汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块及其制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102030940 A (43)申请公布日 2011.04.27 CN 102030940 A *CN102030940A* (21)申请号 201010576712.X (22)申请日 2010.12.07 C08L 23/06(2006.01) C08L 9/06(2006.01) C08L 23/22(2006.01) C08L 23/16(2006.01) C08L 7/00(2006.01) C08K 13/02(2006.01) C08J 9/10(2006.01) C08J 9/08(2006.01) B29C 47/92(2006.01) (71)申请。

2、人 河北科技大学 地址 050000 河北省石家庄市裕华东路 70 号 (72)发明人 赵雄燕 马劲松 张仕彪 耿耀宗 刘德居 (74)专利代理机构 石家庄国为知识产权事务所 13120 代理人 米文智 (54) 发明名称 汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀 胶块及制备方法。所述膨胀胶块以聚乙烯和橡胶 为原料， 然后依次加入发泡剂、 发泡助剂、 交联剂、 交联助剂、 增粘树脂、 阻燃剂， 经密炼、 开炼、 造粒、 挤出成型， 制得集发泡膨胀、 粘结、 阻燃等性能于 一身的质地均匀的高性能膨胀胶块。本发明的制 备工艺简单、 生产。

3、成本低、 产品体积膨胀率高、 填 充密封性能及阻燃性能优良、 与钢板粘结性能好、 且产品结构均匀、 性能稳定、 生产过程无污染。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 6 页 CN 102030943 A1/1 页 2 1. 一种汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块， 其特征在于其由下述重量份的原料制成 ： 聚乙 烯 100， 橡胶 1448， 发泡剂 1025， 发泡助剂 313， 交联剂 18， 交联促进剂 16， 增粘树脂 535， 阻燃剂 2045。 2. 根据权利要求所述的汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块， 其特征在于。

4、所述聚乙烯为低 密度聚乙烯和 / 或中密度聚乙烯。 3. 根据权利要求 2 所述的汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块， 其特征在于所述橡胶为丁苯 橡胶、 丁基橡胶、 乙丙橡胶或天然橡胶中的任意一种或几种。 4. 根据权利要求 3 所述的汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块， 其特征在于所述发泡剂为 N,N- 二亚硝基五次甲基四胺、 偶氮二甲酰胺、 偶氮二异丁腈、 4,4 - 氧代双苯磺酰肼或碳酸 氢铵中的任意一种或几种。 5. 根据权利要求 4 所述的汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块， 其特征在于所述发泡助剂为 硬脂酸、 聚乙烯蜡、 油酸、 硅酸钙、 尿素、 苯二甲酸、 硬脂酸锌、 白油或助发泡剂 AG-。

5、210 中的 任意一种或几种。 6. 根据权利要求 5 所述的汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块， 其特征在于所述的交联剂为 过氧化二异丙苯、 叔丁基过氧化二异丙苯、 三烯丙基异氰脲酸酯、 硫磺、 过氧化苯甲酸叔丁 酯、 过氧化苯甲酰、 4,4- 二 ( 叔丁基过氧化 ) 戊酸正丁酯或 2,5- 二甲基 -2,5- 双 ( 叔丁基 过氧基 ) 己烷中的任意一种或几种。 7. 根据权利要求 6 所述的汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块， 其特征在于所述的交联促进 剂为乙基苯二硫代氨基甲酸锌、 二乙基二硫代氨基甲酸锌、 二硫代二吗啉、 六硫化双五甲撑 秋兰姆、 四硫化双五甲撑秋兰姆、 二甲基二硫代氨基甲酸。

6、锌、 二硫化四甲基秋兰姆、 2- 硫醇 基苯骈噻唑或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或几种。 8. 根据权利要求 7 所述的汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块， 其特征在于所述的增粘树脂 为液体古马隆增粘树脂、 萜烯树脂、 松香季戊四醇脂、 氢化松香季戊四醇脂、 环氧树脂、 酚醛 树脂、 碳五石油树脂或液体聚异丁烯中的任意一种或几种。 9. 根据权利要求 8 所述的汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块， 其特征在于所述阻燃剂为氢 氧化铝、 氢氧化镁、 十溴二苯乙烷、 氯化聚乙烯、 氯化石蜡、 溴化环氧树脂或三氧化二锑中的 任意一种或几种。 10.一种按照权利要求1所述的汽车用聚乙烯/橡胶膨胀胶块的制备。

