本發明涉及車用減震膠制備領域,特別是涉及一種高強度、低硬度減震膠及其制備方法。
背景技術:
隨著人民生活水平的日益提高,汽車已經成為人們日常必不可少的代步工具,對于汽車駕駛和乘坐的舒適性,也越來越成為購買者關注的焦點。而車身的振動和噪聲,無疑是影響汽車駕駛和乘坐舒適性的主要因素。現代轎車車身用骨架構件和外板蒙皮互相連接,形成美觀的外表和高強度的承載結構。車輛在行駛、怠速等過程中,車身外板蒙皮等薄弱部位會產生振動,形成激勵源,把振動傳給車體,以振動形式進行傳播,進而引起車身上其它部件的振動,降低駕乘舒適性。為防止外板與加強筋之間的振動傳播,目前汽車外板與加強筋之間采用減震膠、膠帶等高分子材料類產品進行減振,該類材料通過電泳工序固化,形成高彈態橡膠,將蒙皮與加強筋連接在一塊。通過應用該類產品,起到了防振、控制共振、阻尼等作用,從而避免或消除車輛低頻振動,提升車輛NVH性能。為保證車身內外板連接的牢固性,高端、SUV車型減震膠2mm厚膠層剪切強度需要≥0.6MPa;由于目前車身外板普遍較薄,為避免外板出現拉坑,硬度需要保持5~15A。目前常用減震膠通常的做法是通過添加發泡劑,做成發泡型膨脹減振膠來降低硬度,但這種方案的減震膠基本無法達到低硬度下的高剪切強度。因此如何使減震膠具備低硬度下的高強度是亟待解決的問題。
技術實現要素:
基于上述現有技術所存在的問題,本發明提供一種高強度、低硬度減震膠及其制備方法,低硬度下具有高剪切強度的性能,滿足某些車型對減震膠的低硬度與高剪切強度的要求。為解決上述技術問題,本發明提供一種高強度、低硬度減震膠,按重量百分比該減震膠的成分為:4~6%的環氧樹脂、5~10%的固體非極性橡膠、5~10%的固體極性橡膠、35~50%的分子量為800~3500的液體橡膠、0.3~0.6%的固化劑、0.5~1%的硫化劑、0.5~1%的硫化促進劑、15~25%的觸變劑和15~25%的填料。本發明實施例還提供一種高強度、低硬度減震膠的制備方法,用于制備本發明所述的減震膠,包括以下步驟:將固體非極性橡膠和固體極性橡膠在捏合機中捏合5~8分鐘;將剩余各原材料混合后,按每次加入總重量1/4的量逐步加入所述捏合機,在所述捏合機中捏合5~8分鐘;所有原材料加入到所述捏合機并混合均勻后,即得到減震膠基體組合物。本發明的有益效果為:通過采用固體非極性和極性橡膠和高分子量的液體橡膠混合使用,這樣既保證了橡膠在該減震膠中占有較高比例,保證減震膠剪切強度,又通過添加液體橡膠,降低了減震膠硬度,保證產品彈性。具體實施方式下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明的保護范圍。本發明實施例提供一種高強度、低硬度減震膠,該減震膠按重量百分比,其成分為:4~6%的環氧樹脂、5~10%的固體非極性橡膠、5~10%的固體極性橡膠、35~50%的分子量為800~3500的液體橡膠、0.3~0.6%的固化劑、0.5~1%的硫化劑、0.5~1%的硫化促進劑、15~25%的觸變劑和15~25%的填料。上述減震膠各原料較佳用量(按重量百分比計)為:4~6%的環氧樹脂、6~8%的固體非極性橡膠、6~8%的固體極性橡膠、38~42%的分子量為800~3500的液體橡膠、0.3~0.6%的固化劑、0.6~1%的硫化劑、0.6~1%的硫化促進劑、18~20%的觸變劑和18~22%的填料。上述減震膠中,環氧樹脂采用環氧當量為400~1400g/eq的雙酚A類環氧樹脂。考慮原材料易購和成本,優選采用E-51環氧樹脂。該減震膠中,當環氧樹脂用量(按重量百分比)低于4%時減震膠附著力差;當環氧樹脂用量(按重量百分比)高于6%時,產品相分離。上述減震膠中,固體非極性橡膠采用順丁橡膠、丁苯橡膠或三元乙丙橡膠中的任一種。考慮原材料易購性和成本,優選采用固態順丁橡膠BR9000和丁苯橡膠1502。該減震膠中,當固體非極性橡膠用量(按重量百分比)低于5%時,減震膠油面施工性差;當非極性橡膠用量的重量百分比高于10%時,產品剪切強度達不到要求。上述減震膠中,固體極性橡膠采用丁腈橡膠。該減震膠中,當固體極性橡膠用量(按重量百分比)低于5%時,減震膠剪切強度低;當極性橡膠用量的重量百分比高于10%時,減震膠油面施工性不好。上述減震膠中,液體橡膠采用分子量為800~3500的聚丁二烯液態橡膠、聚異丁烯、聚異戊二烯、三元乙丙液態橡膠中的任一種或任意幾種。具體可采用帶或不帶活性端基(-OH、-COOH、)的聚丁二烯液態橡膠,考慮產品性能,優選采用分子量在1000左右的液態聚丁二烯(1,4-LPB)。