[发明专利]高度衰减的可膨胀的材料和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高度衰减的可膨胀的材料和该膨胀材料在衰 减声音振动，尤其是在车辆如客车、卡车和乘用车中的用途。描述了 使用该材料和相应装置的各种方式。

背景技术

在车辆中，因动力发生器如发动机、电动机、泵或变速箱产生的 振动通过结构元件传递到发射表面如面板上，导致发射结构传递噪音。 WO2007/039309描述了用于粘合剂、密封和涂层目的的可热膨胀的材 料，当膨胀时，在降低因振动发生器产生的振动的传递时特别有效。 所应用的发明提供了可膨胀的材料，所述材料一旦膨胀，在0～500Hz 的频率下，在-10～+40℃的温度下，杨氏(Young)储能模量E’为0.1 MPa～1000MPa，损耗因子至少为0.3(优选至少为1)且优选剪切储能 模量G’为0.1MPa～500MPa。

在整个本专利申请中，将杨氏储能模量(E’)定义为在材料的比例极 限下拉伸应力与拉伸应变之比。将剪切储能模量G’定义为在比例极限 内剪切应力与剪切应变之间的比例，且将其作为材料中弹性储存的等 效能量的量度。所述损耗因子(有时也称作结构内在衰减或tanδ)为用于 衰减拉伸压缩中杨氏损失模量E”与杨氏储能模量E’之比。关于剪切的 衰减，所述损耗因子为剪切损失模量G”与剪切储能模量G’之比。通 过材料的动态力学分析(DMA)可容易地确定这些值，在本发明的上下 文中，所述材料为膨胀之后的可热膨胀的材料。如本领域中所熟知的， 通过在载体上表征材料的直接法(奥伯斯特束(Oberst’beam试验)或通 过试验试样仅由待表征的材料制成的直接法(粘弹分析仪)能够实施动 态力学分析。

将WO2007/039309的可膨胀的材料用于制造耗散振动波屏障中， 如在WO2007/039308中所述。这种屏障包含具有内表面和外表面的载 体，所述载体具有多边形部分，尤其是矩形、可选为U形，且在其外 表面上包含前述可膨胀的材料的涂层。

发明内容

在本发明的尤其有利的实施方案中，根据上述WO2007/039309和 WO2007/0393098，所述可热膨胀的材料包含：

25～70wt％、优选35～55wt％的至少一种热塑性弹性体(优选苯乙 烯/丁二烯或苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物或其至少部分氢化的衍生物)；

15～40wt％、优选20～35wt％的至少一种非弹性热塑性塑料(优选 乙烯/乙酸乙烯酯或乙烯/丙烯酸甲酯的共聚物)；

0.01～2wt％、优选0.05～1wt％的至少一种稳定剂或抗氧化剂；

2～15wt％的至少一种发泡剂，优选的量要有效地使在150℃下加 热时可膨胀的材料的体积膨胀至少100％；

0.5～4wt％的一种以上的固化剂，可选地包括0.5～2wt％的至少一 种烯烃不饱和单体或低聚物；和可选地

最高达10wt％(例如0.1～10wt％)的至少一种黏性树脂；

最高达5wt％(例如0.1～5wt％)的至少一种增塑剂；

最高达10wt％(例如0.1～10wt％)的至少一种蜡；

最高达3wt％(例如0.05～3wt％)的用于发泡剂的至少一种引发剂；

以及可选的至少一种填料(尽管填料的量优选为小于10wt％，更优 选小于5wt％)，所述百分数均表示为可热膨胀的材料总重量的重量百分 数。

本发明提供改良的可热膨胀的材料，其可用于制造 WO2007/039308中所述的耗散振动波屏障。然而，这种材料还可用于 车辆中其它声音衰减应用，例如用于衰减汽车封闭面板的振动。

该申请对应WO 02/14109中所公开的一种情况。该文献描述了在 汽车封闭面板组件中衰减振动的系统，包含：a)与汽车外部面板结构 相关的插入装置、和b)在所述插入装置至少一部分中设置的并在所述 可膨胀的材料膨胀之前与所述插入装置接触并在所述可膨胀的材料膨 胀之后与所述外部面板表面接触的、用于衰减振动的可膨胀的材料， WO 02/14109公开了用于该发明中相当普通形式的热引发材料。优选实 例为以乙烯共聚物或三元共聚物为基础的聚合物泡沫，所述聚合物可 拥有α-烯烃。作为共聚物或三元共聚物，所述聚合物由两种或三种不 同的单体构成。尤其优选聚合物的实例包括乙烯乙酸乙烯酯、EPDM或 其混合物。