7、方法， 其特征在于 按照下述步骤进行 ： 密炼 ： 首先将聚乙烯和橡胶加入到密炼机中， 在 100140下， 混合 1020min， 然后 依次加入发泡剂、 发泡助剂、 交联剂、 交联促进剂、 增粘树脂和阻燃剂， 并在 100140下再 混合 520min， 形成均匀混合体 ； 开炼 ： 将步骤中的均匀混合体加入到双辊混炼机中， 在 110140下， 薄通 312 遍， 出片， 然后粉碎、 造粒成粒料 ； 成型 ： 将步骤中的粒料加入到单螺杆或双螺杆挤出机中， 于 100140下挤出成 型， 得到厚度分别为 1.5mm、 3mm 和 6mm 的板材， 经切割、 裁剪制成的汽车用聚乙烯 / 橡胶。

8、膨 胀胶块。 权 利 要 求 书 CN 102030940 A CN 102030943 A1/6 页 3 汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种膨胀胶块， 尤其是一种汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块及其制备方 法。 背景技术 0002 目前， 汽车用膨胀胶块采用多层复合结构， 主要由内层的粘合层、 中间的膨胀层和 外层的阻燃层构成。 在汽车焊装工序前先将上述膨胀胶块固定在汽车车身钣金上的孔洞或 者钣金之间形成的空腔内， 膨胀胶块在经过烤漆工序的特定温度时， 膨胀胶块的体积会膨 胀， 具有密封车身钣金上的孔洞或者钣金之间形成的空腔， 起到阻隔水、 烟尘以及。

9、空气噪音 传播的目的， 同时具有保温、 填充密封、 减震隔音等功效。 0003 但是上述层状结构的膨胀胶块制备工艺复杂， 成本高， 且膨胀胶块各层之间由于 热膨胀系数不同， 在受热膨胀过程中， 会相互制约， 不仅会影响膨胀率， 还可能导致层间相 互剥离， 从而不能充分填满车身钣金上的孔洞或者钣金之间形成的空腔， 造成贴合密封不 好， 导致减震隔音以及阻燃效果等性能变差， 使产品性能大打折扣。 因此， 开发新型低成本、 高体积膨胀率的汽车用膨胀胶块已成为我国汽车行业急待解决的难题。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、 体积膨胀率高、 制备工艺简单的汽 车用聚乙烯 / 橡。

10、胶膨胀胶块及其制备方法。 0005 为解决上述技术问题， 本发明所采取的技术方案是 ： 一种汽车用聚乙烯 / 橡胶 膨胀胶块， 其由下述重量份的原料制成 ： 聚乙烯 100， 橡胶 1448， 发泡剂 1025， 发泡助剂 313， 交联剂 18， 交联促进剂 16， 增粘树脂 535， 阻燃剂 2045。 0006 优选的， 所述聚乙烯为低密度聚乙烯和 / 或中密度聚乙烯。 0007 所述橡胶为丁苯橡胶、 丁基橡胶、 乙丙橡胶或天然橡胶中的任意一种或几种。 0008 所述发泡剂为 N,N- 二亚硝基五次甲基四胺、 偶氮二甲酰胺、 偶氮二异丁腈、 4,4 - 氧代双苯磺酰肼或碳酸氢铵中的任意一。

11、种或几种。 0009 所述发泡助剂为硬脂酸、 聚乙烯蜡、 油酸、 硅酸钙、 尿素、 苯二甲酸、 硬脂酸锌、 白油 或助发泡剂 AG-210 中的任意一种或几种。 0010 所述的交联剂为过氧化二异丙苯、 叔丁基过氧化二异丙苯、 三烯丙基异氰脲酸酯、 硫磺、 过氧化苯甲酸叔丁酯、 过氧化苯甲酰、 4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯或2,5-二 甲基 -2,5- 双 ( 叔丁基过氧基 ) 己烷中的任意一种或几种。 0011 所述的交联促进剂为乙基苯二硫代氨基甲酸锌、 二乙基二硫代氨基甲酸锌、 二硫 代二吗啉、 六硫化双五甲撑秋兰姆、 四硫化双五甲撑秋兰姆、 二甲基二硫代氨基甲酸锌、 二 硫化四甲。

