阅读说明：本技术 一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片及其制备方法 (Environment-friendly flame-retardant hot-melt type damping film for automobile and preparation method thereof ) 是由 杨陈 王再学 徐云慧 徐彦红 孙婷婷 柯梦圆 钱德利 杨树林 丁勇 章林莉 李鹏 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明属于橡胶技术领域,具体涉及一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片及其制备方法。本发明阻尼胶片由下列重量份的原料制成：乙烯-辛烯共聚物(POE)35份、三元乙丙橡胶(EPDM)30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)20份、聚乙烯(PE)15份、重晶石粉60～100份、重钙60～100份、氢氧化铝15～30份、炭黑5～20份、VOC遮蔽剂5份、白油3～4份、防老剂1～3份、硬脂酸0.5～1.5份。由本发明配方制得的阻尼胶片不仅绿色环保,还具有良好的阻燃性,能够有效阻止汽车起火时火势的蔓延,利于逃生,降低财产损失和人员伤亡。(The invention belongs to the technical field of rubber, and particularly relates to an environment-friendly flame-retardant hot-melt type damping film for an automobile and a preparation method thereof. The damping film is prepared from the following raw materials in parts by weight: 35 parts of ethylene-octene copolymer (POE), 30 parts of Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM), 20 parts of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), 15 parts of Polyethylene (PE), 60-100 parts of barite powder, 60-100 parts of heavy calcium carbonate, 15-30 parts of aluminum hydroxide, 5-20 parts of carbon black, 5 parts of VOC (volatile organic compound) shielding agent, 3-4 parts of white oil, 1-3 parts of anti-aging agent and 0.5-1.5 parts of stearic acid. The damping film prepared by the formula disclosed by the invention is green and environment-friendly, has good flame retardance, can effectively prevent the fire from spreading when an automobile is on fire, is beneficial to escape, and reduces property loss and casualties.)

一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片及其制备方法

技术领域

本发明属于橡胶技术领域，具体涉及一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片及其制备方法。

背景技术

阻尼胶片是贴在汽车车身内表面的一种具有粘弹性的有机高分子材料，利用有机高分子材料所具有的粘弹性能，将声波的振动机械能转换为热能耗散掉，从而达到减小振幅、降低震动、抑制噪声的目的，即起到阻尼作用。

现有的阻尼材料在燃烧时产生大量的烟，并释放出有毒气体，不利于起火时车内人员逃生，同时还会污染环境。因此，有必要开发一种绿色环保且具有良好阻燃性能的阻尼胶片。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片及其制备方法，按照本发明配方制得的阻尼胶片具有良好的阻燃性能，且绿色环保。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片，由下列重量份的原料制成：

乙烯-辛烯共聚物（POE）：35份；

三元乙丙橡胶（EPDM）：30份；

乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）：20份；

聚乙烯（PE）：15份；

重晶石粉：60～100份；

重钙：60～100份；

氢氧化铝：15～30份；

炭黑：5～20份；

VOC遮蔽剂：5份；

白油：3～4份；

防老剂：1～3份；

硬脂酸：0.5～1.5份。

优选地，热熔型阻尼胶片由下列重量份的原料制成：POE35份、EPDM30份、EVA20份、PE15份、重晶石粉90份、重钙60份、氢氧化铝15份、炭黑5份、VOC遮蔽剂5份、白油4份、防老剂2份和硬脂酸1份。

优选地，防老剂由抗氧化剂1010与抗氧化剂168按照质量比1:1混合而成。

本发明热熔型阻尼胶片的制备过程为：将上述原料置于密炼机中，于170℃下混炼均匀后，均匀喂入挤出机中，在200℃下，再经模具挤出到三辊压延机后压制成片材状，从而制得本发明热熔型阻尼胶片。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明以主体材料POE、EPDM、EVA和PE为基础，通过调整辅料重晶石粉、重钙和氢氧化铝的用量，筛选出环保性能符合轿车内饰零件及材料散发性能技术要求、阻燃性能符合上海汽车集团股份有限公司技术中心企业标准的阻尼胶片配方。由本发明配方制得的阻尼胶片不仅绿色环保，还具有良好的阻燃性，能够有效阻止汽车起火时火势的蔓延，利于逃生，降低财产损失和人员伤亡。

附图说明

图1为样品8在燃烧实验中燃烧前后对比图。

具体实施方式

实施例1 不同原料组分对阻尼胶片性能的影响

（1）样品制备

保持原料中POE、EPDM、EVA、PE、炭黑、VOC遮蔽剂、白油、抗氧化剂1010、抗氧化剂168和硬脂酸用量一致，分别为：POE为35重量份、EPDM为30重量份、EVA为20重量份、PE为15重量份、炭黑为5重量份、VOC遮蔽剂为5重量份、白油为4重量份、抗氧化剂1010为1重量份、抗氧化剂168为1重量份和硬脂酸为1重量份。调整原料中重钙、重晶石粉和氢氧化铝的不同用量，具体见表1。

