触，对人的危害很大。显然，把沥青阻尼胶片用于汽车减振降噪有很大的风险。
沥青阻尼片存在卫生、环保风险的实质原因是与沥青的化学成分和结构分不开的。一般认为它是由相对分子量大、芳香度高的沥青质构成胶泡核心，胶质使沥青胶泡构成分散相，由饱和分和芳香分构成连续相，使由沥青质—胶质形成的胶团稳定地分散在连续相中，沥青质在胶体结构中起到核心和骨架作用【李洪林，沥青阻尼材料在汽车上的应用与发展，汽车技术，2003，12：35-39】。据业界统计，国内汽车市场上大约90%的汽车（包括一些进口车型）都使用了沥青基阻尼片，这主要是在业界还没有一个技术成熟，且工艺可与沥青基阻尼片制备相比美，成本低廉，汽车厂安装方便的具高效阻尼长寿命的丁基阻尼胶片技术，所以现广泛使用沥青阻尼片也实属是不得已而为之。
目前，尽管学界还不能完全确认石油沥青和天然沥青对人体的危害性，但已经确认煤焦沥青的沥青质中主要含有难挥发的蒽、菲、芘等多环芳烃化合物，这些物质具有毒性，如果长期与人体接触，对人的危害很大。显然，把沥青阻尼胶片用于汽车减振降噪有很大的风险。
高分子阻尼材料是新发展起来的一种新型材料，它可以利用高分子的粘弹性来吸收振动的能量，将吸收的机械能或声能部分地转变为热能并耗散掉。橡胶作为典型的粘弹性高分子材料，其具有良好的阻尼性能，所以，橡胶阻尼材料以其优异的性能越来越引起人们的重视。通过研究发现，丁基橡胶和丁腈橡胶的阻尼系数较大，丁苯橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、乙丙橡胶的阻尼系数中等，而天然橡胶和顺丁橡胶的阻尼系数最小，并且开发出了一些阻尼性能较好的橡胶阻尼材料，为了将橡胶阻尼片粘贴安装在振动壳体表面，研发人员想到采用胶泥片（减振腻子）【发明专利，机车车辆用橡胶系自粘型复合阻尼材料及其制造方法，CN200710035526.3】或者将胶泥涂覆在硫化胶片表面做成自粘性橡胶阻尼片【实用新型专利，一种用于汽车的丁基橡胶减震阻尼垫，201220153951.9；实用新型专利，一种车用自粘型阻燃阻尼胶片，200920278435.7】，也有人将其做成橡胶复合阻尼片【实用新型专利，一种汽车用发泡阻尼胶片，201320127449.5；实用新型专利，汽车用隔热吸音阻尼垫，201020620316.8；实用新型专利，汽车阻尼消音垫， 201120514879.3】，但上述背景技术都是过多关注阻尼片的阻尼特性，而对橡胶阻尼片在粘贴安装和工作过程中的位移、鼓包或脱落等隐患考虑稍嫌不足。有实验表明【徐丰辰等，汽车用阻尼材料与车身粘接图像分析，粘结，2009，3：70-72】，阻尼材料与振动壳体安装部位的有效粘接面积在70%以上时，才能实现设计的阻尼效应，当有效粘接面积不足70%时，阻尼材料的阻尼效果就难以保证。因而，开发出一种无压硫化粘合型高性能橡胶阻尼片，在满足传统热熔粘合型沥青基阻尼片的安装工艺的前提下，且具有高阻尼因子、寛温域、耐高、低温、粘合强度高等优异性能的橡胶阻尼片具有十分重要的意义。
技术实现要素：
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种简便易行、成本低、可工业化再现及无压热硫化即可粘贴在车身金属表面上的无压热硫化粘合型高性能橡胶阻尼片材料。
设计方案：为了实现上述设计目的。本发明主要以丁基橡胶和马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）共混体系为基体，采用无机填料为主要填充补强剂、环氧树脂为增粘剂以及硫磺硫化体系，综合解决了橡胶阻尼片的高阻尼、宽温域以及阻尼片在安装时的无压热硫化粘合工艺等问题。制备时，首先在100~130℃下将丁基橡胶，马来酸酐接枝EVA，填充补强剂等加入密炼机中进行混炼，使其充分分散在聚合物基体中，然后在开炼机上将环氧树脂和硫化体系加入到上述母炼胶中混炼成混炼胶，采用高压挤出机将混炼胶成型为阻尼胶板，根据设计要求再将裁切成一定形状和尺寸的合格橡胶阻尼片。
技术方案：一种无压热硫化粘合型高性能橡胶阻尼片材料，该材料的原料包括以下质量份的组分：
聚合物基体 95～105份，
无机填料 100～150份，
液态聚丁二烯 18 ～22份
环氧树脂 10～15份，
橡胶硫化消泡剂 7～9份
活性剂 5.5～6.5份，
防老剂 2.3～2.7份，
促进剂 2.3～2.7份，
硫磺 1.9～2.1份，
炭黑 9～11份。
本发明优选原料配比是：
聚合物基体 100份，
无机填料 100～150份，
液态聚丁二烯 20
环氧树脂 10～15份，
橡胶硫化消泡剂 8份
活性剂 6份，
防老剂 2.5份，
促进剂 2.5份，
硫磺 2.0份，
炭黑 10份。