12、基秋兰姆、 2- 硫醇基苯骈噻唑或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或几种。 0012 所述的增粘树脂为液体古马隆增粘树脂、 萜烯树脂、 松香季戊四醇脂、 氢化松香季 戊四醇脂、 环氧树脂、 酚醛树脂、 碳五石油树脂或液体聚异丁烯中的任意一种或几种。 说 明 书 CN 102030940 A CN 102030943 A2/6 页 4 0013 所述阻燃剂为氢氧化铝、 氢氧化镁、 十溴二苯乙烷、 氯化聚乙烯、 氯化石蜡、 溴化环 氧树脂或三氧化二锑中的任意一种或几种。 0014 上述汽车用聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块的制备方法， 按照下述步骤进行 ： 密炼 ： 首先将聚乙烯和橡胶加入到密炼机中， 。

13、在 100140下， 混合 1020min， 然后 依次加入发泡剂、 发泡助剂、 交联剂、 交联促进剂、 增粘树脂和阻燃剂， 并在 100140下再 混合 520min， 形成均匀混合体 ； 开炼 ： 将步骤中的均匀混合体加入到双辊混炼机中， 在 110140下， 薄通 312 遍， 出片， 然后粉碎、 造粒成粒料 ； 成型 ： 将步骤中的粒料加入到单螺杆或双螺杆挤出机中， 于 100140下挤出成 型， 得到厚度分别为 1.5mm、 3mm 和 6mm 的板材， 经切割、 裁剪制成的汽车用聚乙烯 / 橡胶膨 胀胶块。 0015 本发明的构思 ： 将聚乙烯、 橡胶、 发泡剂、 发泡助剂、 交联。

14、剂、 交联促进剂、 增粘树脂 和阻燃剂通过共混、 挤出的方式有机的结合在一起， 使膨胀胶块中各组份间能够充分发挥 协同效应， 克服层状膨胀胶块以及单一聚乙烯或橡胶发泡存在的不足， 制得集发泡膨胀、 粘 结、 阻燃等优异性能于一身的质地均匀的高性能膨胀胶块， 从而达到提高产品性能， 简化制 备工艺， 降低生产成本的目的。采用本发明的聚乙烯 / 橡胶膨胀胶块在经过烤漆工序的特 定温度时， 可迅速膨胀、 交联， 形成海绵体并牢固地粘结在汽车的钢板上， 其体积膨胀率可 达到 3000% 以上 ； 并且克服了层状复合膨胀胶块制备工艺复杂， 成本高， 且膨胀胶块各层之 间由于热膨胀系数不同， 在受热膨胀过。

15、程中， 会出现层间相互影响， 造成膨胀率低、 填充密 封不好等缺陷。 0016 采用上述技术方案所产生的有益效果在于 ： 生产工艺简单、 成本低 ； 体积膨 胀率高， 达到 3000%， 填充密封性能好， 与钢板粘结性能好 ； 产品结构均匀、 性能稳定。 具体实施方式 0017 说明 ： 本发明实施例中所用的各种原料以及密炼机、 双辊混炼机、 粉碎机、 单螺杆 / 双螺杆挤出机均为市售产品。 0018 实施例 1 （1） 密炼 ： 按重量份数计， 首先把低密度聚乙烯 60 份、 中密度聚乙烯 40 份、 天然橡胶 20 份加入到密炼机中， 在 120 C 温度下， 混合 10min， 然后依次。

16、加入 4,4 - 氧代双苯磺酰肼 15 份、 聚乙烯蜡 5 份、 硬脂酸锌 1.5 份、 叔丁基过氧化二异丙苯 1 份、 硫磺 0.2 份、 三烯丙基 异氰脲酸酯 3 份、 二硫化四甲基秋兰姆 1.5 份、 乙基苯二硫代氨基甲酸锌 0.5 份、 三羟甲基 丙烷三丙烯酸酯 1.5 份、 液体聚异丁烯 10 份、 三氧化二锑 20 份、 十溴二苯乙烷 10 份， 并在 110 C 温度下再混合 5min， 形成均匀混合体。 0019 （2） 开炼 ： 将上述均匀混合体加入到双辊混炼机中， 在 120 C 温度下， 薄通 5 遍， 出片， 然后用粉碎机粉碎、 造粒成粒料。 0020 （3） 成型 ：。

