一種汽車空腔阻隔膠板及其製備方法

2023-05-07 04:54:41

專利名稱：一種汽車空腔阻隔膠板及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種車用材料和相應的製備方法，更具體的說，它涉及一種汽車空腔阻隔膠板及其製備方法。
背景技術：
NVH特性，即噪聲、振動和聲振粗糙度綜合特性是衡量現代汽車製造水平的綜合性技術指標，是各品牌車型市場競爭力的重要組成部分，因此各大整車製造企業和汽車零部件企業對此無不重視，紛紛想方設法提升汽車的NVH特性。汽車的車身結構中存在一些腔體構件，如中立柱及上邊梁，在汽車高速行駛過程中，腔體內形成高速氣流，產生風噪，並進而傳遞到車內，引起乘坐不適。在此類噪聲控制方面，目前現有技術中主要是採用填充材料進行氣流阻隔來達到降噪目的。常用的材料為膨脹膠板材，在腔體構件焊接之前將膨脹膠板材貼在腔體內壁上，在電泳後的烘乾工序中，膨脹膠受熱膨脹，填充腔體從而阻隔氣流，消減風噪。此類膨脹膠板材均為實心材料，大面積使用後會明顯增加車重。公告號為 CN201677832U的實用新型專利於2010年12月22日公開了一種汽車空腔內隔音膠塊，該實用新型包括支架本體，支架本體通過卡扣與車身鈑金固定連接，由於該隔音膠塊與鈑金為機械安裝，與現有膨脹膠通常的膠粘固定方式相比，固定更為牢靠，但該隔音膠塊也如現有的膨脹膠一樣，存在大面積使用會明顯增加車重的問題。

發明內容
為了克服現有的汽車腔體構件實心結構的填充材料密度相對較大，大面積使用會明顯增加車重的缺陷，本發明提供了一種具有內外複合結構的、整體密度較小的一種汽車空腔阻隔膠板。本發明的技術方案是一種汽車空腔阻隔膠板，其整體為複合結構，包括用彈性多孔材料製成的內芯和用可受熱膨脹的發泡材料製成的外囊，外囊包覆在內芯外。現行的汽車空腔阻隔材料均是實心材料，而本發明提供的汽車空腔阻隔膠板由密度較小的彈性多孔材料和可膨脹的發泡材料複合而成，因此該汽車空腔阻隔膠板比同等體積的現行實心材料重量更輕，大面積使用後增加的車重相對較少。在焊裝工序之前將該汽車空腔阻隔膠板貼在腔體構件內側，在完成焊裝和電泳後，腔體構件進入烘烤工序，此間，在180°C的溫度下， 汽車空腔阻隔膠板的外囊發泡膨脹，其圍合而成的內腔擴大，壓緊的內芯的體積也隨之逐漸恢復，待烘烤完畢外囊冷卻凝固後，膨脹的外囊將貼膠區段內的腔體構件空間填滿，阻斷腔體內的氣流，此時，外囊的密度為20g/cm3 30g/cm3，內芯的密度為5g/cm3 lOg/cm3，兩種材料所形成的密度梯度增加了聲波通過材料本身的難度，同時內芯本身也具有吸收聲波的作用，所以使用該汽車空腔阻隔膠板能夠取得理想的降噪效果而又較少地增加車重。作為優選，所述的內芯材料為三聚氰胺樹脂泡沫。這種材料具有三維網格狀的微觀結構，有極高的開孔率，這使得聲波能有效進入材料深層，並將聲波的振動轉變為網格的振動，使聲波被大量消耗和吸收，而且有效消除反射波。另外這種材料還有優異的可壓縮性。作為優選，所述的外囊材料為摻有發泡劑的三元乙丙橡膠。三元乙丙橡膠耐氧化， 抗侵蝕，可大量加入填充劑而物理機械性能降幅不大，能經受電泳後烘烤工序中的20分鐘的180°C的高溫烘烤，是理想的加工外囊的材料。作為優選，所述的汽車空腔阻隔膠板的整體厚度為2mm至8mm。該尺寸範圍的設定是為了加工、儲存及使用上的方便。作為優選，所述的外囊的外表面設有粘接層。粘接層便於汽車空腔阻隔膠板粘貼在腔體構件內。此粘接層必須可耐烘烤工序中的高溫。一種汽車空腔阻隔膠板的製備方法，包括以下步驟
A.內芯單元體製備；
B.外囊單元體製備；
C.用兩個外囊單元體夾住一個內芯單元體，用熱壓複合機複合；
