專利名稱：高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬減振降噪的阻尼材料領(lǐng)域，特別涉及用于車輛地板及車身的復合型阻尼膠板。
背景技術(shù)：
隨著汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展，汽車擁有量增加，原來毛毯和瀝青為阻尼膠板的阻尼材料已經(jīng)不能滿足汽車的減震降噪的要求，最近幾年高分子阻尼材料已經(jīng)應用于汽車的車身、地板。高分子復合材料主要利用橡膠特有的粘彈性在振動的過程中將動能轉(zhuǎn)化為勢能，從而使振幅降低。其原理是聚合物在受應力如振動作用時，因鏈狀分子運動要克服鏈段間的內(nèi)摩擦力需要時間，因此應變滯后于應力，這種滯后在一定溫度及頻率下十分明顯，變形滯后要產(chǎn)生能量消耗，將振動物體的動能減小，從而達到減震降噪的目的。
中國專利03133578.0公開了一種復合阻尼板及其制備方法，它是由面板、阻尼板、底板復合而成，阻尼板用改性瀝青35％-60％、再生橡膠0-25％、填充料40％-65％制成。用木板、膠合板、竹板、人造板等作為面板和底板。其制備方法是改性瀝青在120～200℃熔化、加入再生橡膠和填充料攪拌均勻擠出胚塊、壓制阻尼層片材、將阻尼層片材兩表面涂熱熔膠后置于面板和底板中間熱壓復合成型。
上述專利中是使用傳統(tǒng)的工藝制作而成，阻尼材料單一，減小振動降低噪音的效果有待提高，尚不能滿足目前飛速發(fā)展的車輛制造業(yè)減震降噪的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是采用互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用獨特的合成技術(shù)及高分子材料的有效組合，可將多組分聚合物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的銜接，得到一個在較寬溫域內(nèi)的高阻尼值，滿足不同實際應用需求。并且阻尼材料采用多層復合技術(shù)，在減震降噪材料中效果最佳。
本發(fā)明的高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板由阻尼層板、粘彈層和束縛層板復合制成。
一種高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板，粘彈層夾在阻尼層板和束縛層板之間；阻尼層板由瀝青和填料組成，按重量百分比瀝青占32-46％、填料占54-68％；粘彈層由各種粘彈體材料聚乙酸乙烯酯或聚氨酯或聚丁烯熱熔膠構(gòu)成；束縛層板由橡膠、無機填料、橡膠硫化劑、助劑和樹脂組成，所說的無機填料是滑石粉和碳黑和重晶石粉或輕鈣、或者是重鈣和碳黑和硅酸鋁和白土和鈦白粉，所說的橡膠硫化劑是硫黃(S)或/和四甲基二硫化秋蘭姆(TT)或/和二苯胍(D)或/和N-環(huán)己基-2苯并噻唑次磺酰胺(CZ)或/和2-硫醇苯并噻唑(M)或/和二硫化二苯并噻唑(DM)，所說的助劑是CaO或/和MgO或/和ZnO或/和Al2O3，所說的樹脂是石油樹脂、或者是石油樹脂和酚醛樹脂；按重量百分比橡膠占22-28％、無機填料占43-59％、橡膠硫化劑占4-7％、助劑占6-15％、樹脂占0-14％。
在阻尼層板的組成中，所說的填料可以是滑石粉和針硅粉和云母粉，或加入輕鈣或重鈣或白土；填料中包括有棉花，其按重量占阻尼層板的2-3％。阻尼層板的組成中還有樹脂，可以是聚乙稀樹脂或/和聚丙烯樹脂，還可以是帖烯樹脂或/和古馬龍樹脂或/和石油樹脂或/和松香樹脂，按重量樹脂占阻尼層板的0-4％。在阻尼層板的組成中，比較好的瀝青重量百分比是32-34％。
粘彈層的粘彈體材料還可以是丁腈橡膠或/和丁基橡膠等。
阻尼層板、粘彈層和束縛層板的厚度分別是1.5-3.0mm、0.2-0.4mm、1.5-3.0mm?？梢愿鶕?jù)車輛各部位減震降噪材料尺寸及形狀要求制成不同尺寸及形狀。
由于是多種復合材料復合在一起達到寬溫域高阻尼的效果，尤其在20℃-70℃表現(xiàn)出高阻尼，由后述的實施例可以看到，使用丹麥懸臂梁阻尼測試儀測得的阻尼值為0.052-0.16，完全可以適應高等級車輛用寬溫域高阻尼的需要。
本發(fā)明的高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板的制造方法是，按原料的重量配比，經(jīng)瀝青熔化、加填料或者填料和樹脂、擠出胚塊、壓制片材的過程制備阻尼層板；將橡膠或者橡膠和樹脂按重量配比在雙輥混煉機上混煉，溫度為100-120℃、加入按重量配比的無機填料和助劑和橡膠硫化劑繼續(xù)混煉0.5-1小時，再擠出胚塊和壓片制成束縛層板；將粘彈體材料熱熔后涂敷在阻尼層板或/和束縛層板上，用油壓機形成三層結(jié)構(gòu)的復合型阻尼膠板。
