[發明專利]使用再生塑料制成的具有改善的隔音性能的低成本高溫聚合物

在審

• 申請號: 201810117626.9
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108410143A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 保羅·肯尼思·德洛克;塔拉·卡嫫;斯圖爾特·C·薩爾特;喬爾·托馬斯·皮爾斯;邁克爾·A·穆斯利赫
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08K3/34;C08K7/10
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰

本公開提供一種具有改善的隔音性能的高溫聚合物。該材料包括再生PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)以及礦物質填料和纖維的組合物，再生PET作為該材料的基體聚合物，礦物質填料和纖維的組合物改善熱變形溫度并在聚合物中形成阻擋噪聲的屏障。該材料使用玄武巖纖維和云母的組合物提高耐熱性、改善彈性模量并顯著抑制聲音。材料的高溫性能和改善的聲音衰減性能使許多車身底部部件和發動機底部部件能夠免去防熱罩和額外的NVH襯墊，并且顯著降低了材料成本和汽車重量。

技術領域

本公開涉及一種用于機動車輛等物的新型組合物，該組合物對產生的熱量提供屏蔽并提供顯著的聲音抑制。

背景技術

隨著機動車輛燃料經濟性標準的提高，人們對改善燃料經濟性的關注也隨之提高。由于機動車輛總重量的降低，改善空氣動力學是改善機動車輛燃料經濟性的關鍵。與此同時，操作機動車輛的舒適性對于消費者的吸引力也很高，并且機動車輛的整體安靜對于消費者來說變得越來越重要。因此，降低機動車輛艙室內的噪音也十分重要。

為了試圖解決這些問題，制造商們增加了更多的底蓋或護罩，以利用大型面板封閉車底部分，該大型面板用于實現雙重目的：使車底表面平滑以通過基本上能使空氣在機動車輛下方高效流動來改善機動車輛的空氣動力學，以及封閉車底以降低滲透進車輛內部的聲音。

大多數企業使用由成本非常低的聚合物(像聚丙烯和高密度聚乙烯(HDPE))制成的蓋或護罩。為了改善材料的剛度、耐熱性和空間性能(dimensional capabilities)，添加了例如玻璃和滑石這樣的填料。這些混合物相對便宜，并且是用于這些應用中的傳統材料。然而，它們缺乏足夠的消音性能和熱變形(heat deflection)性能。

HDPE的熔點約為130℃，并且聚丙烯的熔點約為160℃。通常需要將這些部件放置于發動機下方和排氣系統附近，在那里一般由發動機和排氣歧管產生熱量，需要耐受高達225℃的溫度。為了改正這個嚴重的缺點，制造商在這些覆蓋部件的背面增加了防熱罩與噪聲、振動和粗糙性(NVH)襯墊的結合物(例如，高溫針刺聚酯)。然而，增加防熱罩和襯墊使車輛的整體重量顯著增加。一種能夠獨自承受至少225℃高溫并抑制噪音的材料組合物將免去對于添加防熱罩和襯墊的任何需求，從而提供實質性的益處。

發明內容

本文描述了一種具有良好的熱變形性能和噪聲抑制性能的新型組合物，其在被用作底蓋或護罩時不需要增加防熱罩和襯墊。該組合物包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的基體聚合物，以及由云母和玄武巖纖維混合的填料。基體聚合物可以是再生PET(recycledPET)和原生PET(virgin PET)的共混物，其中原生PET與再生PET的比例約在1:1至2:1之間。基體聚合物可以至少約占組合物重量的50％。在一些實施例中，基體聚合物可以約占組合物重量的55％-70％。

在一些實施例中，填料可以約占組合物重量的30％-35％。在一些情況下，填料中云母與玄武巖的比例約在25:10和20:15之間。在一些實施例中，云母具有約為85:1的縱橫比(aspect ratio)。

組合物無需現有防熱罩和襯墊的體積和重量便可以對熱量和聲音提供屏蔽。組合物可以被模塑成一個部件或多個部件，作為屏障插入車輛的車廂與車底之間。

在一些情況下，組合物可以包含約占組合物重量35％-40％的原生PET、約占組合物重量25％-30％的再生PET、約占組合物重量20％-25％的云母以及約占組合物重量5％-10％的玄武巖纖維。在其它實施例中，組合物可以包含約占組合物重量30％的原生PET、約占組合物重量30％的再生PET、約占組合物重量20％的云母以及約占組合物重量15％的玄武巖纖維。

本文還提供了添如其它試劑的實施例，例如著色劑、穩定劑、流動增強劑和/或偶聯劑。

本文進一步提供了一種制備本文所述的組合物的方法，以將組合物模塑成所需形狀，并將模塑制件插入車輛的艙室與車底之間。