D.裁切複合形成的疊合邊；
E.在外囊單元體外表面加貼雙面膠條。在製備該汽車空腔阻隔膠板時，內芯先壓縮體積再與外囊複合。作為優選，所述的內芯單元體製備方法為，將外購的內芯材料三聚氰胺樹脂泡沫的泡沫體裁切成長度為40mm至90mm，寬度為20mm至50mm，厚度為5 mm至12mm的單元體。 三聚氰胺樹脂泡沫生產難度較高，目前從市面採購更為經濟，其物化性能已能滿足本發明的產品設計要求，無需深加工，只需裁切成適用於汽車腔體構件的尺寸即可。作為優選，所述的外囊單元體製備包括以下步驟
A.三元乙丙橡膠生膠在開煉機中40°C至50°C溫度下塑煉；
B.塑煉後的三元乙丙橡膠加入助劑、發泡劑Ac在密煉機中100°C至120°C溫度下混煉， 其中發泡劑Ac的劑量百分比為2%至5% ；
C.混煉產物加入冷餵料擠出機熔融後擠出成卷材；
D.將擠出卷材裁切成長度為50mm至100mm，寬度為35mm至65mm，厚度為2mm至6mm的
單元體。塑煉、混煉和擠出是成熟的三元乙丙橡膠橡膠生產方法，在此基礎上加入劑量百分比為2%至5%的發泡劑Ac，以及按上述尺寸進行裁切，製得的產品的物化性能和尺寸最適合在汽車腔體構件上使用。本發明的有益效果是
降風噪效果好。其獨特的複合結構使其在阻斷腔體構件內氣流的同時又能吸收消弱噪聲聲波。減少車重的增加。其外層空囊包覆內部輕質材料的結構特點使得整體密度較之於現行的實心材料為低，在同等條件下大量使用後增加的車重也更少，因此與現有技術相比可以減少油耗。


下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步說明。圖1為本發明的一種剖視4圖2為本發明的一種使用示意圖； 圖3為本發明的一種製備流程圖。圖中，1-內芯，2-外囊，3-汽車腔體構件。
具體實施例方式實施例1
如圖1和圖2所示，一種汽車空腔阻隔膠板，其整體為複合結構，包括內芯1和外囊2，內芯1為市場採購的巴斯夫公司生產的三聚氰胺樹脂泡沫，外囊2為摻有發泡劑Ac的三元乙丙橡膠，三元乙丙橡膠形成一個壁厚為3mm的空囊，將三聚氰胺樹脂泡沫整體包覆於內。汽車空腔阻隔膠板成品為長86mm，寬50mm，厚7. 5mm的柔性長方形板材，汽車空腔阻隔膠板的底面貼有一道86mm長，50mm寬的雙面膠條，膠面上貼有保護膜。該汽車空腔阻隔膠板可按圖3所示的製備流程製得先分別製備內芯和外囊。內芯的製備，可直接從市場採購三聚氰胺樹脂泡沫泡沫體，而後裁切成長80mm，寬44mm，厚6mm的單元體。外囊通過下述步驟製備
A.三元乙丙橡膠生膠在開煉機中48°C下塑煉；
B.塑煉後的三元乙丙橡膠加入助劑、發泡劑Ac在密煉機中110°C下混煉，其中發泡劑 Ac的劑量百分比為3%;
C.混煉產物加入冷餵料擠出機熔融後擠出成60mm寬，3mm厚的卷材；
D.將擠出卷材裁切成IOOmm長的三元乙丙橡膠單元體。完成內芯和外囊的製備後，將一塊三聚氰胺樹脂泡沫單元體夾在兩塊三元乙丙橡膠單元體之間，三聚氰胺樹脂泡沫單元體在三元乙丙橡膠單元體上的位置居於正中，使用熱壓複合機進行內芯1和外部材料2的複合，熱壓複合機上設有一 86mmX50 mmX4. 5mm的模腔，將要複合的三聚氰胺樹脂泡沫單元體和三元乙丙橡膠單元體居中放在模腔中，用帶有加熱頭的下壓式壓板將三層材料壓緊，將三聚氰胺樹脂泡沫單元體的厚度由原6mm被壓縮至1. 5mm左右，同時將兩塊三元乙丙橡膠單元體四邊分別熱壓融合，完成內芯1和外囊2 的複合。最後將兩塊三元乙丙橡膠單元體的疊合的突出部分裁去並在複合後的材料底部加貼可耐180°C溫度的雙面膠條，便完成汽車空腔阻隔膠板單體的製備。實施例2
