無瀝青環保型熱熔阻尼板及其製備方法
2023-05-16 21:50:51 1
無瀝青環保型熱熔阻尼板及其製備方法
【專利摘要】本發明提供一種無瀝青環保型熱熔阻尼板及其製備方法。瀝青阻尼板因為瀝青中含有大量對人體有害的揮發性物質，會汙染車內空氣，不符合環保要求。本發明尋找到了一種能夠替代瀝青並且無氣味、耐高溫、抗氧化、提供附著力的增粘劑，聚合松香符合這一要求。本發明將熱塑性彈性體SBS與聚乙烯醋酸乙烯酯(或聚乙烯)、以及無規聚丙烯組成橡塑體系，再配合上石蠟、抗氧劑、碳酸鈣、機油、短纖維、聚合松香等物質，製成了性能優良且無氣味的環保型阻尼板，其綜合性能明顯優於瀝青阻尼板，具有更好的減震隔音性能。環保型阻尼板無需汽車廠變更現有的成熟生產工藝。本發明可廣泛運用於汽車製造業和空調等一些家用電器的減震領域。
【專利說明】無瀝青環保型熱熔阻尼板及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於高分子橡塑材料領域，涉及汽車減震的阻尼材料；本發明適用於所有 轎車，特別適用於對環保要求較高的中高級轎車減震的阻尼板及其製備方法。本發明無浙 青環保型熱熔阻尼板在本文中簡稱為環保型阻尼板。
【背景技術】
[0002] 目前，用於小型乘用車底部的阻尼板，通常為以浙青為主料製成的阻尼板，雖然其 製造工藝較為簡單，原料價格較低；但由於浙青含有大量揮發性有害氣體，浙青受熱時氣味 更大，會汙染車內空氣，對車內駕乘人員的健康不利。通過專業性的汽車氣味檢測機構的檢 測結果可知，轎車用的浙青阻尼板在單獨檢測有害揮發氣體時，發現其含有甲醛、乙醛、多 環芳烴等揮發性有害氣體，乙醛的含量大大高於甲醛；甲醛特別是多環芳烴對人具有較強 的致癌作用，這會危害車內人員的健康。浙青阻尼板在產品生產過程中以及在轎車製造的 過程中都要不斷經過高溫烘烤環境，石油浙青在高溫時會裂解成一些不飽和的單體，如乙 烯、乙炔氣體；乙烯在高溫下的氧化有時會生成一些乙醛；乙炔和水蒸氣作用也會生成一 些乙醛。現在，中國國內生產的轎車大多採用價格便宜而汙染較大的浙青阻尼板來進行減 震，這就使浙青阻尼板對車內空氣的汙染成為國內整個汽車業面臨的棘手的環保問題。此 夕卜，石油浙青開採自地下，往往會或多或少地含有一些來自地下的對人體有害的放射性元 素。
[0003] 現在的一種處於探索中的技術路線是：汽車廠利用一些環保的水性膠料在生產現 場直接噴塗阻尼材料來代替浙青阻尼板。這種技術方案存在許多重大缺點。缺點一：汽車 內部的底盤上有許多裝配孔是不能被遮擋的，這就給噴塗帶來了困難。缺點二：噴塗出來的 膠水是沒有尺寸的，噴塗很難達到設計上的阻尼材料的尺寸要求。缺點三：因噴塗阻尼材料 施工繁瑣，工藝不成熟，會使汽車製造的生產效率大大下降。因此，在汽車廠現場噴塗阻尼 材料在工藝上和成本上是有困難的，不易實施和推廣。
[0004] 面對浙青阻尼板汙染車內空氣的問題，最佳的解決方法就是用其它無汙染的材料 來代替浙青，研製出新的環保型的阻尼板。這樣，就無需變更汽車廠現有的成熟的生產工藝 了。
【發明內容】
[0005] 為克服現有技術的不足之處，本發明提供了一種不含浙青材料、減震阻尼效果優 於浙青阻尼板的環保型熱熔阻尼板，適用於所有轎車、特別是中高檔轎車底部的環保型阻 尼板及其製備方法。浙青阻尼板屬於熱熔型的，受熱時熔化而不交聯固化，冷卻後硬化並粘 結在汽車鋼板上，起到減震阻尼作用，生產時產生的大量邊角料和廢品可以反覆使用。本發 明的環保型阻尼板也屬於熱熔型的，受熱時熔化而不固化，冷卻時硬化並粘結在汽車鋼板 上，起到減震阻尼作用；生產時產生的大量邊角料和廢品可以反覆使用，可以節約原料，降 低成本。
[0006] 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：尋找能夠替代浙青並且無氣味、耐 高溫、提供附著力的增粘劑。聚合松香就是符合無氣味、耐高溫、提供附著力的增粘劑。松 香是一個提供粘性的增粘劑。松香由於分子中含有大量的不飽和雙鍵，在高溫時極易被空 氣氧化，並散發出刺激性的氣味，故普通松香是無法滿足替代浙青的要求的。聚合松香是松 香經過化學處理，將兩個松香分子聚合起來，變成"二聚體";並同時將松香分子中的許多不 飽和雙鍵加成為飽和的單鍵。這樣，聚合松香因為分子量變大，大分子的揮發性一般是遠低 於小分子的揮發性的，故聚合松香在高溫下的揮發性很小，遠遠低於松香的揮發性；聚合松 香中的不飽和雙鍵很少，故聚合松香的耐高溫和抗氧化的能力大大提高了，聚合松香的粘 結力也高於普通松香。因此說，聚合松香能夠替代浙青並且無氣味、耐高溫、提供附著力的 增粘劑。軟化點在140°C以上的聚合松香在160°C長時間烘烤，幾乎不變色、無氣味，可見其 具有良好的耐高溫和抗氧化能力。用聚合松香來生成環保型阻尼板，其在高溫生產過程中 的氣味要明顯小於熬製浙青的氣味；環保型阻尼板成品的氣味也小於浙青板的氣味。