将上述原料置于密炼机中，于170℃下混炼均匀后，均匀喂入挤出机中，在200℃下，再经模具挤出到三辊压延机后压制成片材状，从而制得九种不同的阻尼胶片，分别记为样品1～9，样品1～9中重钙、重晶石粉和氢氧化铝的重量份分别如表1所示，同时，对样品1～9的机械性能和阻燃性能进行检测，并将检测结果附于表1，其中阻燃性能测试评价标准如表2所示。

表2 水平燃烧速率评价标准（选自SMTC 5 400 008-2015）

（2）性能检测

1）机械性能分析

依据国标GB/T528-2009对样品1～9进行拉伸强度和扯断伸长率指标的检测，检测结果如表1所示，通常认为，阻尼胶片的拉伸强度和扯断伸长率愈高，以及老化性能愈好，阻尼胶片使用时间愈长。尽管随着配方中重钙、重晶石粉和氢氧化铝用量的增加，所制得的阻尼胶片的拉伸强度和扯断伸长率呈下降趋势，但参照汽车用阻尼胶片化工行业标准（HG/T4384-2012）中热熔型阻尼胶片拉伸强度大于等于0.6Mpa的规定，样品1～9均满足并远高于化工行业标准。

2）阻燃性能分析

依据上海汽车集团股份有限公司技术中心企业标准（SMTC 5 400 008-2015）对样品1～9的燃烧特性进行检测，检测指标为样品的水平燃烧速率，检测结果如表1所示，其中，水平燃烧速率的评价标准如表2所示，若在整个测量区段中燃烧，燃烧速度小于100mm/min，则结果记为BR...mm/min；若燃烧距离大于50mm，燃烧速度小于100mm/min，则结果记为SE/BR...mm/min；若燃烧距离不大于50mm，燃烧时间小于60s，则为SE/NBR；不符合表2中的燃烧特性则结果记为易燃烧。

由表1中的结果可知，原料中不添加重钙、重晶石粉和氢氧化铝时，所制得的阻尼胶片样品（样品1）易燃，不符合企业标准；样品2、3、4和9由重钙、重晶石粉、氢氧化铝中的一种或两种辅料制得，所制得的阻尼胶片样品2、3、4和9燃烧速度均大于50mm/min，小于100mm/min，燃烧级别为SE/BR级别；样品5、6、7和8，即以重钙、重晶石粉和氢氧化铝三者混合使用，所制得的阻尼胶片样品的燃烧速度小于50mm/min，阻燃性能级别为SE/NBR，阻燃级别最高。即相对于重钙、重晶石粉、氢氧化铝三种辅料中任意一种或两种制得的阻尼胶片，由重钙、重晶石粉和氢氧化铝三种辅料组合使用时制得的阻尼胶片的阻燃性能更好。

对样品5～8的原料组成、机械性能和阻燃性能作进一步分析，在样品5～8的阻燃性能接近的情况下，可以看到样品8的拉伸强度和扯断伸长率略优于样品5～7；此外，由样品2、3、9的燃烧性能对比可推知，相对于重钙和重晶石粉，氢氧化铝的加入能够提升阻尼胶片的阻燃性能。但是在实际加工过程中，随着氢氧化铝用量的增加，胶料硬度增大，流动性变差，随之带来的是加工性能下降，需要更高的混炼温度和挤出温度才可以制备出阻尼胶片，使得阻尼胶片的加工成本上升。因此，综合考虑阻尼胶片的机械性能、加工性能和成本，以样品8的制备配方为最优配方。

（3）以样品8为例，对本发明阻尼胶片的老化性能、环保性能和阻燃性能作进一步检测分析

1）老化性能

由于阻尼胶片在使用过程中，随时间产生老化现象，胶片变硬变脆，丧失阻尼等使用性能，故有必要对本发明阻尼胶片的老化性能进行检测。以样品8阻尼胶片为例，依据国标GB/T531-2009对样品8进行邵尔A硬度检测；依据国标GB/T528-2009，对样品8进行拉伸强度、扯断伸长率检测。随后将该阻尼胶片置于120℃的温度下老化720h后，冷却至室温，再次对该阻尼胶片进行邵尔A硬度、拉伸强度、扯断拉伸率的性能检测。

另取样品8阻尼胶片在200℃下处理3min后冷却至室温，即对该阻尼胶片进行预收缩，随后将预收缩处理过的胶片在90℃下存放24h，随后冷却至室温，对处理后的胶片进行收缩率检测。

检测结果如表3所示，经过老化处理后，样品8阻尼胶片的邵尔A硬度增加了7，横向拉伸强度降低了11.7%，纵向拉伸强度降低了13.3%，横向扯断伸长率降低了11.9%，纵向扯断伸长率降低了15.1%，尽管经过老化处理后的阻尼胶片的拉伸强度、扯断伸长率有所降低，但减低的幅度小，且经老化处理后的阻尼胶片仍然符合行业标准（HG/T4384-2012）中热熔型阻尼胶片拉伸强度大于等于0.6Mpa的规定。

