本发明专利技术属于汽车发泡阻尼材料领域，特别涉及一种车用石墨烯复合发泡阻尼材料及其制备方法。发泡阻尼材料由乙烯‑乙酸乙烯树脂（EVA）、马来酸酐接枝EVA（EVA‑g‑MA）、发泡剂、功能化石墨烯、气相二氧化硅、发泡剂促进剂、过氧化交联剂和增塑剂组成。发泡阻尼材料的阻尼峰值变大，大大提升了材料的阻尼性能。
A graphene EVA g MA foam damping material and preparation method thereof
The invention belongs to the field of automobile foaming damping materials, in particular to a graphene composite foaming damping material for automobiles and a preparation method thereof. Foam damping materials by ethylene vinyl acetate resin (EVA), maleic anhydride grafted EVA (EVA g MA), foaming agent, functionalized graphene, fumed silica, foaming agent, accelerant, peroxide crosslinking agent and plasticizer. The damping peak value of foamed damping material is larger, which greatly improves the damping property of the material.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料及其制备方法
本专利技术属于汽车发泡阻尼材料领域，主要涉及石墨烯为填料的高性能发泡阻尼材料及其制备方法，具体涉及一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料的制备方法。
技术介绍
如何降低车内噪声，是汽车制造行业努力的目标，其中在焊装汽车时钣金与钣金之间会留下加大空隙，如车门、车柱等地方，在汽车行驶时，容易造成噪声，需要进行密封和阻隔噪音；目前，汽车用的材料主要是多层复合结构的高发泡橡塑材料，多层的高发泡橡塑材料制造工艺复杂，成本高，而且各层之间由于热膨胀系数不同，在发泡过程中，会相互制约，影响发泡倍率，出现层与层之间剥离的现象，使得空隙不能填满，影响整体的隔音效果，降低产品性能。开发低成的、具有自粘功能的高性能发泡材料，成为汽车材料行业亟待解决的问题。石墨烯作为一种新型纳米碳材料，具有优异的力学性能(弹性模量高达1Tpa)、优异的导电和导热性能，以及独特的二维结构；其独特的二维形态以及纳米尺度，在高发泡材料内部引入更多的界面，对泡孔能起到支撑作用，同时在变形的过程中产生更多的能量耗散，能够显著的提升材料的隔音性能。本专利技术公开了将功能化石墨烯与EVA、EVA-g-MA复合，制成车用的高发泡自粘隔音材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料，其由乙烯-乙酸乙烯树脂(EVA)、马来酸酐接枝EVA(EVA-g-MA)、发泡剂、功能化石墨烯、气相二氧化硅、发泡剂促进剂、过氧化交联剂和增塑剂组成。所述的一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料的组成，按照重量份数计算为：其中，所述乙烯-乙酸乙烯树脂的VA量在14wt％～28wt％之间，VA质量分数在14wt％～28wt％之间的EVA作为主体树脂，其弹性很好，有利于EVA发泡倍率的提高；具体地，上述所述马来酸酐接枝EVA接枝率为1.5％，其中马来酸酐能够与功能化石墨烯表面官能团发生反应，提升石墨烯与聚合物之间的作用力。具体地，上述所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺系列发泡剂。具体地，上述所述的气相二氧化硅比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好等方面具有特异的性能，可作为石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料的抗流挂剂和增稠剂。具体地，上述所述的发泡剂促进剂为氧化锌粉或硬脂酸锌粉。具体地，上述所述的石墨烯具有独特的二维片层结构，由于其极高的径厚比、表现出柔软的形态，其在外力作用下易于产生形变，石墨烯之间的大面积解簇和相对滑移变形能够产生能量耗散。石墨烯为采用机械球磨法制备得到的石墨烯，石墨烯的制备方法主要包括以下两种方法为：方法一：以天然石墨粉为原料，称取150-200g石墨粉于2或者4只球磨罐中，球磨时间为120～240h、球磨速度为300～600r/min，球磨运行方式：交替，球磨结束后，得到的固体粉末为石墨烯。方法二：与方法一球磨机参数设置、操作相同，不同的是以氧化石墨为原料，称取150-200g石墨粉于2或者4只球磨罐中，球磨时间为80～150h、球磨速度为300～600r/min，球磨运行方式：交替，球磨结束后，得到的固体粉末为石墨烯。上述制备过程中，球磨机型号为XQM-2L，聚四氟乙烯罐2000ml，两只，玛瑙罐2000ml，两只，球磨机转速范围100-800r/min，球磨运行方式：交替，运行时间与运行间隔时间比(1～10)：1。按照以下方法制备功能化石墨烯：功能石墨烯处理方法：称取石墨烯溶于DMF中，超声分散，在磁力搅拌下缓慢加入LiAlH4，LiAlH4与石墨烯的质量比为1:4，再加入引发剂BPO(过氧化二苯甲酰)，过氧化二苯甲酰的加入量为石墨烯重量的1-2％，加完之后继续反应3～4h，过滤，干燥后制备得到功能化的石墨烯。