一種補強膠片的製作方法

2023-06-29 09:01:46 1

本發明涉及一種補強膠片，屬於汽車補強材料
技術領域：
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背景技術：
：隨著科技的發展，汽車品質的不斷提高，汽車正朝著高速、輕量、節能和舒適的方向發展，因而汽車對nvh性能（汽車的噪聲、振動、聲振粗糙度）的要求也越來越高，目前汽車輕量化的發展趨勢使得汽車車身的結構發生改變，如外板薄壁化，結構件中空化等，該現象將影響汽車的nvh性能，並且其安全隱患將對乘車員造成傷害。為了解決這種以達到節能減耗的目的而通常使用薄鋼板作為車身材料減輕車身重量的方法中，車身鋼板薄壁後所造成的一些弊端，為了保證車身的機械強度，在車身鋼板局部使用補強膠片，來增加車身的抗衝擊能力。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供顧客使用。使用時揭去防粘紙，將其貼附於需要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、粘接層與鋼材形成三明治結構的複合結構，從而增加鋼板剛性、抗彎強度和衝擊性能。目前，補強膠片這種材料已在汽車行業廣泛應用，但由於汽車廠家生產基地分散，秋冬季生產時操作環境溫度在5～400℃範圍，且為防止生鏽，汽車衝壓鋼板在出廠時普遍塗有防鏽油，目前在實際生產環境應用時該類補強材料普遍存在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，補強失效的問題。因此，如何克服現有技術不足，成為目前業內亟待解決的問題。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題：針對補強材料存在對油麵鋼板粘附性差，使得膠片易脫落，補強失效的問題，提供了一種補強膠片。為解決上述技術問題，本發明採用如下所述的技術方案是：一種補強膠片，包括以下重量份數的原料：50～60份混合膠、4～6份滅菌產物、2～5份石蠟、1～3份硫磺和3～5份三乙胺、6～8份濃縮液；所述的混合膠是由以下重量的原料煉製而成的：1～2kg丁腈橡膠、600～800g天然橡膠；所述的滅菌產物是由以下重量的原料發酵、滅菌而成的：300～400g糖漿、600～1200g生石灰、400～800廢舊報紙和2～3l水；所述的濃縮液是由以下重量的原料反應、濃縮得到的：40～50g纖維素、30～40ml環氧氯丙烷；具體製備方法如下：（1）混合膠的製備：將丁腈橡膠和天然橡膠加入到開煉機中，在60～80℃下開煉5～8min，得到混合膠；（2）滅菌產物的製備：將甜菜經水洗、榨汁、過濾，得到濾液，將濾液在100～105℃下加熱40～50min，得到糖漿，將生石灰和廢舊報紙粉碎，得到混合粉末，將糖漿、混合粉末和水混合後，得到發酵底物，再加入枯草芽孢桿菌菌種，密封發酵25～30天，發酵結束，將發酵產物高溫滅菌，得到滅菌產物；（3）濃縮液的製備：將纖維素和氫氧化鈉溶液混合後，再加入環氧氯丙烷，在70～80℃，攪拌反應2～3h，得到產物，將產物旋蒸濃縮，得到濃縮液；（4）補強膠片的製備：將混合膠、滅菌產物、石蠟、硫磺、濃縮液和三乙胺加入到密煉機中，在15～20mpa、80～110℃下熱壓5～10min後，再冷卻至室溫，即得補強膠片。所述的甜菜的用量為3～4kg。所述的枯草芽孢桿菌菌種的加入量為發酵底物質量的10%。所述的發酵的溫度為30～40℃。所述的氫氧化鈉溶液的質量分數為15%，用量為200～300ml。本發明與其他方法相比，有益技術效果是：本發明從甜菜中提取得到糖漿，將糖漿與石灰乳、廢舊報紙進行混合後發酵，形成具有極強粘附力和粘結強度的乳膠，可增加補強膠片的粘度，再以纖維素為原料，經過環氧改性，可提高纖維素的粘附性，同時環氧改性纖維素還可提高補強膠片的持粘力，使補強膠片與油麵鋼板粘附性好，不易脫落，增加補強膠片的韌性，在補強膠片的基體複合材料中，藉助於丁腈橡膠的強極性，通過引入非極性的天然橡膠使其極性下降，有助於膠片的成片和提高補強效果的作用。