一種補強膠片粘結層材料的製備方法與流程
2023-10-23 02:24:32
本發明公開了一種補強膠片粘結層材料的製備方法，屬於粘結材料製備技術領域。
背景技術：
為了解決汽車工業採用薄鋼板所產生的弊端，目前汽車工業採取的措施之一就是在薄鋼板上應用補強膠片。
補強膠片是一種多層複合材料，其主要結構是最上層為玻璃纖維或金屬薄板骨架材料，中間是以環氧樹脂/橡膠為基材的粘接層，底層為防粘紙。這種複合材料可根據需要製成各種幾何尺寸和形狀使用。使用時揭去防粘紙，將其貼附於需補強車身鋼板的表面，經電泳烘烤工序之後，粘接層固化變硬，骨架材料、粘結層與鋼材形成三層複合結構，從而增加鋼板剛性、抗彎強度和衝擊性能。
目前，主要採用固體丁腈橡膠與環氧樹脂及天然橡膠共混改性形成一種新的高分子合金製備補強膠片，而補強膠片的中間粘結層通常採用的基體樹脂組合物主要包括合成橡膠、pvc樹脂、環氧樹脂、補強填料、固化劑硫化劑等功能助劑。這類粘結層材料對油麵鋼板粘附性差，經掛線顛簸、脫脂衝洗時補強膠片易脫落，嚴重的阻礙了整車的汽車生產效率。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題：針對目前補強膠片的粘結層對油麵鋼板粘附性差，韌性低導致經掛線顛簸、脫脂衝洗時補強膠片易脫落，補強失效的問題，提供了一種補強膠片粘結層材料的製備方法。
為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：
（1）取2～3kg豬皮、洗淨，在豬皮內側劃出3～5道深2～3mm的刀口，並醃漬豬皮、焙乾水分，在焙乾水分後的豬皮表面扎孔、烘烤，收集滴落的豬油；
（2）取蒙脫土粉碎成粉末，將蒙脫土粉末和豬油、桃膠、水混合得到混合物，將混合物放入發酵罐中，向發酵罐中加入綠膿桿菌菌懸液，密封發酵15～20天，將發酵產物濃縮，得到濃縮物即為改性桃膠；
（3）按重量份數計，稱取10～20份上述改性桃膠、20～25份丁腈橡膠和1～2份偶氮二異丁腈倒入開煉機中在100～110℃下塑煉10～20min，塑煉結束後調整開煉機溫度至60～65℃，再向開煉機中加入丁腈橡膠質量1～2倍的萜烯樹脂、丁腈橡膠質量3～5%的過氧化苯甲醯，保溫混煉15～20min；
（4）待上述混煉結束後得到粘結層基體組合物，將粘結層基體組合物放入橡膠擠出機中，以10～15mpa的壓力擠成厚度為0.8～1.0mm的膠片，待其自然冷卻固化後即得補強膠片粘結層材料。
步驟（1）中所述的醃漬預處理豬皮的方法是：用100～200g食鹽和50～80g白砂糖均勻塗抹在豬皮內側，靜置醃漬40～60min，焙乾水分是將醃漬結束後將豬皮掛入烤爐中，在70～80℃下焙乾水分。
步驟（1）中所述的在焙乾水分後的豬皮表面扎孔、烘烤是指用釘板在豬皮外側均勻的扎出小孔以便液態豬油流出，再將紮好孔的豬皮掛回烤爐，升溫至150～200℃，繼續烘烤10～15min。
步驟（2）中所述的蒙脫土粉末和豬油、桃膠、水的質量比為1:10:50:100。
步驟（2）中所述的綠膿桿菌菌懸液濃度為105cfu/ml，綠膿桿菌菌懸液的加入量為混合物質量的10%。
步驟（2）中所述的發酵溫度為25～35℃。
步驟（2）中所述的將發酵產物濃縮是指將發酵產物放入旋轉蒸發儀中旋蒸濃縮至發酵產物原體積的1/5。
本發明的有益效果是：
（1）本發明在補強膠片的粘結層材料中，藉助於丁腈橡膠的強極性，通過引入非極性的桃膠使其極性下降，有利於膠片的成片，還可作為增韌劑在萜烯樹脂的連續相中形成一個增韌顆粒的分散相，使其呈多相結構，從而產生增韌作用，使得本發明製得的補強膠片粘結層材料最大彎曲力達500～520n；
