一種自粘性熱固化膨脹膠帶及其製備方法

2023-09-13 14:10:15

專利名稱：一種自粘性熱固化膨脹膠帶及其製備方法
技術領域：
本發明屬於高分子材料的發泡橡膠成型膠粘劑領域，涉及汽車等交通工具的減震 吸音材料，特別適用於卡車、客車等重型汽車的減震吸音。
背景技術：
關永光的專利申請號為97112074. 9的《一種具有自粘性的減震膨脹膠片》，為國 內首次提供了一種生產發泡橡膠成型膠粘劑的方法。隨著生產技術和工藝的不斷進步，這 種生產工藝越來越顯示出缺陷和不足。因為其生產工藝是用開煉機壓片，再裁剪成小片，然 後在其表面刷壓敏膠，自然晾乾而成。自粘性橡膠產品的粘性必定很大，非常容易粘住開煉 機的兩個輥筒，使開煉機無法有效地混煉或壓片，而清理輥筒是件很費力費時的事情，這就 必然會大大影響該工藝的生產效率。所以，該工藝路線只能退而求其次，先降低膠料在生產 過程中的粘性；待產品在裁剪後，再在其表面刷壓敏膠，自然晾乾而成，以增加產品的表面 自粘性。壓敏膠含有許多揮發性的有機溶劑，對人和環境的汙染較大。該產品只有在刷壓 敏膠後才具有較強的自粘性，如果只刷一面，不刷的另一面自粘性必定會大大下降；如果產 品的兩面都刷膠，會影響產品包裝的美觀性；如果產品表面的壓敏膠因各種原因缺失就會 影響產品的自粘性。此外，該產品的增粘劑只採用物理增粘劑，而沒有採用化學方法來增加 粘結力，這必然會造成產品在烘烤後對鋼板的附著力不高，在產品冷卻收縮時易出現膠體 脫落現象。

發明內容
為克服現有產品的不足之處，本發明以新的配方，新的生產工藝，提供了一種減 震、吸音效果很好的、適於汽車的自粘性熱固化膨脹膠帶及其製備方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是充分運用生產效率不受膠料粘性影 響的密煉機的優點，整個混煉生產過程全部在密煉機中完成，採用「三步密煉法」來高效率 地生產具有高粘性的膨脹膠帶及其它粘性熱固化橡膠產品。有了 「三步密煉法」生產工藝 路線後，在膨脹膠帶中增加了許多物理增粘劑的品種和用量(如萜烯樹脂、聚異丁烯、浙青 等)，同時還通過引入環氧樹脂等的化學方法來增加膠料在烘烤後對鋼板等金屬的粘結力； 最後密煉好的膠料經擠出機擠出並卷取成型；產品具有很強的初粘力和自粘性，完全不需 要在表面刷壓敏膠。膨脹膠帶由順丁橡膠並用天然橡膠，再加入填充劑、增粘劑、硫化劑、促進劑、發泡 劑等，在密煉機中經過「三步密煉法」混煉均勻後，再經過擠出機擠成膠條狀，用帶有隔離紙 的自動卷取裝置卷取成盤，即得膨脹膠帶。膨脹膠帶由橡膠為主料製成，以重量百分比計，其配方如下順丁橡膠10 20%， 天然橡膠4 20 %，輕質碳酸鈣粉12 25 %，重質碳酸鈣粉20 40 %，萜烯樹脂4 9 %， 硬脂酸0. 3 0. 6%，促進劑M 0. 15 0. 5%，硫磺0. 2 0. 55%，氧化鋅0. 6 0. 8%，機 油2 6%，炭黑0. 2 3%，聚異丁烯2. 5 3. 5%，浙青1. 5 2. 5%，活性碳酸鈣0. 3 2.5%,防老劑0.25%，偶氮二甲醯胺(AC發泡劑)3 8 %，環氧樹脂2 6 %，雙氰胺0. 2 0. 6%。上述機油也可以用石蠟油代替，上述AC發泡劑包括AC複合發泡劑。上述萜烯樹脂要事先用粉碎機將顆粒狀粉碎成粉末狀。上述聚異丁烯和環氧樹脂為無色透明狀粘稠液體。本發明的有益效果在於本發明以新的配方，新的生產工藝，較高的生產效率，提 供了一種減震吸音效果很好的、適於汽車的自粘性熱固化膨脹膠帶及其製備方法。