本發明屬于汽車發泡阻尼材料領域,主要涉及石墨烯為填料的高性能發泡阻尼材料及其制備方法,具體涉及一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料的制備方法。
背景技術:
:如何降低車內噪聲,是汽車制造行業努力的目標,其中在焊裝汽車時鈑金與鈑金之間會留下加大空隙,如車門、車柱等地方,在汽車行駛時,容易造成噪聲,需要進行密封和阻隔噪音;目前,汽車用的材料主要是多層復合結構的高發泡橡塑材料,多層的高發泡橡塑材料制造工藝復雜,成本高,而且各層之間由于熱膨脹系數不同,在發泡過程中,會相互制約,影響發泡倍率,出現層與層之間剝離的現象,使得空隙不能填滿,影響整體的隔音效果,降低產品性能。開發低成的、具有自粘功能的高性能發泡材料,成為汽車材料行業亟待解決的問題。石墨烯作為一種新型納米碳材料,具有優異的力學性能(彈性模量高達1tpa)、優異的導電和導熱性能,以及獨特的二維結構;其獨特的二維形態以及納米尺度,在高發泡材料內部引入更多的界面,對泡孔能起到支撐作用,同時在變形的過程中產生更多的能量耗散,能夠顯著的提升材料的隔音性能。本發明公開了將功能化石墨烯與eva、eva-g-ma復合,制成車用的高發泡自粘隔音材料。技術實現要素:本發明的目的是提供一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料,其由乙烯-乙酸乙烯樹脂(eva)、馬來酸酐接枝eva(eva-g-ma)、發泡劑、功能化石墨烯、氣相二氧化硅、發泡劑促進劑、過氧化交聯劑和增塑劑組成。所述的一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料的組成,按照重量份數計算為:其中,所述乙烯-乙酸乙烯樹脂的va量在14wt%~28wt%之間,va質量分數在14wt%~28wt%之間的eva作為主體樹脂,其彈性很好,有利于eva發泡倍率的提高;具體地,上述所述馬來酸酐接枝eva接枝率為1.5%,其中馬來酸酐能夠與功能化石墨烯表面官能團發生反應,提升石墨烯與聚合物之間的作用力。具體地,上述所述的發泡劑為偶氮二甲酰胺系列發泡劑。具體地,上述所述的氣相二氧化硅比表面積大,表面吸附力強,表面能大,化學純度高、分散性能好等方面具有特異的性能,可作為石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料的抗流掛劑和增稠劑。具體地,上述所述的發泡劑促進劑為氧化鋅粉或硬脂酸鋅粉。具體地,上述所述的石墨烯具有獨特的二維片層結構,由于其極高的徑厚比、表現出柔軟的形態,其在外力作用下易于產生形變,石墨烯之間的大面積解簇和相對滑移變形能夠產生能量耗散。石墨烯為采用機械球磨法制備得到的石墨烯,石墨烯的制備方法主要包括以下兩種方法為:方法一:以天然石墨粉為原料,稱取150-200g石墨粉于2或者4只球磨罐中,球磨時間為120~240h、球磨速度為300~600r/min,球磨運行方式:交替,球磨結束后,得到的固體粉末為石墨烯。方法二:與方法一球磨機參數設置、操作相同,不同的是以氧化石墨為原料,稱取150-200g石墨粉于2或者4只球磨罐中,球磨時間為80~150h、球磨速度為300~600r/min,球磨運行方式:交替,球磨結束后,得到的固體粉末為石墨烯。上述制備過程中,球磨機型號為xqm-2l,聚四氟乙烯罐2000ml,兩只,瑪瑙罐2000ml,兩只,球磨機轉速范圍100-800r/min,球磨運行方式:交替,運行時間與運行間隔時間比(1~10):1。按照以下方法制備功能化石墨烯:功能石墨烯處理方法:稱取石墨烯溶于dmf中,超聲分散,在磁力攪拌下緩慢加入lialh4,lialh4與石墨烯的質量比為1:4,再加入引發劑bpo(過氧化二苯甲酰),過氧化二苯甲酰的加入量為石墨烯重量的1-2%,加完之后繼續反應3~4h,過濾,干燥后制備得到功能化的石墨烯。具體地,上述所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸丁卞酯,添加一定量的增塑劑,插入到高聚物分子鏈之間,消弱分子間作用力,增大高聚物分子鏈之間的距離和活動空間,提高eva復合材料的塑性。具體地,上述所述的交聯劑為過氧化二異丙苯。一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料的制備方法,具體包括如下步驟:將乙烯-乙酸乙烯樹脂、馬來酸酐接枝eva、增塑劑在密煉機中80-100℃混煉10-20min,轉速為30-100轉/min;將發泡劑、發泡劑促進劑、氣相二氧化硅、功能化石墨烯、過氧化交聯劑加入后,于80-100℃下混煉20-30min,轉速為30-100轉/min,將上述混煉膠出片。本發明具有的有益效果:(1)本發明的一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料,選用較高接枝率為1.5%的馬來酸酐接枝eva樹脂,不但具有優異的粘性,而且能增加各材料在eva樹脂中的相容性,有利于材料獲得更大倍率的發泡,更多的孔隙,材料的密度更低,獲得較大的阻尼峰值。(2)本發明的一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料,功能化石墨烯與eva-g-ma具有非常好的界面結合力,與聚合物基體間界面滑移造成的摩擦損耗,有效的造成能量耗散,能夠有效的降低車內噪聲污染。(3)本發明的一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料,配方原料易得,成本低廉;制備方法操作簡單,工藝條件易控制,運行成本低,生產效率高,制備的產品性能好。具體實施方式現在結合實施例對本發明作進一步詳細的說明。實施例1一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料的組成,按照重量份數計算為:其中,所述乙烯-乙酸乙烯樹脂的va量為14wt%;所述馬來酸酐接枝eva接枝率為1.5%;所述功能化石墨烯的制備方法如下:(1)以天然石墨粉為原料,稱取150-200g石墨粉于2只2000ml的聚四氟乙烯球磨罐中,球磨時間為240h、球磨速度為500r/min,球磨運行方式:交替,運行時間與運行間隔時間比5∶1球磨結束后,得到的固體粉末為石墨烯;(2)稱取石墨烯溶于dmf中,超聲分散,在磁力攪拌下緩慢加入lialh4,lialh4與石墨烯的質量比為1:4,再加入引發劑bpo(過氧化二苯甲酰),過氧化二苯甲酰的加入量為石墨烯重量的2%,加完之后繼續反應3~4h,過濾,干燥后制備得到功能化的石墨烯。一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料的制備方法,具體包括如下步驟:(1)將乙烯-乙酸乙烯樹脂、馬來酸酐接枝eva、增塑劑在密煉機中90℃混煉10-20min,轉速為100轉/min;(2)將發泡劑、發泡劑促進劑、氣相二氧化硅、功能化石墨烯、過氧化交聯劑加入后,于80℃下混煉20-30min,轉速為50轉/min,將上述混煉膠出片。實施例2-4、對比例1-2與實施例1基本相同,不同之處在于表1。表1表2一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料發泡倍率(180℃,20min范圍內)表3一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料的損耗因子表4一種石墨烯eva-g-ma發泡阻尼材料的阻尼峰值與阻尼峰溫度阻尼峰值阻尼峰溫度/℃實施例10.52-19.7實施例20.64-18.8實施例30.67-16.5實施例40.72-16.4對比例10.31-24.4對比例20.45-22.3對比例30.28-25.6對比例40.39-23.8對比例50.36-23.9對比例60.33-23.1以上述依據本發明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。當前第1頁12