具體實施方式首先稱取3～4kg甜菜，用水清洗3～5次，將洗淨的甜菜榨汁，得到甜菜汁並過濾，得到濾液，將濾液加入到燒杯中，將燒杯置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為100～105℃，轉速為300～350r/min條件下加熱40～50min，得到糖漿，稱取600～1200g生石灰和400～800g廢舊報紙加入到氣流粉碎機中粉碎50～60min，得到混合粉末，取1～2kg混合粉末加入到盛有2～3l水的容量為5l的燒杯中，攪拌混合30～40min後，再向燒杯中加入300～400g糖漿，繼續攪拌混合5～10min，得到混合物，將混合物置於容積為10l發酵罐中作為發酵底物，再向發酵罐中加入發酵底物質量8%的枯草芽孢桿菌菌種，控制發酵罐溫度為30～40℃，密封發酵25～30天，待發酵結束，將發酵罐中的物料取出並置於燒杯中，將燒杯移入滅菌箱中，於溫度為125～135℃下高溫滅菌5～10min，得到滅菌產物，稱取40～50g纖維素加入到容積為500ml的三口燒瓶中，再向三口燒瓶中加入200～300ml質量分數為15%氫氧化鈉溶液，攪拌混合15～20min後，得到纖維素混液，向纖維素混液中加入30～40ml環氧氯丙烷，並將燒杯移入恆溫水浴鍋中，控制水浴溫度為70～80℃，攪拌反應2～3h，得到產物，將產物移入轉轉蒸發儀中，旋蒸濃縮至產物30～40min，得到濃縮液，稱取1～2kg丁腈橡膠和600～800g天然橡膠加入到開煉機中，於溫度為60～80℃下開煉5～8min，得到混合膠，按重量份數計，取50～60份混合膠、4～6份滅菌產物、2～5份石蠟、1～3份硫磺、3～5份三乙胺和6～8份濃縮液加入到密煉機中，控制密煉機機頭溫度為80～90℃、轉速為50～60r/min，密煉8～12min後，出料，得到密煉料，將密煉料置於15～20mpa、80～110℃條件下熱壓5～10min後，靜置冷卻至室溫，即可得一種補強膠片。實例1首先稱取3kg甜菜，用水清洗3次，將洗淨的甜菜榨汁，得到甜菜汁並過濾，得到濾液，將濾液加入到燒杯中，將燒杯置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為100℃，轉速為300r/min條件下加熱40min，得到糖漿，稱取600g生石灰和400g廢舊報紙加入到氣流粉碎機中粉碎50min，得到混合粉末，取1kg混合粉末加入到盛有2l水的容量為5l的燒杯中，攪拌混合30min後，再向燒杯中加入300g糖漿，繼續攪拌混合5min，得到混合物，將混合物置於容積為10l發酵罐中作為發酵底物，再向發酵罐中加入發酵底物質量8%的枯草芽孢桿菌菌種，控制發酵罐溫度為30℃，密封發酵25天，待發酵結束，將發酵罐中的物料取出並置於燒杯中，將燒杯移入滅菌箱中，於溫度為125℃下高溫滅菌5min，得到滅菌產物，稱取40g纖維素加入到容積為500ml的三口燒瓶中，再向三口燒瓶中加入200ml質量分數為15%氫氧化鈉溶液，攪拌混合15min後，得到纖維素混液，向纖維素混液中加入30ml環氧氯丙烷，並將燒杯移入恆溫水浴鍋中，控制水浴溫度為70℃，攪拌反應2h，得到產物，將產物移入轉轉蒸發儀中，旋蒸濃縮至產物30min，得到濃縮液，稱取1kg丁腈橡膠和600g天然橡膠加入到開煉機中，於溫度為60℃下開煉5min，得到混合膠，按重量份數計，取50份混合膠、4份滅菌產物、2份石蠟、1份硫磺、3份三乙胺和6份濃縮液加入到密煉機中，控制密煉機機頭溫度為80℃、轉速為50r/min，密煉8min後，出料，得到密煉料，將密煉料置於15mpa、80℃條件下熱壓5min後，靜置冷卻至室溫，即可得一種補強膠片。