具体地，上述所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸丁卞酯，添加一定量的增塑剂，插入到高聚物分子链之间，消弱分子间作用力，增大高聚物分子链之间的距离和活动空间，提高EVA复合材料的塑性。具体地，上述所述的交联剂为过氧化二异丙苯。一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料的制备方法，具体包括如下步骤：将乙烯-乙酸乙烯树脂、马来酸酐接枝EVA、增塑剂在密炼机中80-100℃混炼10-20min，转速为30-100转/min；将发泡剂、发泡剂促进剂、气相二氧化硅、功能化石墨烯、过氧化交联剂加入后，于80-100℃下混炼20-30min，转速为30-100转/min，将上述混炼胶出片。本专利技术具有的有益效果：(1)本专利技术的一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料，选用较高接枝率为1.5％的马来酸酐接枝EVA树脂，不但具有优异的粘性，而且能增加各材料在EVA树脂中的相容性，有利于材料获得更大倍率的发泡，更多的孔隙，材料的密度更低，获得较大的阻尼峰值。(2)本专利技术的一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料，功能化石墨烯与EVA-g-MA具有非常好的界面结合力，与聚合物基体间界面滑移造成的摩擦损耗，有效的造成能量耗散，能够有效的降低车内噪声污染。(3)本专利技术的一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料，配方原料易得，成本低廉；制备方法操作简单，工艺条件易控制，运行成本低，生产效率高，制备的产品性能好。具体实施方式现在结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料的组成，按照重量份数计算为：其中，所述乙烯-乙酸乙烯树脂的VA量为14wt％；所述马来酸酐接枝EVA接枝率为1.5％；所述功能化石墨烯的制备方法如下：(1)以天然石墨粉为原料，称取150-200g石墨粉于2只2000mL的聚四氟乙烯球磨罐中，球磨时间为240h、球磨速度为500r/min，球磨运行方式：交替，运行时间与运行间隔时间比5∶1球磨结束后，得到的固体粉末为石墨烯；(2)称取石墨烯溶于DMF中，超声分散，在磁力搅拌下缓慢加入LiAlH4，LiAlH4与石墨烯的质量比为1:4，再加入引发剂BPO(过氧化二苯甲酰)，过氧化二苯甲酰的加入量为石墨烯重量的2％，加完之后继续反应3～4h，过滤，干燥后制备得到功能化的石墨烯。一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料的制备方法，具体包括如下步骤：(1)将乙烯-乙酸乙烯树脂、马来酸酐接枝EVA、增塑剂在密炼机中90℃混炼10-20min，转速为100转/min；(2)将发泡剂、发泡剂促进剂、气相二氧化硅、功能化石墨烯、过氧化交联剂加入后，于80℃下混炼20-30min，转速为50转/min，将上述混炼胶出片。实施例2-4、对比例1-2与实施例1基本相同，不同之处在于表1。表1表2一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料发泡倍率(180℃，20min范围内)表3一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料的损耗因子表4一种石墨烯EVA-g-MA发泡阻尼材料的阻尼峰值与阻尼峰温度阻尼峰值阻尼峰温度/℃实施例10.52-19.7实施例20.64-18.8实施例30.67-16.5实施例40.72-16.4对比例10.31-24.4对比例20.45-22.3对比例30.28-25.6对比例40.39-23.8对比例50.36-23.9对比例60.33-23.1以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石墨烯EVA‑g‑MA复合发泡阻尼材料，其特征在于：所述的复合发泡阻尼材料组分包括乙烯‑乙酸乙烯树脂、马来酸酐接枝EVA、功能化石墨烯、填充剂、发泡剂、过氧化交联剂、增塑剂。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯EVA-g-MA复合发泡阻尼材料，其特征在于：所述的复合发泡阻尼材料组分包括乙烯-乙酸乙烯树脂、马来酸酐接枝EVA、功能化石墨烯、填充剂、发泡剂、过氧化交联剂、增塑剂。2.如权利要求1所述的一种石墨烯EVA-g-MA复合发泡阻尼材料，其特征在于：所述的复合发泡阻尼材料的组成按照重量份数计算为：乙烯-乙酸乙烯树脂50~60份马来酸酐接枝EVA10~30份发泡剂2~20份气相二氧化硅5~10份发泡剂促进剂0.5~5份功能化石墨烯5~15份增塑剂0.5~1份过氧化交联剂0.1~0.5份。3.如权利要求1或2所述的一种石墨烯EVA-g-MA复合发泡阻尼材料，其特征在于：所述的乙烯-乙酸乙烯树脂的VA含量为14-28%。4.如权利要求1或2所述的一种石墨烯EVA-g-MA复合发泡阻尼材料，其特征在于：所述的马来酸酐接枝EVA接枝率为1.5%。5.如权利要求2所述的一种石墨烯EVA-g-MA复合发泡阻尼材料，其特征在于：所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺系列发泡剂。6.如权利要求2所述的一种石墨烯EVA-g-MA复合发泡阻尼材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶宇，仲崇盟，翁亚楠，
申请(专利权)人：常州碳润新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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