经过收缩处理后的阻尼胶片收缩率为1.23%，符合汽车用阻尼胶片化工行业标准（HG/T4384-2012）中阻尼胶片的收缩率小于等于2%的规定。

综上表明，由本发明配方制得的阻尼胶片的老化性能符合行业标准，具备行业标准规定的使用寿命。

2）环保性能

按照SMTC 5 400 018-2019中规定的检测方法对样品8进行挥发性有机化合物（VOC）环保检测，检测结果如表4所示。由表4的检测结果可以看出，本发明阻尼胶片中VOC各项检测项目均合格，符合轿车内饰零件及材料散发性能技术要求（SMTC 5 300 004-2015（V3））的规定。

3）阻燃性能

依据上海汽车集团股份有限公司技术中心企业标准（SMTC 5 400 008-2015）对样品8阻尼胶片进行燃烧特性检测，检测结果如图1所示，图1为样品8阻尼胶片的5个平行试样燃烧前后对比图，从图1可以看出，样品8按照SMTC 5 400 008-2015标准检测，燃烧距离小于50mm，燃烧时间小于60s，为自熄试样，阻燃级别最高。

综上所述，按照本发明配方制备得到的阻尼胶片的环保性能符合轿车内饰零件及材料散发性能技术要求的规定，其阻燃性能符合上海汽车集团股份有限公司技术中心企业标准；由本发明配方制得的阻尼胶片不仅绿色环保，还具有良好的阻燃性。

实施例2

一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片，由下列重量份的原料制成：35份POE、30份EPDM、20份EVA、15份PE、60份重晶石粉、100份重钙、15份氢氧化铝、20份炭黑、5份VOC遮蔽剂、3份白油、1.5份抗氧化剂1010、1.5份抗氧化剂168和0.5份硬脂酸。

将上述原料置于密炼机中，于170℃下混炼均匀后，均匀喂入挤出机中，在200℃下，再经模具挤出到三辊压延机后压制成片材状，从而制得本发明热熔型阻尼胶片。

实施例3

一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片，由下列重量份的原料制成：35份POE、30份EPDM、20份EVA、15份PE、100份重晶石粉、60份重钙、30份氢氧化铝、5份炭黑、5份VOC遮蔽剂、4份白油、0.5份抗氧化剂1010、0.5份抗氧化剂168和1.5份硬脂酸。

将上述原料置于密炼机中，于170℃下混炼均匀后，均匀喂入挤出机中，在200℃下，再经模具挤出到三辊压延机后压制成片材状，从而制得本发明热熔型阻尼胶片。

实施例4

一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片，由下列重量份的原料制成：35份POE、30份EPDM、20份EVA、15份PE、60份重晶石粉、60份重钙、15份氢氧化铝、5份炭黑、5份VOC遮蔽剂、3份白油、0.5份抗氧化剂1010、0.5份抗氧化剂168和0.5份硬脂酸。

将上述原料置于密炼机中，于170℃下混炼均匀后，均匀喂入挤出机中，在200℃下，再经模具挤出到三辊压延机后压制成片材状，从而制得本发明热熔型阻尼胶片。

实施例5

一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片，由下列重量份的原料制成：35份POE、30份EPDM、20份EVA、15份PE、100份重晶石粉、100份重钙、30份氢氧化铝、20份炭黑、5份VOC遮蔽剂、4份白油、1.5份抗氧化剂1010、1.5份抗氧化剂168和1.5份硬脂酸。

将上述原料置于密炼机中，于170℃下混炼均匀后，均匀喂入挤出机中，在200℃下，再经模具挤出到三辊压延机后压制成片材状，从而制得本发明热熔型阻尼胶片。

实施例6

一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片，由下列重量份的原料制成：35份POE、30份EPDM、20份EVA、15份PE、90份重晶石粉、80份重钙、20份氢氧化铝、10份炭黑、5份VOC遮蔽剂、4份白油、1份抗氧化剂1010、1份抗氧化剂168和1份硬脂酸。

将上述原料置于密炼机中，于170℃下混炼均匀后，均匀喂入挤出机中，在200℃下，再经模具挤出到三辊压延机后压制成片材状，从而制得本发明热熔型阻尼胶片。

实施例7

一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片，由下列重量份的原料制成：35份POE、30份EPDM、20份EVA、15份PE、70份重晶石粉、90份重钙、25份氢氧化铝、15份炭黑、5份VOC遮蔽剂、3份白油、1.2份抗氧化剂1010、1.2份抗氧化剂168和1.5份硬脂酸。

将上述原料置于密炼机中，于170℃下混炼均匀后，均匀喂入挤出机中，在200℃下，再经模具挤出到三辊压延机后压制成片材状，从而制得本发明热熔型阻尼胶片。

实施例8

一种汽车用环保阻燃热熔型阻尼胶片，由下列重量份的原料制成：35份POE、30份EPDM、20份EVA、15份PE、80份重晶石粉、70份重钙、15份氢氧化铝、10份炭黑、5份VOC遮蔽剂、4份白油、1份抗氧化剂1010、1份抗氧化剂168和0.5份硬脂酸。

将上述原料置于密炼机中，于170℃下混炼均匀后，均匀喂入挤出机中，在200℃下，再经模具挤出到三辊压延机后压制成片材状，从而制得本发明热熔型阻尼胶片。