該減震膠中,當液體橡膠用量(按重量百分比)低于35%時,產品粘度大、硬度高;高于50%時,減震膠剪切強度低。上述減震膠中,固化劑作為環氧樹脂固化劑可以采用咪唑衍生物、酰肼類固化劑、二氰二胺、砜類固化劑等環氧潛伏性固化劑,考慮原材料易購性和成本,優選采用二氰二胺。該減震膠中,當固化劑用量(按重量百分比)低于0.3%時,產品固化不充分,剪切強度達不到要求;當環氧樹脂固化劑用量(按重量百分比)高于0.6%時,成本增加,儲存期降低。上述減震膠中,硫化劑作為橡膠硫化劑可以采用硫磺、硫磺給予體、過氧化物等橡膠硫化劑,考慮原材料易購性、環保和成本,優選采用硫化給予體類,如DTDM。該減震膠中,當硫化劑用量(按重量百分比)低于0.5%時,產品固化不充分,硬度、剪切強度達不到要求;當硫化劑用量(按重量百分比)高于1%時,成本增加,儲存期降低。上述減震膠中,硫化促進劑可以采用促進劑DM(二硫化二苯并噻唑)、促進劑TMTD(二硫化四甲基秋蘭姆)、促進劑CZ(N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)中的任意一種或兩種,考慮原材料易購性和儲存期,優選選擇DM。該減震膠中,當硫化促進劑用量(按重量百分比)低于0.5%時,產品低溫固化不充分,硬度達不到要;當橡膠硫化促進劑用量(按重量百分比)高于1%時,儲存期降低。觸變劑可以采用納米碳酸鈣、氣相法白炭黑、炭黑、有機膨潤土或幾種觸變劑混合使用,考慮膠料狀態及吸油效果,優選采用納米碳酸鈣。該減震膠中,當觸變劑用量(按重量百分比)低于15%時,產品流淌,施工不良;當觸變劑用量(按重量百分比)高于25%時,產品稠度過多,生產困難。填料可以采用輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、滑石粉中的任一種或幾種混合使用。該減震膠中,當填料用量(按重量百分比)低于15%時,減震膠剪切過低;當填料用量(按重量百分比)高于25%時,減震膠粘稠度過大,生產困難。本發明的減震膠以合成橡膠、液體橡膠為基材,用于車門、側圍板、箱蓋、發動機蓋等外板與加強筋或骨架之間的減震粘接,具有低硬度、高剪切的特性,粘接強度高,減震效果好,不會對外板產生拉應力從而造成鋼板凸凹問題,該減震膠不含有機溶劑、瀝青等有毒有害成分,無毒、無刺激性氣味,對環境無污染。本發明實施例還提供一種高強度、低硬度減震膠的制備方法,用于制備上述的減震膠,包括以下步驟:將固體非極性橡膠和固體極性橡膠按配方用量比例配好后,在捏合機中捏合5~8分鐘;將剩余各原材料按配方比例混合后,按每次加入總重量1/4的量逐步加入所述捏合機,在所述捏合機中捏合5~8分鐘;所有原材料加入到所述捏合機并混合均勻后,即得到減震膠基體組合物。下面通過具體實施例對本發明作進一步說明,除特別說明,下述各實施例中用到的各原料均以重量計。實施例1本實施例提供了一種高強度、低硬度減震膠,該減震膠的配方(各原料按重量計)及制備方法如下:將順丁橡膠BR90007份、丁腈橡膠62507份加入捏合機,捏合7分鐘;將液態聚丁二烯(1,4-LPB)40份、環氧樹脂E205份、二氰二胺0.4份、DTDM0.8份、DM0.8份、納米碳酸鈣19份和滑石粉20份按配備配好后,逐步加入捏合機,每次加入總量1/4,每次加入后捏合8min;將所有原材料加入并混合均勻后,得到減震膠組合物。實施例2本實施例提供了一種高強度、低硬度減震膠,該減震膠的配方(各原料按重量計)及制備方法如下:丁苯橡膠SBR15027份、丁腈橡膠62507份、液態聚丁二烯(1,2-LPB)40份、環氧樹脂E205份、二氰二胺0.4份、DTDM0.8份、DM0.8份、納米碳酸鈣19份和滑石粉20份,其制備方法同實施例1。得到實施例2樣品。對上述制備得到的減震膠進行如下性能測試,測試結果如表1所示:硬度將產品制備成膠層厚度為6-8mm試片,并按照170℃×20min固化并放置24H后,按GB/T531測試邵氏A硬度。剪切強度將產品制備成膠層厚度為2mm的剪切試片,并按照170℃×20min固化并放置24H后,按GB/T7124規定進行進行剪切測試。表一測試數據測試項目實施例1制得的減震膠實施例2制得的減震膠硬度邵氏A1112剪切強度MPa0.720.74從上表中可以看出,本發明實施例1、2制得的減震膠在較高的剪切強度條件下,硬度不低于10A,具備剪切強度高,硬度低的性能優點。以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。