本發明 的產品不需要在表面刷壓敏膠，就自身具有很強的自粘性，具有產品的內外成分均一的優 點，既減少了生產工序，又避免了環境汙染。產品在加入環氧樹脂後，既增加了產品在烘烤 後對鋼板的粘結力；又在產品表面自動形成一層透明的環氧樹脂膜，賦予了產品很好的光 澤感；這層環氧樹脂膜既增加了產品的初粘力和自粘性，更是在產品表面形成一個隔離膜， 阻止了內部物料可能造成的對矽油隔離紙上矽油的吸收，保證了產品在長期儲存時不粘結 隔離紙。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進一步詳述。本發明所述的膨脹膠帶由橡膠為主料製成。以100公斤總料計。以重量百分比計，其配方為順丁橡膠10 20%，天然橡膠4 20%，輕質碳酸鈣 粉12 25 %，重質碳酸鈣粉20 40 %，萜烯樹脂4 9 %，硬脂酸0. 3 0. 6 %，促進劑M 0. 15 0. 5%，硫磺0. 2 0. 55%，氧化鋅0. 6 0. 8%，機油2 6%，炭黑0. 2 3%，聚 異丁烯2. 5 3. 5 %，浙青1. 5 2. 5 %，活性碳酸鈣0. 3 2. 5 %，防老劑0. 25 %，偶氮二 甲醯胺(AC發泡劑)3 8%，環氧樹脂2 6%，雙氰胺0. 2 0. 6%。步驟一、將粒狀的萜烯樹脂在粉碎機上粉碎成粉末狀；步驟二、將天然橡膠在開煉機上充分塑煉，用小輥距薄通；再加入順丁橡膠，將兩 種橡膠混煉均勻；步驟三、將已塑煉好的橡膠、輕質碳酸鈣粉、重質碳酸鈣粉、重質碳酸鈣粉、萜烯樹 脂、硬脂酸、氧化鋅、機油、炭黑、聚異丁烯、浙青、活性碳酸鈣、防老劑、環氧樹脂投入密煉機 中，機油分兩次加入。此階段整個密煉過程時間為十分鐘。密煉結束後，迅速出料進行冷 卻，可將大的膠塊切成小的膠塊，也可用風扇降溫來加快冷卻速度，要求膠料冷卻至室溫才 能進行下面工序。此為第一步密煉，要求橡膠基本拉開，物料基本混勻。步驟四、先在密煉機中投入硫磺、促進劑M、偶氮二甲醯胺(AC發泡劑)、雙氰胺；再 將冷卻的第一步密煉的膠料投入密煉機中密煉，此階段密煉時間為二到四分鐘。冬天膠料 溫度低，不易混勻，密煉時間要長些；夏天膠料溫度高，容易混勻，密煉時間要短些。由於加 入了硫化劑和發泡劑及環氧固化劑，密煉溫度要控制在65°C以下，防止膠料焦燒。密煉結束 後，迅速出料進行冷卻，可將大的膠塊切成小的膠塊，也可用風扇降溫來加快冷卻速度，要 求膠料冷卻至室溫才能進行下面工序。此為第二步密煉，要求橡膠完全拉開，硫化劑和發泡 劑及環氧固化劑在膠料中大體混勻。步驟五、將冷卻至室溫的第二步密煉的膠料投入密煉機中密煉，此階段密煉時間 為二到四分鐘。同樣，冬天密煉時間要長些，夏天密煉時間要短些。密煉溫度要控制在65°C以下，防止膠料焦燒。密煉結束後，迅速出料進行冷卻，可將大的膠塊切成小的膠塊，並取樣 進行性能指標檢測。此為第三步密煉，要求橡膠完全拉開，硫化劑和發泡劑及環氧固化劑在 膠料中基本混勻。第一步密煉、第二步密煉、第三步密煉共同構成了 「三步密煉法」。步驟六、膠料經檢測合格後，將小塊膠料放入擠出機擠出，擠出成4mmX9mmX 16m 的膠帶(用於華菱重卡)，用帶有隔離紙的自動卷取裝置卷取成盤，即得膨脹膠帶。擠出過 程中膠料也要控制在65°C以下，防止膠料焦燒。乘著膠料帶餘溫擠出成型，膠帶表面光潔效 果更好。冷料可以先在擠出機中預熱一遍。口模大小根據客戶的不同尺寸要求專門製作。 擠出機的生產效率也不受膠料的粘性影響，並對膠料也起到一定的混煉作用。將幾份膠料在密煉機中交替進行混煉，就可以實現連續化的大生產。本發明的膨脹膠帶的性能指標為(用鍍鋅鋼板檢測)初粘(自粘)力lkg/cm2烘烤後剪切強度彡2kg/cm2膨脹率彡70%本發明的膨脹膠帶具有自粘性、用手易撕斷的特點。