[0007] 環保型阻尼板以橡塑材料和聚合松香為主料製成，以重量百分比計，其配方如下： 熱塑性彈性體SBS0?20 %，聚乙烯醋酸乙烯酯（EVA) 2?20 %，無規聚丙烯0?6 %，輕質 碳酸?丐6?55%，重質碳酸|丐10?55%，石錯1?8%，抗氧劑10100. 05?0. 3%;短纖維 0?0· 5%，機油0· 5?8%，聚合松香5?15%
[0008] 上述熱塑性彈性體SBS，為與機油按1 : 1的重量比預先泡製；SBS可用其它熱塑 性彈性體材料替代；
[0009] 上述EVA也可為聚乙烯全部替代；或部分替代，即EVA和聚乙烯並用；
[0010] 上述碳酸鈣也可為滑石粉所替代；
[0011] 上述抗氧劑1010也可為防老劑264所替代；
[0012] 上述配方中熱塑性彈性體SBS、無規聚丙烯、短纖維的取值為0時，即表示配方中 不加入相對應的原料，也可製得性能稍差的環保型阻尼板。
[0013] 上述聚合松香也可為歧化松香、松香甘油酯、松香改性酚醛樹脂、萜烯樹脂所替 代；
[0014] 上述機油也可為環烷油所替代。
[0015] 環保型阻尼板的製備方法：採用熱熔混煉法進行製備。
[0016] 步驟一、將按1 : 1的重量比和機油預先泡製的熱塑性彈性體SBS，加入帶有導熱 油加熱裝置的攪拌釜中，再加入機油、石蠟、抗氧劑1010,加熱控制溫度至170?200°C，直 至SBS熔化；
[0017] 步驟二、加入聚乙烯醋酸乙烯酯（或聚乙烯）樹脂，加入短纖維，攪拌二十分鐘左 右，使樹脂粒子熔化；
[0018] 步驟三、加入無規聚丙烯，然後逐步加入輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣，並逐漸將溫度 降低至140?160°C，攪拌二十分鐘左右；
[0019] 步驟四、最後加入聚合松香，攪拌使聚合松香熔化，攪拌十五分鐘左右，混合均勻， 最後通過連接在攪拌釜底部的擠出機來出料；
[0020] 步驟五、將擠出機擠出的物料通過壓片機進行壓片，經輸送帶輸送至模切機，模切 成客戶所需尺寸的阻尼板產品。
[0021] 上述環保型阻尼板在壓片時，所採用的壓片機的輥子上可以帶有條紋，就可制出 表面上帶有條紋的阻尼板。
[0022] 上述環保型阻尼板在壓片時，如果在一面覆上一層塑料薄膜，經過滾壓定型後，再 模切成產品，就可以制出覆膜的環保型阻尼板。
[0023] 上述熱塑性彈性體SBS也可以用天然橡膠、合成橡膠替代，加工過程可採用開煉、 密煉、壓片的工藝流程進行生產，也可製得環保型阻尼板。
[0024] 上述環保型阻尼板成品在不加入顏料的情況下的顏色為淡黃色，即其特徵性的本 色為淡黃色。浙青阻尼板的顏色都是黑色的。這是本發明的環保型阻尼板在顏色上的特徵 色。
[0025] 上述環保型阻尼板的包裝儲存條件不需太嚴格，可以在室溫下長期存放，不忌空 氣，不忌水蒸氣，具有保質期長的優點。損壞的廢品和生產過程中產生的大量邊角料可以回 爐再加工，實現了原料重複利用；既節約了原料，又降低了成本。
[0026] 本發明的有益效果在於：由於尋找到了一種能夠替代浙青並且耐高溫、抗氧化、無 氣味、提供附著力的增粘材料--聚合松香，再配合以橡塑材料和填料，就能夠生成出阻尼 性能更好的環保型阻尼板。環保型阻尼板在經過烘烤後能夠牢固地粘接在汽車底板上，具 有良好的減震、隔音作用。本發明的製備原料都易採購，工藝可以規模化大生產。阻尼板生 產廠家能夠利用原有設備生產環保型阻尼板，無需新的設備投入，也無需汽車廠變更原有 生產工藝。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合實施例，對本發明作進一步詳述。
