[發明專利]鋼板補強膠片及制備方法

在審

• 申請號: 201410031730.8
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN104804685A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 蘭偉;熊維強;朱鴻亮;宋子良
• 申請（專利權）人: 重慶凱天汽車零配件制造有限公司
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J109/02;C09J123/22;C09J11/04;C09J11/06;C09J7/04
• 代理公司: 重慶志合專利事務所 50210
• 代理人: 胡榮琿

技術領域

本發明屬于材料領域，特別涉及一種鋼板補強膠片及制備方法。

背景技術

隨著汽車向輕量化、高速、節能方向的進一步發展，車身鋼板厚度控制越采越嚴，汽車鋼板在車身成型過程中，因沖壓拉伸變得較為薄弱，加之在汽車長期使用過程中，薄弱處如車門拐角、拉手等部位經常開啟、關閉受到反復的拉力、撞擊和振動等應力作用，會導致該處金屬板產生疲勞，在應力能量不能分散、消耗情況下，導致這些部位產生裂紋。國外汽車廠家譬如豐田、大眾等一般采用局部粘貼復合材料補強的方法來解決該問題。粘貼補強膠片的目的就是通過補強膠片中橡膠分子的松弛作用，在受力作用下產生位移和形變，使應力均勻分散，從而消耗掉外界施加的能量，消除或減弱應力能量對鋼板的影響，增強其抗疲勞性，避免裂紋的產生或阻止其擴展。

通過貼附補強膠片不僅能提高鋼板的疲勞斷裂強度，彎曲強度和剛度，且在碰撞時通過自身形變吸收沖擊能量，提高車身耐撞性，有效提高車身的安全性能指標。粘貼補強膠片鋼板的最大破壞載荷為810牛頓，比未粘貼補強鋼板的最大破壞載荷643牛頓高出167牛頓，增加了25%的破壞載荷。由此可見，在需要局部增強的部位粘貼補強膠片可以大大提高部件的使用壽命。補強膠片系近兩年來國內汽車生產廠開始使用的新產品，由于補強膠片需要一定的儲存期，使用時高溫固化，因此補強膠片的成片材料與增強材料加入硫化劑和固化劑后，并不馬上固化而是組成潛伏體系，若固化劑活性低，則儲存時間長，但固化反應不完全，影響產品強度；若固化劑活性高，固化反應完全，但儲存時間短。目前國外的補強膠片由于儲存條件復雜，需要低溫保存，使用前還需要烘烤，占用場地大，因此使用較少。國產的補強膠片，由于成片材料中有聚氨乙烯糊樹脂，使得其性能不穩定，強度、韌性等不能達到國標的要求，并且固化后不平整，存放時間短等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋼板補強膠片及制備方法。所述補強膠片通過環氧樹脂增韌改性，提高了力學性能，延長了儲存期，減少了由于固化而產生的收縮性。

本發明的技術方案是：

鋼板補強膠片基體，由雙酚A型環氧樹脂、丁腈橡膠、納米二氧化硅、納米碳酸鈣、碳黑、過氧化物、雙氰雙胺、橡膠改性劑ZX-8組成，其個組分的重量百分比為：由雙酚A型環氧樹脂、丁腈橡膠、納米二氧化硅、納米碳酸鈣、炭黑、過氧化物、雙氰雙胺、橡膠改性劑ZX-8組成，其個組分的重量百分比為：雙酚A型環氧樹脂18%～35%；丁腈橡膠10～20%；丁基橡膠：5～18%；納米二氧化硅：0～10%；納米碳酸鈣0～10%；碳黑15～30%；過氧化物0～3%；雙氰雙胺2～5%；橡膠改性劑ZX-8：5～13%。

所述雙酚A型環氧樹脂E-53、E-51、E-44、E-42、E-33、E-20中的任意一種或幾種。

所述丁腈橡膠中丙烯晴含量為15～50%。

所述丁基橡膠的分子量為2000～10000；

所述納米二氧化硅為氣相2^#、4^#白碳黑。

所述碳黑為爐法碳黑、熱裂碳黑。

所述過氧化物為過氧化二異丙苯、過氧化二丙甲酰、過氧化二叔丁基。

鋼板補強膠片基體的制備方法，有以下步驟：

將丁腈橡膠、丁基橡膠、環氧樹脂依次在煉膠機上邊煉膠邊加入，

均勻后再依次加入雙氰雙胺、橡膠改性劑ZX-8、納米二氧化硅、納米碳酸鈣、碳黑，每加入一種煉均勻后再加入另一種，得到均勻的膠狀物質。

本發明采用丁腈橡膠（NBR）作為成片材料，其中丁腈橡膠由丁二烯和丙烯晴兩者單體經乳液或溶液聚合而成，由于丁腈橡膠具有強極性，內聚力強，容易成片的性能，采用丁腈橡膠作為成片材料，通過選擇的丁腈橡膠中丙烯晴的含量，使得本發明所述補強膠片覺得成片性既能成片，又不收縮彎曲。

由于丁腈橡膠中含有烷基（非極性）和腈基（極性），能同時與少量極性物質（環氧樹脂）相容，并可改善丁腈橡膠的加工性能，因此，在丁腈橡膠（NBR）/環氧樹脂（EP）經塑煉后，得到尺寸穩定的補強膠片。

本發明采用環氧樹脂（EP）提高補強膠片的耐酸、耐堿、耐水、耐電泳漆的性能，由于作為芳環物的環氧樹脂，其化學性能穩定，采用環氧樹脂與其他材料形成復合材料，可以使材料表面有環氧樹脂膜，同時使復合材料也具有耐酸、耐堿、耐水、耐電泳漆的性能。