技术方案2：一种无压热硫化粘合型高性能橡胶阻尼片材料与汽车车身金属表面粘合的方法，（1）根据汽车所需粘贴的部位的形状尺寸裁阻尼胶板，从而得到合格橡胶阻尼片；（2）将合格橡胶阻尼片置于汽车被粘接部件，然将汽车送入涂装烘房内；按照汽车涂装烘房烤漆工序，在热空气烘道内使橡胶阻尼片无压热硫化地粘贴在汽车车身金属表面上即可。
本发明与背景技术相比，本发明材料具有高阻尼系数、宽温域等优异的阻尼特性、良好的力学性能、耐高、低温性能以及卫生环保性能，且制备方法简便、成本低廉，尤其是该橡胶阻尼片可按照传统热熔粘合型沥青阻尼片的安装工艺，实现与金属基体的无压热硫化粘合。
具体实施方式
实施例：一种无压热硫化粘合型高性能橡胶阻尼片材料，该材料的原料包括以下质量份的组分：
聚合物基体95～105份（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值），无机填料100～150份（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值），液态聚丁二烯18 ～22份（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值），环氧树脂10～15份（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值），橡胶硫化消泡剂7～9份（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值），活性剂5.5～6.5份（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值），防老剂2.3～2.7份，（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值），促进剂2.3～2.7份（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值），硫磺1.9～2.1份（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值），炭黑9～11份（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值）。
以下实施例中使用的橡胶为丁基橡胶；马来酸酐接枝EVA的接枝率为1.0～1.5%，熔融指数为(190℃，2.16kg)：0.8-1.5g/10min。
以下实施例中使用的硫酸钡和滑石粉粒度均为1250目。
以下实施例中使用的液体聚丁二烯为端羧基聚丁二烯，其羧基含量为0.03～0.07mol/100g，分子量为2500。
以下实施例中使用的所述的环氧树脂牌号为E-31，环氧当量为265-435g/eq。
以下实施例中使用的橡胶硫化消泡剂为表面包覆处理氧化钙，氧化钙含量90～95%；活性剂为氧化锌和硬脂酸；防老剂为防老剂445；促进剂为促进剂PZ和TRA组成的配合体系；硫磺为不溶性硫磺；炭黑为N-330炭黑；上述配合剂均为橡胶常用配合剂，为市售产品。
按照表1中（既包括端值，也包括端值之间的任意点取值）例1～5的配方，首先在100～130℃下将100份的丁基橡胶和马来酸酐接枝EVA，100～150份的无机填充补强剂，20份液态聚丁二烯，10份炭黑，2.5份防老剂，8份橡胶硫化消泡剂，加入到密炼机中混炼6～10分钟，使其充分分散在聚合物基体中，然后在开炼机上将10～15份环氧树脂和硫化体系加入上述母炼胶中混炼成混炼胶；采用胶板挤出机将混炼胶成型为厚度为2±0.3mm的胶板；阻尼片性能测试硫化胶试样制备方法与其实际贴合安装工艺过程相同，即：采用180℃（或190Ċ）×30分钟热空气烘箱硫化，制备纯胶试片时，用聚四氟乙烯薄膜将未硫化胶板单面隔离后平铺在铁板上放入烘箱硫化，制备粘合试样将时，将未硫化胶板与表面清洁的金属试板直接贴合后放入烘箱硫化。
按照标准GB/T531.1-2008测试所得硫化胶试样的硬度；按照标准GB/T528-2009测试所得硫化胶试样的拉伸性能；按照标准GB/T 7760-2003测试橡胶阻尼片与金属试板的粘合强度；按照标准GB/T 3512-2001测试硫化胶的热空气老化性能；橡胶阻尼片材料的损耗因子和阻尼温域采用DMA Q800型动态力学性能分析仪在拉伸模式下测试。以上所测性能结果均列于表2中。
对比例1～3：
配方如表-1，试样制备和性能测试方法与实施例1～5相同，测试结果列于表-2中。
根据表2中实验数据可以看出，实施例1～5的耐高温性能、力学性能、阻燃性能以及粘合性能均优于对比例1~3，说明本发明所采用的技术措施是有效的，制备出了一种无压硫化粘合性高性能橡胶阻尼片，达到了预期的目的。
表-1
表-2
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。