[發明專利]用于模制的多層襯墊的生產方法

有效

• 申請號: 201280014687.3
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN103459204A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 托馬斯·布爾金;皮埃爾·達尼羅;菲利普·戈達諾;斯蒂芬·柯尼希鮑爾;文策爾·克勞澤
• 申請（專利權）人: 歐拓管理公司
• 主分類號: B60R13/08
• 分類號: B60R13/08;B29C35/04;B29C43/52;B29C70/46
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;徐年康

技術領域

本發明涉及一種用于隔熱和隔聲的模制的多層襯墊的生產方法，該多層襯墊尤其用于機動車輛的發動機艙。

背景技術

應用于車輛的聲學和熱量襯墊在本領域中是眾所周知的。為了提供聲音衰減，這些襯墊通常依賴于吸聲和傳輸損耗，吸聲即吸收入射聲波的能力，傳輸損耗即反射入射聲波的能力。這些襯墊還依賴于熱屏蔽性能，以防止或減少來自各種熱源(發動機、變速箱和排氣系統)的熱量傳輸到車輛的乘客艙。這種襯墊尤其用于車輛的發動機艙區域，例如用作發動機罩，從而衰減更接近其聲源的發動機的聲音。

在包括客車和商用車的機動車輛的發動機艙中，吸聲器形式的隔音部件越來越多地被用來降低發動機的噪音。在一般情況下，這些吸聲器被設計成模制品，以減少車輛的外部噪音和內部噪音。所述模制品可由織物(如棉)或聚氨酯泡沫制成，并通常具有高達約160℃的熱穩定性。

在某些區域，如排氣岐管、熱空氣回流區或在發動機周圍，模制品可能經受高的熱負載。因此，這些模制品往往是部分地或完全地層壓有鋁箔來用作熱反射器，以保護底層的非織物。通常，鋁箔足夠厚以作為載體層，使得部件的機械性能是自支撐的。吸聲材料被保持為松散材料并盡可能厚來優化部件的聲學特性。例如DE8700919公開了這樣一種鋁疊層，其具有膠接到內側的用于隔離目的的泡沫。其它的例子是由夾持在兩個金屬箔層之間的松散的纖維材料墊制成，由此金屬層具有結構載體特性。

近年來，復合熱量襯墊部分地取代了典型的熱屏蔽裝飾部件。這些復合襯墊一般都形成為多層組件。這些組件被構建有熱暴露層以及復合層，熱暴露層具有反射和不滲透的功能，復合層具有良好的隔熱性、機械和結構特性，有時組件還具有附加的頂部層用于外表和抗滲透性能。這些類型的襯墊利用注射成型或壓縮成型來制得。這些復合熱量襯墊的缺點是它們是不滲透的和重的結構部件。雖然它們具有良好的熱性能和結構性能，在大多數情況下仍然缺乏聲學和熱量衰減特性。

雖然多年來已有許多粘合劑、粘合劑織物和粘接纖維被專門開發用來確保疊層件的各個層固定在一起，層疊襯墊和隔離器在分層和失效方面具有固有的風險。這種潛在的風險主要是由于襯墊和隔離器所經受的惡劣的工作環境。大多襯墊和隔離器位于熱源附近和／或被設計用于屏蔽熱源，如發動機、變速箱和排氣系統的組件等熱源。其結果是，襯墊和隔離器往往經受超過180℃的溫度，在該溫度下粘接劑或粘合劑隨著時間的推移顯示出強烈而快速的劣化。

此外，直接鄰近發動機安裝的部件有可能由于從發動機傳遞的振動而振動并引起噪音。這些振動的部件可能形成不期望的附加的噪音。另一個方面涉及襯墊的疲勞性能，振動的頻率可能對襯墊的整體壽命產生負面影響。

現有技術的另一個缺點是獲得最終復合物所需的高溫。所要達到的加熱溫度取決于基體聚合物。通常，為形成復合物，基體和加強纖維利用如熱空氣、接觸加熱或紅外線加熱等干性加熱方法來加熱。為了補償例如從加熱裝置到模制裝置的溫度損失，產品通常被加熱到高于基體聚合物的實際熔點或高于粘合樹脂的活性溫度。聚合物的高于熔點的加熱加速了退化。

使用接觸式加熱器具有另外的缺點，產品必須被壓縮以在產品的整個厚度上獲得良好的熱傳遞。熱空氣通常在粘合劑聚合物的熔融溫度以上的溫度下使用，因此聚合物受到熱損傷，而紅外線加熱僅適用于薄的材料。較厚的材料中加熱內部材料所需的能量會損傷聚合物的外表面。此方法通常只用于至多4-5mm的厚度。

在多層襯墊中使用接觸式加熱器包括使用開孔板坯泡沫層，這會導致泡沫破裂，特別是板坯泡沫的表層，從而使其對于空氣傳播的聲波是不滲透的，由此惡化該部件的整體吸聲。

另一個缺點是用作基質纖維和用作加強纖維的大多數熱塑性聚合物的熔融溫度彼此接近，例如，根據IS011357-3使用差示掃描量熱儀(DSC)測得的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的熔融溫度為230—260℃，聚丙烯的熔融溫度在140—170℃之間，聚酰胺-6(PA6.6)的熔融溫度在170-225℃之間，以及聚酰胺-6.6的熔融溫度在220—260℃之間。基質纖維和加強纖維均使用熱塑性聚合物，例如PA6.6作為基體而PET作為加強纖維，需要將它們加熱至基質纖維的熔融溫度以上，這同樣會導致加強纖維開始熔化或軟化。這將導致結構破裂，形成非常緊湊的復合物。

毛氈由于其隔熱和隔聲性能而被廣泛使用，特別是在汽車行業。目前的趨勢是朝向可回收材料，因此在過去幾年中，熱塑性粘合劑已經占據了顯著的份額。由例如聚酯、聚酰胺等高性能聚合物制成的纖維由于其機械性能和耐熱性能而非常受到關注。但必要的粘合劑構成了它們在模制3D部件中的應用限制。