（2）本發明在微生物的作用下經豬油改性桃膠，使桃膠表面親油性酯基基團數量增加，將改性後的桃膠引入粘結層材料中，使粘結層和油麵鋼板基底間的化學鍵合力增加，從而粘結力增強，而萜烯樹脂具有優良的粘接性能和機械性能，進一步提高了補強膠片的粘附性，使得本發明製得補強膠片粘結層材料在油麵鋼板表面的初粘力達5.8～7.2n/25mm，在普通鋼板表面的初粘力達10～15n/25mm，同時使用本發明粘結層材料製成的補強膠片具有較好的補強效果，能有效提高車身鋼板的耐撞性，使鋼板最大破壞載荷提高至820～850n，且本發明粘結層材料貯存穩定性較好，常溫環境下存儲周期達10～12個月。
具體實施方式
準備豬皮、食鹽、白砂糖、蒙脫土、桃膠、水、濃度為105cfu/ml的綠膿桿菌菌懸液、丁腈橡膠、偶氮二異丁腈、萜烯樹脂和過氧化苯甲醯，完成備料。
首先取2～3kg豬皮用水洗淨後在豬皮內側劃出3～5道深2～3mm的刀口，用100～200g食鹽和50～80g白砂糖均勻塗抹在豬皮內側，靜置醃漬40～60min，待醃漬結束後將豬皮掛入烤爐中，在70～80℃下焙乾水分，隨後將焙乾水分後的豬皮取出，用釘板在豬皮外側均勻的扎出小孔以便液態豬油流出，再將紮好孔的豬皮掛回烤爐，升溫至150～200℃，繼續烘烤10～15min並收集滴落的豬油，再稱取50～100g蒙脫土放入球磨機中球磨30～40min後過200目篩，收集過篩蒙脫土粉末，按質量比為1:10:50:100將蒙脫土粉末、收集的豬油、桃膠和水混合後裝入發酵罐中，攪拌均勻後得到發酵底物，再向發酵罐中加入發酵底物質量10%的濃度為105cfu/ml的綠膿桿菌菌懸液，密封罐口在25～35℃下發酵15～20天，利用微生物降解豬油產生酯基，再通過生物自交聯作用使桃膠和蒙脫土表面親油性酯基數量增加，提高其親油性，待發酵結束後，取出發酵產物放入旋轉蒸發儀中旋蒸濃縮至發酵產物原體積的1/5，得到改性桃膠，隨後按重量份數計，稱取10～20份改性桃膠、20～25份丁腈橡膠和1～2份偶氮二異丁腈倒入開煉機中在100～110℃下塑煉10～20min，塑煉結束後調整開煉機溫度至60～65℃，再向開煉機中加入丁腈橡膠質量1～2倍的萜烯樹脂、丁腈橡膠質量3～5%的過氧化苯甲醯，保溫混煉15～20min，最後待混煉結束後得到粘結層基體組合物，將粘結層基體組合物放入橡膠擠出機中，以10～15mpa的壓力擠成厚度為0.8～1.0mm的膠片，使產物中親油性酯基基團數量增加，提高了粘合劑和油麵鋼板基底間的化學鍵合力，從而粘結力增強，而萜烯樹脂具有優良的粘接性能和機械性能，進一步提高了補強膠片的粘附性，待其自然冷卻固化後即得補強膠片粘結層材料。
將本發明製得的補強膠片粘結層材料進行檢測，所用檢測儀器為：環形初粘性測試儀、rrt-770型動態彎曲應力測試儀。
經檢測，本發明製得的補強膠片粘結層材料在油麵鋼板表面的初粘力達5.8～7.2n/25mm，在普通鋼板表面的初粘力達10～15n/25mm，最大彎曲力達500～520n。
實例1
首先取2kg豬皮用水洗淨後在豬皮內側劃出3道深2mm的刀口，用100g食鹽和50g白砂糖均勻塗抹在豬皮內側，靜置醃漬40min，待醃漬結束後將豬皮掛入烤爐中，在70℃下焙乾水分，隨後將焙乾水分後的豬皮取出，用釘板在豬皮外側均勻的扎出小孔以便液態豬油流出，再將紮好孔的豬皮掛回烤爐，升溫至150℃，繼續烘烤10min並收集滴落的豬油，再稱取50g蒙脫土放入球磨機中球磨30min後過200目篩，收集過篩蒙脫土粉末，按質量比為1:10:50:100將蒙脫土粉末、收集的豬油、桃膠和水混合後裝入發酵罐中，攪拌均勻後得到發酵底物，再向發酵罐中加入發酵底物質量10%的濃度為105cfu/ml的綠膿桿菌菌懸液，密封罐口在25℃下發酵15天，待發酵結束後，取出發酵產物放入旋轉蒸發儀中旋蒸濃縮至發酵產物原體積的1/5，得到改性桃膠，隨後按重量份數計，稱取10份改性桃膠、20份丁腈橡膠和1份偶氮二異丁腈倒入開煉機中在100℃下塑煉10min，塑煉結束後調整開煉機溫度至60℃，再向開煉機中加入丁腈橡膠質量1倍的萜烯樹脂、丁腈橡膠質量3%的過氧化苯甲醯，保溫混煉15min，最後待混煉結束後得到粘結層基體組合物，將粘結層基體組合物放入橡膠擠出機中，以10mpa的壓力擠成厚度為0.8mm的膠片，待其自然冷卻固化後即得補強膠片粘結層材料。