步驟更清晰的描述如下一.阻尼層板的制作1、將瀝青在120-160℃下熔化；2、將所述重量配比的填料和樹脂加入熔化的瀝青中攪拌均勻用擠出機擠出胚塊；3、將胚塊用雙輥壓延機制成片材，其厚度為1.5-3.0mm。
二.束縛層阻尼板制作1、將前述的橡膠或者橡膠和樹脂按比例在雙輥混煉機上混煉，溫度為100-120℃；2、加入按重量配比的無機填料、助劑、橡膠硫化劑等繼續(xù)混煉半小時；3、可以將制得上述混煉好的橡膠二次煉制成胚塊；4、將上述橡膠胚塊在三輥壓延機上壓片，其厚度為1.5-3.0mm。
三.復合阻尼板的制作用粘彈性橡膠將阻尼層涂覆在束縛性阻尼板上再將前述的瀝青阻尼板用油壓機復合在一起制得由阻尼層、粘彈層和束縛層三層阻尼膠板。
本發(fā)明采用多層阻尼材料復合方法制備阻尼膠板，阻尼層板以瀝青和填料為主，束縛層板采用熱固性樹酯和無機填料經(jīng)固化制得剛性的片材，兩層間用粘彈層粘接在一起，這樣復合而成的阻尼材料廣泛用于汽車車身、地板等部位，三層材復合組尼料均有減震降噪的功能，達到減震降噪效果。尤其在20℃-70℃溫度區(qū)間具有較好阻尼效果。


圖1是本發(fā)明的高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合給出的具體案例對本發(fā)明中的配料及加工工藝做進一步詳細描述，并且給出相應的阻尼值。各實施例中的阻尼值均是使用丹麥懸臂梁阻尼測試儀測得的數(shù)值。表1和表2中的各種原料的數(shù)據(jù)是配比的重量份。
參見圖1，本發(fā)明的復合型阻尼膠板由阻尼層板1、粘彈層2、束縛層板3構(gòu)成。根據(jù)應用的場合不同選用的阻尼層板1可以是1.5-3.0mm，粘彈層2可以在0.2-0.4mm之間，束縛層板3的厚度為1.5-3mm。
實施例1.
阻尼層板1配方見表1中1#，束縛層板3配方見表2中1#，粘彈層2使用聚乙酸乙烯酯熱熔膠。
加工方法1、阻尼層板1制作工藝如下將上述配比重量的瀝青在120-160℃下熔化；將所述重量的填料加入熔化的瀝青中攪拌均勻用擠出機擠出胚塊；將胚塊用雙輥壓延機制成片材，其厚度為2.0mm。
2、束縛層板3制作工藝將上述配比重量的橡膠和樹脂在雙輥混煉機上混煉，溫度為100-120℃；加入上述配比重量的無機填料；加入上述配比重量的助劑和橡膠硫化劑繼續(xù)混煉半小時；溫度為80-100℃，制得二次煉制膠片；再將橡膠片在三輥壓延機上壓片，其厚度為3.0mm。
3、復合阻尼板制作工藝將乙酸乙烯酯在160℃熔膠罐中熔化，用涂膠機將聚乙酸乙烯酯熱熔膠均勻的涂在束縛層板3上，厚度為0.2-0.4mm，再將阻尼層板1復合在上面，從而制得由阻尼層板1、粘彈層2和束縛層板3組成的三層復合阻尼板。
測得阻尼值在20℃為0.08、40℃為0.16、70℃為0.07。
束縛層板3制作工藝中，加入無機填料、助劑、橡膠硫化劑等繼續(xù)混煉的時間若在3/4小時或1小時，后期溫度降為80-100℃可以不進行二次混煉；將熔解的聚乙酸乙烯酯涂在阻尼層板1上粘彈復合，與涂在束縛層板3上效果是一樣的。
阻尼層板1和束縛層板3在制成片材時，應根據(jù)實際需要使其厚度確定為1.5-3.0mm范圍內(nèi)的某一數(shù)值。
實施例2阻尼層板1配方見表1中2#，束縛層板3配方見表2中2#，粘彈層2使用聚乙酸乙烯酯熱熔膠。
阻尼層板1、束縛層板3制作工藝及復合阻尼膠板制作工藝同實施例1。
測得阻尼值20℃為0.0526、40℃為0.11、70℃為0.06實施例3阻尼層板1配方見表1中3#，束縛層板3配方見表2中2#，粘彈層2使用聚乙酸乙烯酯熱熔膠。制造工藝同實施例1。
測得阻尼值20℃0.05、40℃0.07、70℃0.06。
實施例4阻尼層板1為表1中1#，束縛層板3用表2中3#，粘彈層2使用聚乙酸乙烯酯，其制造工藝同實施例1。
測得阻尼值20℃0.08；40℃0.14；70℃0.06。
實施例5
阻尼層板1為表1中1#，束縛層板3用表2中4#，粘彈層2使用聚氨酯，其制造工藝同實施例1。
測得阻尼值20℃0.08，40℃0.14，70℃0.06。
實施例6阻尼層板1和束縛層為板3與實施例5相同，粘彈層2用聚乙酸乙烯酯，其制造工藝同實施例1。
測得阻尼值20℃0.07；40℃0.14；70℃0.05。
實施例7阻尼層板1見表1中1#，束縛層板3用表2中5#，粘彈層2使用聚乙酸乙烯酯，復合阻尼板制造工藝與實施例1相同。