17、 将上述粒料加入到单螺杆或双螺杆挤出机中， 于 100138 C 温度下挤 出成型， 得到厚度分别为 1.5mm、 3mm、 6mm 的板材， 经切割裁剪制成各种规格的汽车用膨胀 胶块制品。 0021 按浙江吉利汽车有限公司 乘用车用聚乙烯类膨胀胶块 (Q/JLY J711143-2009) 说 明 书 CN 102030940 A CN 102030943 A3/6 页 5 的标准对产品进行测试， 结果如表 2 所示。 0022 实施例 2 （1） 密炼 ： 按重量份数计， 首先把低密度聚乙烯 80 份、 中密度聚乙烯 20 份、 乙丙橡胶 15 份加入到密炼机中， 在 135 C 温度下，。

18、 混合 15min， 然后依次加入偶氮二甲酰胺 10 份、 偶氮 二异丁腈 10 份、 助发泡剂 AG-210 4 份、 硅酸钙 1.5 份、 叔丁基过氧化二异丙苯 1 份、 硫磺 0.3份、 三烯丙基异氰脲酸酯3份、 二硫化四甲基秋兰姆 1.2份、 2-硫醇基苯骈噻唑1份、 三 羟甲基丙烷三丙烯酸酯 1 份、 松香季戊四醇脂 10 份、 三氧化二锑 20 份、 氢氧化铝 10 份， 并 在 125 C 温度下再混合 8min， 形成均匀混合体。 0023 （2） 开炼 ： 将上述均匀混合体加入到双辊混炼机中， 在 135 C 温度下， 薄通 8 遍， 出片， 然后粉碎， 造粒成粒料。 002。

19、4 （3） 成型 ： 将上述粒料加入到单螺杆或双螺杆挤出机中， 于 100136 C 温度下挤 出成型， 得到厚度分别为 1.5mm、 3mm、 6mm 的板材， 经切割裁剪制成各种规格的汽车用膨胀 胶块制品。 0025 按浙江吉利汽车有限公司 乘用车用聚乙烯类膨胀胶块 (Q/JLY J711143-2009) 的标准对产品进行测试， 结果如表 2 所示。 0026 实施例 3 （1） 密炼 ： 按重量份数计， 首先把低密度聚乙烯 90 份、 中密度聚乙烯 10 份、 丁苯橡胶 25 份加入到密炼机中， 在 110 C 温度下， 混合 20min， 然后依次加入 N,N- 二亚硝基五次甲基 四。

20、胺 20 份、 碳酸氢铵 5 份、 白油 4 份、 尿素 1 份、 2,5- 二甲基 -2,5- 双 ( 叔丁基过氧基 ) 己 烷1.5份、 硫磺0.4份、 三烯丙基异氰脲酸酯3份、 二硫化四甲基秋兰姆 1.2份、 二硫代二吗 啉 0.8 份、 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 1 份、 碳五石油树脂 20 份、 三氧化二锑 20 份、 氢氧化镁 5 份、 氯化石蜡 10 份， 并在 105 C 温度下再混合 20min， 形成均匀混合体。 0027 （2） 开炼 ： 将上述混合体加入到双辊混炼机中， 在 115 C 温度下， 薄通 12 遍， 出 片， 然后粉碎， 造粒。 0028 （3） 成型 ： 。

21、将上述粒料加入到单螺杆或双螺杆挤出机中， 于 100140 C 温度下挤 出成型， 得到厚度分别为 1.5mm、 3mm、 6mm 的板材， 经切割裁剪制成各种规格的汽车用膨胀 胶块制品。 0029 按浙江吉利汽车有限公司 乘用车用聚乙烯类膨胀胶块 (Q/JLY J711143-2009) 的标准对产品进行测试， 结果如表 2 所示。 0030 实施例 48 按照表 1 的组分及配比配制原料， 制备方法与实施例 2 相同。 0031 表 1 实施例 1- 实施例 8 中的组分及重量份配比 说 明 书 CN 102030940 A CN 102030943 A4/6 页 6 续表 1 说 明 书 CN 102030940 A CN 102030943 A5/6 页 7 表 2 实施例 1- 实施例 3 的性能测试结果 说 明 书 CN 102030940 A CN 102030943 A6/6 页 8 综上， 采用本发明制备的产品具有体积膨胀率高、 填充密封性能及阻燃性能优良、 与钢 板粘结性能好、 且产品结构均匀、 性能稳定、 生产过程无污染等特点。根据汽车使用部位的 不同， 可设计成各种尺寸， 是汽车钢板间不可缺少的重要部件。 说 明 书 CN 102030940 A 。