[0028] 本發明所述的環保型阻尼板由橡塑材料和聚合松香為主料製成。以1000公斤總 料計，以重量百分比計，其配方為：
[0029] 配方一：
[0030] 熱塑性彈性體SBS13. 6%，石蠟3. 4%，抗氧劑10100. 1%，EVA6. 8%，無規聚丙烯 0. 5 %，輕質碳酸鈣25 %，重質碳酸鈣40 %，機油2 %，短纖維0. 15 %，聚合松香8. 5 %
[0031] 配方二：
[0032] 熱塑性彈性體SBS13%，石蠟3. 7%，抗氧劑10100. 1%，聚乙烯6%，無規聚丙烯 0. 4 %，輕質碳酸鈣40 %，重質碳酸鈣25 %，機油3. 5 %，短纖維0. 15 %，聚合松香8. 1 %
[0033] 按照上述配方進行原材料的稱量，然後按照上述投料順序進行投料，按要求控制 好溫度範圍，不斷地混合攪拌，製得混合均勻的物料，通過擠出機擠出物料進行壓片，然後 通過傳送帶至模切機，模切成環保型阻尼板的成品。環保型阻尼板的厚度和外形尺寸按照 客戶要求來確定。
[0034] 環保型阻尼板可以在150°C的烘箱中，烘烤20?30分鐘，冷卻後就可以牢固地粘 結在鋼板上。環保型阻尼板的成品無氣味，在生產過程中的氣味也遠遠小於浙青阻尼板，無 揮發性有害氣體，符合環保要求，也滿足汽車阻尼板的各項性能指標的技術要求。
[0035] 性能對比
[0036] 汽車行業對阻尼板的阻尼係數的要求是：20°C時檢測，大於0.08。浙青阻尼板的 阻尼係數，20°C時檢測一般只有0. 14左右。本發明的環保型阻尼板的阻尼係數，20°C時檢 測值為〇. 18。環保型阻尼板的阻尼係數高於浙青阻尼板，具有更好的減震效果。
【權利要求】
1. 無浙青環保型熱熔阻尼板（本文簡稱為環保型阻尼板），其特徵為：主要由橡塑材料 和聚合松香組成，產品環保無氣味，其特徵性的顏色為淡黃色； 以重量百分比計，其配方如下：熱塑性彈性體SBSO?20%，聚乙烯醋酸乙烯酯（EVA) 2? 20 %，無規聚丙烯0?6 %，輕質碳酸興6?55 %，重質碳酸興10?55 %，石錯1?8 %，抗氧 劑10100. 05?0. 3% ;短纖維0?0. 5%，機油0. 5?8%，聚合松香5?15%。
2. 根據權利要求1所述的環保型阻尼板，其特徵為：上述熱塑性彈性體SBS，為與機油 按1 : 1的重量比預先泡製；SBS可用其它熱塑性彈性體材料替代。
3. 根據權利要求1所述的環保型阻尼板，其特徵為：上述EVA也可為聚乙烯全部替代； 或部分替代，即EVA和聚乙烯並用。
4. 根據權利要求1所述的環保型阻尼板，其特徵為：上述碳酸鈣也可為滑石粉所替代。
5. 根據權利要求1所述的環保型阻尼板，其特徵為：上述抗氧劑1010也可為防老劑 264所替代。
6. 根據權利要求1所述的環保型阻尼板，其特徵為：上述配方中熱塑性彈性體SBS、無 規聚丙烯、短纖維的取值為〇時，即表示配方中不加入相對應的原料，也可製得性能稍差的 環保型阻尼板。
7. 根據權利要求1所述的環保型阻尼板，其特徵為：上述聚合松香也可為歧化松香、松 香甘油酯、松香改性酚醛樹脂、萜烯樹脂所替代。
8. 根據權利要求1所述的環保型阻尼板，其特徵為：上述機油也可為環烷油所替代。
9. 根據權利要求1所述的環保型阻尼板，其特徵為：上述熱塑性彈性體SBS也可以用 天然橡膠、合成橡膠替代，加工過程可採用開煉、密煉、壓片的工藝流程進行生產，也可製得 環保型阻尼板。
10. 根據權利要求1所述的環保型阻尼板的製備方法，其特徵為：採用熱熔混煉法進行 製備，先加熱至170?200°C將熱塑性彈性體SBS和石蠟熔融，同時加入抗氧劑和機油，然後 加入EVA(或聚乙烯）、短纖維、無規聚丙烯，攪拌二十分鐘左右；再逐步加入輕質碳酸鈣和 重質碳酸鈣，將溫度降至140?160°C，攪拌二十分鐘左右；最後加入聚合松香，攪拌使聚合 松香熔化，攪拌十五分鐘左右，混合均勻，最後通過連接在攪拌釜底部的擠出機來出料，將 擠出機擠出的物料通過壓片機進行壓片，經輸送帶輸送至模切機，模切成客戶所需尺寸的 阻尼板產品。
【文檔編號】C08L23/08GK104109331SQ201310165406
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月17日 優先權日:2013年4月17日
【發明者】趙雪飛 申請人:趙雪飛