測得阻尼值20℃0.09；40℃0.16；70℃0.07。
實施例8阻尼層板1見表1中1#，束縛層板3用表2中6#，，粘彈層2使用聚丁烯，復合阻尼板制造工藝與實施例1相同。
測得阻尼值20℃0.06；40℃0.12；70℃0.08。
實施例9實施例1-8中的阻尼層板1經(jīng)測試在140℃、30分鐘加熱后下垂10-20mm；與鐵板粘合力一級。束縛層板3經(jīng)測試固化溫度140℃，30分鐘，其下垂10-20mm；收縮量不大于6mm；硬度大于90(邵氏硬度)。均符合實際使用的要求。
表1

表2

權(quán)利要求
1.一種高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板，阻尼層板(1)由瀝青和填料組成，其特征在于，結(jié)構(gòu)還有粘彈層(2)和束縛層板(3)，粘彈層(2)夾在阻尼層板(1)和束縛層板(3)之間；粘彈層(2)由聚乙酸乙烯酯或聚氨酯或聚丁烯構(gòu)成；束縛層板(3)由橡膠、無機填料、橡膠硫化劑、助劑和樹脂組成，所說的無機填料是滑石粉和碳黑和重晶石粉或輕鈣、或者是重鈣和碳黑和硅酸鋁和白土和鈦白粉，所說的橡膠硫化劑是硫黃或/和四甲基二硫化秋蘭姆或/和二苯胍或/和N-環(huán)己基-2苯并噻唑次磺酰胺或/和2-硫醇苯并噻唑或/和二硫化二苯并噻唑，所說的助劑是CaO或/和MgO或/和ZnO或/和AI2O3，所說的樹脂是石油樹脂、或者是石油樹脂和酚醛樹脂；按重量百分比橡膠占22-28％、無機填料占43-59％、橡膠硫化劑占4-7％、助劑占6-15％、樹脂占0-14％。
2.按照權(quán)利要求1所述的高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板，其特征在于，阻尼層板(1)、粘彈層(2)和束縛層板(3)的厚度分別是1.5-2.0mm、0.2-0.6mm、1.5-2.0mm。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板，其特征在于，在阻尼層板(1)的組成中，填料包括有棉花，其按重量占阻尼層板(1)的2-3％；阻尼層板(1)的組成中還有樹脂，是聚乙稀樹脂或/和聚丙烯樹脂，按重量樹脂占阻尼層板(1)的0-4％。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板，其特征在于，在溫度20-70℃時具有使用丹麥懸臂梁阻尼測試儀得到的阻尼值為0.052-0.16。
5.一種權(quán)利要求1的高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板的制造方法，按原料的重量配比，經(jīng)瀝青熔化、加填料或者填料和樹脂、擠出胚塊、壓制片材的過程制備阻尼層板(1)；其特征在于，將橡膠或者橡膠和樹脂按重量配比在雙輥混煉機上混煉，溫度為100-120℃、加入按重量配比的無機填料和助劑和橡膠硫化劑繼續(xù)混煉0.5-1小時，再擠出胚塊和壓片制成束縛層板(3)；將粘彈體材料熱熔后涂敷在阻尼層板(1)或/和束縛層板(3)上，用油壓機形成三層結(jié)構(gòu)的復合型阻尼膠板。
6.按照權(quán)利要求5所述的的高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板的制造方法，其特征在于，所說的制成束縛層板(3)過程，在擠出胚塊前進行二次混煉。
全文摘要
本發(fā)明的高阻尼寬溫域復合型阻尼膠板及制造方法屬減振降噪的裝飾材料領(lǐng)域。由阻尼層板1、粘彈層2和束縛層板3復合制成。阻尼層板1由瀝青和無機填料組成，粘彈層2由各種粘彈體材料如聚乙酸乙烯酯組成，束縛層板3由橡膠、無機填料、橡膠硫化劑、助劑和樹脂組成。制造方法是，按原料的重量配比，經(jīng)瀝青熔化、加填料擠出胚塊、壓制片材的過程制備阻尼層板1；將橡膠和樹脂按重量配比混煉，加入無機填料和助劑和橡膠硫化劑繼續(xù)混煉，再擠出胚塊和壓片制成束縛層板3；將粘彈體材料熱熔后涂敷在束縛層板3上，壓制復合型阻尼膠板。本發(fā)明用于汽車車身、地板等部位，由于三層材料均有減震降噪的功能，達到更好的減震降噪效果。
文檔編號B32B11/00GK1636706SQ20041001130
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月7日
發(fā)明者王靜媛, 張德懋, 張小林, 耿興芳, 夏海春 申請人:長春一汽實業(yè)合成材料有限公司, 吉林大學