將本發明製得的補強膠片粘結層材料進行檢測，所用檢測儀器為：環形初粘性測試儀、rrt-770型動態彎曲應力測試儀。
經檢測，本發明製得的補強膠片粘結層材料在油麵鋼板表面的初粘力達5.8n/25mm，在普通鋼板表面的初粘力達10n/25mm，最大彎曲力達500n。
實例2
首先取2kg豬皮用水洗淨後在豬皮內側劃出4道深2mm的刀口，用150g食鹽和65g白砂糖均勻塗抹在豬皮內側，靜置醃漬50min，待醃漬結束後將豬皮掛入烤爐中，在75℃下焙乾水分，隨後將焙乾水分後的豬皮取出，用釘板在豬皮外側均勻的扎出小孔以便液態豬油流出，再將紮好孔的豬皮掛回烤爐，升溫至175℃，繼續烘烤13min並收集滴落的豬油，再稱取75g蒙脫土放入球磨機中球磨35min後過200目篩，收集過篩蒙脫土粉末，按質量比為1:10:50:100將蒙脫土粉末、收集的豬油、桃膠和水混合後裝入發酵罐中，攪拌均勻後得到發酵底物，再向發酵罐中加入發酵底物質量10%的濃度為105cfu/ml的綠膿桿菌菌懸液，密封罐口在30℃下發酵18天，待發酵結束後，取出發酵產物放入旋轉蒸發儀中旋蒸濃縮至發酵產物原體積的1/5，得到改性桃膠，隨後按重量份數計，稱取15份改性桃膠、23份丁腈橡膠和1份偶氮二異丁腈倒入開煉機中在105℃下塑煉15min，塑煉結束後調整開煉機溫度至63℃，再向開煉機中加入丁腈橡膠質量1倍的萜烯樹脂、丁腈橡膠質量4%的過氧化苯甲醯，保溫混煉18min，最後待混煉結束後得到粘結層基體組合物，將粘結層基體組合物放入橡膠擠出機中，以13mpa的壓力擠成厚度為0.9mm的膠片，待其自然冷卻固化後即得補強膠片粘結層材料。
將本發明製得的補強膠片粘結層材料進行檢測，所用檢測儀器為：環形初粘性測試儀、rrt-770型動態彎曲應力測試儀。
經檢測，本發明製得的補強膠片粘結層材料在油麵鋼板表面的初粘力達6.5n/25mm，在普通鋼板表面的初粘力達13n/25mm，最大彎曲力達510n。
實例3
首先取3kg豬皮用水洗淨後在豬皮內側劃出5道深3mm的刀口，用200g食鹽和80g白砂糖均勻塗抹在豬皮內側，靜置醃漬60min，待醃漬結束後將豬皮掛入烤爐中，在80℃下焙乾水分，隨後將焙乾水分後的豬皮取出，用釘板在豬皮外側均勻的扎出小孔以便液態豬油流出，再將紮好孔的豬皮掛回烤爐，升溫至200℃，繼續烘烤15min並收集滴落的豬油，再稱取100g蒙脫土放入球磨機中球磨40min後過200目篩，收集過篩蒙脫土粉末，按質量比為1:10:50:100將蒙脫土粉末、收集的豬油、桃膠和水混合後裝入發酵罐中，攪拌均勻後得到發酵底物，再向發酵罐中加入發酵底物質量10%的濃度為105cfu/ml的綠膿桿菌菌懸液，密封罐口在35℃下發酵20天，待發酵結束後，取出發酵產物放入旋轉蒸發儀中旋蒸濃縮至發酵產物原體積的1/5，得到改性桃膠，隨後按重量份數計，稱取20份改性桃膠、25份丁腈橡膠和2份偶氮二異丁腈倒入開煉機中在110℃下塑煉20min，塑煉結束後調整開煉機溫度至65℃，再向開煉機中加入丁腈橡膠質量2倍的萜烯樹脂、丁腈橡膠質量5%的過氧化苯甲醯，保溫混煉20min，最後待混煉結束後得到粘結層基體組合物，將粘結層基體組合物放入橡膠擠出機中，以15mpa的壓力擠成厚度為1.0mm的膠片，待其自然冷卻固化後即得補強膠片粘結層材料。
將本發明製得的補強膠片粘結層材料進行檢測，所用檢測儀器為：環形初粘性測試儀、rrt-770型動態彎曲應力測試儀。
經檢測，本發明製得的補強膠片粘結層材料在油麵鋼板表面的初粘力達7.2n/25mm，在普通鋼板表面的初粘力達15n/25mm，最大彎曲力達520n。