實例2首先稱取3kg甜菜，用水清洗4次，將洗淨的甜菜榨汁，得到甜菜汁並過濾，得到濾液，將濾液加入到燒杯中，將燒杯置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為103℃，轉速為325r/min條件下加熱45min，得到糖漿，稱取900g生石灰和600g廢舊報紙加入到氣流粉碎機中粉碎55min，得到混合粉末，取1kg混合粉末加入到盛有2l水的容量為5l的燒杯中，攪拌混合35min後，再向燒杯中加入350g糖漿，繼續攪拌混合8min，得到混合物，將混合物置於容積為10l發酵罐中作為發酵底物，再向發酵罐中加入發酵底物質量8%的枯草芽孢桿菌菌種，控制發酵罐溫度為35℃，密封發酵28天，待發酵結束，將發酵罐中的物料取出並置於燒杯中，將燒杯移入滅菌箱中，於溫度為130℃下高溫滅菌8min，得到滅菌產物，稱取45g纖維素加入到容積為500ml的三口燒瓶中，再向三口燒瓶中加入250ml質量分數為15%氫氧化鈉溶液，攪拌混合18min後，得到纖維素混液，向纖維素混液中加入35ml環氧氯丙烷，並將燒杯移入恆溫水浴鍋中，控制水浴溫度為75℃，攪拌反應2h，得到產物，將產物移入轉轉蒸發儀中，旋蒸濃縮至產物35min，得到濃縮液，稱取1kg丁腈橡膠和700g天然橡膠加入到開煉機中，於溫度為70℃下開煉7min，得到混合膠，按重量份數計，取55份混合膠、5份滅菌產物、4份石蠟、2份硫磺、4份三乙胺和7份濃縮液加入到密煉機中，控制密煉機機頭溫度為85℃、轉速為55r/min，密煉10min後，出料，得到密煉料，將密煉料置於18mpa、95℃條件下熱壓8min後，靜置冷卻至室溫，即可得一種補強膠片。實例3首先稱取4kg甜菜，用水清洗5次，將洗淨的甜菜榨汁，得到甜菜汁並過濾，得到濾液，將濾液加入到燒杯中，將燒杯置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為105℃，轉速為350r/min條件下加熱50min，得到糖漿，稱取1200g生石灰和800g廢舊報紙加入到氣流粉碎機中粉碎60min，得到混合粉末，取2kg混合粉末加入到盛有3l水的容量為5l的燒杯中，攪拌混合40min後，再向燒杯中加入400g糖漿，繼續攪拌混合10min，得到混合物，將混合物置於容積為10l發酵罐中作為發酵底物，再向發酵罐中加入發酵底物質量8%的枯草芽孢桿菌菌種，控制發酵罐溫度為40℃，密封發酵30天，待發酵結束，將發酵罐中的物料取出並置於燒杯中，將燒杯移入滅菌箱中，於溫度為135℃下高溫滅菌10min，得到滅菌產物，稱取50g纖維素加入到容積為500ml的三口燒瓶中，再向三口燒瓶中加入300ml質量分數為15%氫氧化鈉溶液，攪拌混合20min後，得到纖維素混液，向纖維素混液中加入40ml環氧氯丙烷，並將燒杯移入恆溫水浴鍋中，控制水浴溫度為80℃，攪拌反應3h，得到產物，將產物移入轉轉蒸發儀中，旋蒸濃縮至產物40min，得到濃縮液，稱取2kg丁腈橡膠和800g天然橡膠加入到開煉機中，於溫度為80℃下開煉8min，得到混合膠，按重量份數計，取60份混合膠、6份滅菌產物、5份石蠟、3份硫磺、5份三乙胺和8份濃縮液加入到密煉機中，控制密煉機機頭溫度為90℃、轉速為60r/min，密煉12min後，出料，得到密煉料，將密煉料置於20mpa、110℃條件下熱壓10min後，靜置冷卻至室溫，即可得一種補強膠片。將實例1～3製得的補強膠片和市售橡膠/環氧樹脂複合補強膠片（對比例）性能及補強效果進行檢測，其檢測結果如下表1：表1檢測項目對比例實例1實例2實例3油麵初粘力/n5.87.28.69.7最大破壞載荷/n430436428445抗彎強度（n/2.5mm）10010398107綜上所述，本發明製得的補強膠片在油麵鋼板表面仍具有較強初粘力，同時具有較好的補強效果，能有效提高車身鋼板的耐撞性，增加車身抗衝擊能力。當前第1頁12