在使用時，用手撕下客戶需要 長度的膠條，只需用手指將膠條輕輕按在鋼板(或鍍鋅鋼板)上，膠條就能粘住鋼板，特別 能耐前處理液和電泳液的水流衝洗；使用方便，無汙染。本產品屬於成型膨脹膠，其性能指 標完全可以滿足代替液態的「未成型膨脹膠」使用。所以，本產品特別適用於汽車受到水流 直接衝洗部位的膠點代替液態「未成型膨脹膠」的使用，或液態「未成型膨脹膠」不便於使 用的部位。膨脹膠帶固化成型條件是在無外加壓力(常壓)下的熱空氣中成型固化的，烘房 的溫度為150 180°C，烘烤時間為20分鐘；在烘烤時，膨脹膠帶邊硫化邊發泡，形成橡膠 的發泡結構，填滿兩層鋼板間的空隙；同時環氧樹脂受熱固化交聯，能夠牢固地粘結住兩邊 的鋼板；從而起到減震吸音的作用。該膨脹膠帶固化發泡後具有泡孔細密，回彈性好，粘結 力強的特點。本產品可廣泛用於汽車、飛機等的交通工具的吸音減震。
權利要求
膨脹膠帶由順丁橡膠並用天然橡膠為主料製成，以重量百分比計，其配方如下順丁橡膠10～20％，天然橡膠4～20％，輕質碳酸鈣粉12～25％，重質碳酸鈣粉20～40％，萜烯樹脂4～9％，硬脂酸0.3～0.6％，促進劑M 0.15～0.5％，硫磺0.2～0.55％，氧化鋅0.6～0.8％，機油2～6％，炭黑0.2～3％，聚異丁烯2.5～3.5％，瀝青1.5～2.5％，活性碳酸鈣0.3～2.5％，防老劑0.25％，偶氮二甲醯胺(AC發泡劑)3～8％，環氧樹脂2～6％，雙氰胺0.2～0.6％。
2.根據權利要求1所述的膨脹膠帶，其特徵為上述機油也可為石蠟油所替代，上述AC 發泡劑包括AC複合發泡劑。
3.根據權利要求1所述的膨脹膠帶，其特徵為產品在加入上述環氧樹脂後，既增加了 產品在烘烤後對鋼板的以化學鍵方式的粘結力；又在產品表面自動形成一層透明的環氧樹 脂膜，賦予了產品很好的光澤感；這層環氧樹脂膜既增加了產品的初粘力和自粘性，更是在 產品表面形成一個隔離膜，阻止了內部物料可能造成的對矽油隔離紙上矽油的吸收，保證 了產品在長期儲存時不會粘結隔離紙。
4.根據權利要求1所述的膨脹膠帶，其特徵為在生產過程採用「三步密煉法」，來高 效率地生產具有高粘性的膨脹膠帶及其它粘性熱固化橡膠產品，密煉溫度要控制在65°C以 下，以防止膠料焦燒。
5.根據權利要求1所述的膨脹膠帶，其特徵為膠料在經過了「三步密煉法」加工後，再 經過擠出機擠出，同時用帶有隔離紙的自動卷取裝置卷取成盤，即得膨脹膠帶。擠出溫度控 制在65°C以下，以防止膠料焦燒。
全文摘要
本發明提供一種自粘性熱固化膨脹膠帶及其製備方法。膨脹膠帶由順丁橡膠並用天然橡膠，再加入填充劑、增粘劑、硫化劑、促進劑、發泡劑等，在密煉機中經過「三步密煉法」混煉均勻後，再經過擠出機擠成膠條狀，用帶有隔離紙的自動卷取裝置卷取成盤，即得膨脹膠帶。本發明除採用傳統的物理增粘外，還採用了化學增粘，在產品中加入了粘結能力很強的環氧樹脂及其固化劑，賦予產品在烘烤後對鋼板具有較強的粘結力。本發明所述的膨脹膠帶是一種成型的膨脹膠，使用方便，無汙染，對鋼板和鍍鋅板具有初粘力，能耐前處理液和電泳液的衝洗；在烘烤時橡膠硫化並發泡，粘結住兩邊鋼板，起到吸音減震的作用。本產品可廣泛用於汽車、飛機等交通工具的吸音減震。
文檔編號C09J107/00GK101921549SQ20091003247
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月17日 優先權日2009年6月17日
發明者趙雪飛 申請人:鹽城市寶光車用材料有限公司;趙雪飛