汽車空腔阻隔膠板成品為長52mm，寬30mm，厚4mm的柔性長方形板材，汽車空腔阻隔膠板的底面貼有一道52mm長，30mm寬的雙面膠條，外囊壁厚為1mm。內芯1為長50mm，寬 28mm,厚6mm的三聚氰胺樹脂泡沫，外囊2為由三元乙丙橡膠生膠經46°C下塑煉、加4%發泡劑108°C下混煉，及擠出成型後形成的40mm寬，Imm厚卷材裁切而成的長為60 mm的三元乙丙橡膠片材，用以內芯和外部材料複合的熱壓複合機上的模腔尺寸為52mmX30 mmX 2mm, 複合後內芯厚度被壓縮至2mm。其餘同實施例1。使用時，在焊裝工序之前將製備好的汽車空腔阻隔膠板通過其底部的雙面膠貼在汽車腔體構件3的內側，在完成焊裝和電泳後，汽車腔體構件3進入烘烤工序，此間，在 180°C的溫度下，外囊材料三元乙丙橡膠發泡膨脹，其圍合而成的內腔擴大，內部被壓緊的三聚氰胺樹脂泡沫單元體的體積也隨之逐漸恢復，待烘烤完畢外囊材料冷卻凝固後，膨脹的外囊將貼膠區段內的腔體構件3空間填滿，阻斷腔體內的氣流，同時三聚氰胺樹脂泡沫單元體的體積復原或恢復大部分，可以發揮吸收噪聲聲波的功效。
權利要求
1.一種汽車空腔阻隔膠板，其特徵是，其整體為複合結構，包括用彈性多孔材料製成的內芯和用可受熱膨脹的發泡材料製成的外囊，外囊包覆在內芯外。
2.根據權利要求1所述的汽車空腔阻隔膠板，其特徵是所述的內芯材料為三聚氰胺樹脂泡沫。
3.根據權利要求1所述的汽車空腔阻隔膠板，其特徵是所述的外囊材料為摻有發泡劑的三元乙丙橡膠。
4.根據權利要求1或2或3所述的汽車空腔阻隔膠板，其特徵是所述的汽車空腔阻隔膠板整體厚度為2mm至8mm。
5.根據權利要求1或2或3所述的汽車空腔阻隔膠板，其特徵是所述的外囊的外表面設有粘接層。
6.一種汽車空腔阻隔膠板的製備方法，其特徵是包括以下步驟A.內芯單元體製備；B.外囊單元體製備；C.用兩個外囊單元體夾住一個內芯單元體，用熱壓複合機複合；D.裁切複合形成的疊合邊；E.在外囊單元體外表面加貼雙面膠條。
7.根據權利要求6所述的汽車空腔阻隔膠板的製備方法，其特徵是所述的內芯單元體製備方法為，將外購的內芯材料三聚氰胺樹脂泡沫的泡沫體裁切成長度為40mm至90mm，寬度為20mm至50mm，厚度為5 mm至12mm的單元體。
8.根據權利要求6所述的汽車空腔阻隔膠板的製備方法，其特徵是所述的外囊單元體製備包括以下步驟A.三元乙丙橡膠生膠在開煉機中40°C至50°C溫度下塑煉；B.塑煉後的三元乙丙橡膠加入助劑、發泡劑Ac在密煉機中100°C至120°C溫度下混煉， 其中發泡劑Ac的劑量百分比為2%至5% ；C.混煉產物加入冷餵料擠出機熔融後擠出成卷材；D.將擠出卷材裁切成長度為50mm至100mm，寬度為35mm至65mm，厚度為2mm至6mm的單元體。
全文摘要
本發明公開了一種汽車空腔阻隔膠板，其整體為複合結構，包括用彈性多孔材料製成的內芯和用可受熱膨脹的發泡材料製成的外囊，外囊包覆在內芯外。本發明同時公開了這種汽車空腔阻隔膠板的製備方法，包括內芯單元體製備、外囊單元體製備、外囊單元體和內芯單元體複合、裁切疊合邊、加貼雙面膠條等步驟。本發明旨在提供一種降風噪效果好而整體密度較低的汽車空腔阻隔膠板及其製備方法。
文檔編號B32B27/42GK102259443SQ20111009218
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月13日 優先權日2011年4月13日
發明者劉強, 嶽洋, 趙福全, 金建偉, 顧潁, 馬芳武 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司