[發明專利]一種石墨烯EVA?g?MA發泡阻尼材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710474883.3
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107163367A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 陶宇;仲崇盟;翁亞楠
• 申請（專利權）人: 常州碳潤新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L51/06;C08K13/06;C08K3/36;C08K9/02;C08K3/04;C08K5/12;C08K5/14;C08J9/10
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司32280
• 代理人: 喬楠

技術領域

本發明屬于汽車發泡阻尼材料領域，主要涉及石墨烯為填料的高性能發泡阻尼材料及其制備方法，具體涉及一種石墨烯EVA-g-MA發泡阻尼材料的制備方法。

背景技術

如何降低車內噪聲，是汽車制造行業努力的目標，其中在焊裝汽車時鈑金與鈑金之間會留下加大空隙，如車門、車柱等地方，在汽車行駛時，容易造成噪聲，需要進行密封和阻隔噪音；目前，汽車用的材料主要是多層復合結構的高發泡橡塑材料，多層的高發泡橡塑材料制造工藝復雜，成本高，而且各層之間由于熱膨脹系數不同，在發泡過程中，會相互制約，影響發泡倍率，出現層與層之間剝離的現象，使得空隙不能填滿，影響整體的隔音效果，降低產品性能。開發低成的、具有自粘功能的高性能發泡材料，成為汽車材料行業亟待解決的問題。

石墨烯作為一種新型納米碳材料，具有優異的力學性能(彈性模量高達1Tpa)、優異的導電和導熱性能，以及獨特的二維結構；其獨特的二維形態以及納米尺度，在高發泡材料內部引入更多的界面，對泡孔能起到支撐作用，同時在變形的過程中產生更多的能量耗散，能夠顯著的提升材料的隔音性能。

本發明公開了將功能化石墨烯與EVA、EVA-g-MA復合，制成車用的高發泡自粘隔音材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種石墨烯EVA-g-MA發泡阻尼材料，其由乙烯-乙酸乙烯樹脂(EVA)、馬來酸酐接枝EVA(EVA-g-MA)、發泡劑、功能化石墨烯、氣相二氧化硅、發泡劑促進劑、過氧化交聯劑和增塑劑組成。

所述的一種石墨烯EVA-g-MA發泡阻尼材料的組成，按照重量份數計算為：

其中，所述乙烯-乙酸乙烯樹脂的VA量在14wt％～28wt％之間，VA質量分數在14wt％～28wt％之間的EVA作為主體樹脂，其彈性很好，有利于EVA發泡倍率的提高；

具體地，上述所述馬來酸酐接枝EVA接枝率為1.5％，其中馬來酸酐能夠與功能化石墨烯表面官能團發生反應，提升石墨烯與聚合物之間的作用力。

具體地，上述所述的發泡劑為偶氮二甲酰胺系列發泡劑。

具體地，上述所述的氣相二氧化硅比表面積大，表面吸附力強，表面能大，化學純度高、分散性能好等方面具有特異的性能，可作為石墨烯EVA-g-MA發泡阻尼材料的抗流掛劑和增稠劑。

具體地，上述所述的發泡劑促進劑為氧化鋅粉或硬脂酸鋅粉。

具體地，上述所述的石墨烯具有獨特的二維片層結構，由于其極高的徑厚比、表現出柔軟的形態，其在外力作用下易于產生形變，石墨烯之間的大面積解簇和相對滑移變形能夠產生能量耗散。

石墨烯為采用機械球磨法制備得到的石墨烯，石墨烯的制備方法主要包括以下兩種方法為：

方法一：以天然石墨粉為原料，稱取150-200g石墨粉于2或者4只球磨罐中，球磨時間為120～240h、球磨速度為300～600r/min，球磨運行方式：交替，球磨結束后，得到的固體粉末為石墨烯。

方法二：與方法一球磨機參數設置、操作相同，不同的是以氧化石墨為原料，稱取150-200g石墨粉于2或者4只球磨罐中，球磨時間為80～150h、球磨速度為300～600r/min，球磨運行方式：交替，球磨結束后，得到的固體粉末為石墨烯。

上述制備過程中，球磨機型號為XQM-2L，聚四氟乙烯罐2000ml，兩只，瑪瑙罐2000ml，兩只，球磨機轉速范圍100-800r/min，球磨運行方式：交替，運行時間與運行間隔時間比(1～10)：1。

按照以下方法制備功能化石墨烯：

功能石墨烯處理方法：稱取石墨烯溶于DMF中，超聲分散，在磁力攪拌下緩慢加入LiAlH4，LiAlH4與石墨烯的質量比為1:4，再加入引發劑BPO(過氧化二苯甲酰)，過氧化二苯甲酰的加入量為石墨烯重量的1-2％，加完之后繼續反應3～4h，過濾，干燥后制備得到功能化的石墨烯。

具體地，上述所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸丁卞酯，添加一定量的增塑劑，插入到高聚物分子鏈之間，消弱分子間作用力，增大高聚物分子鏈之間的距離和活動空間，提高EVA復合材料的塑性。

具體地，上述所述的交聯劑為過氧化二異丙苯。

一種石墨烯EVA-g-MA發泡阻尼材料的制備方法，具體包括如下步驟：