專利名稱：高度衰減的可膨脹的材料和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型高度衰減的可膨脹的材料和該膨脹材料在衰減聲音振動(dòng)，尤其是在車輛如客車、卡車和乘用車中的用途。描述了使用該材料和相應(yīng)裝置的各種方式。
背景技術(shù)：
在車輛中，因動(dòng)力發(fā)生器如發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、泵或變速箱產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)結(jié)構(gòu)元件 傳遞到發(fā)射表面如面板上，導(dǎo)致發(fā)射結(jié)構(gòu)傳遞噪音。W02007/039309描述了用于粘合劑、密 封和涂層目的的可熱膨脹的材料，當(dāng)膨脹時(shí)，在降低因振動(dòng)發(fā)生器產(chǎn)生的振動(dòng)的傳遞時(shí)特 別有效。所應(yīng)用的發(fā)明提供了可膨脹的材料，所述材料一旦膨脹，在0 500Hz下，在-10 +40°C下，楊氏(Young)儲(chǔ)能模量Ε，為0. IMPa lOOOMPa，損耗因子至少為0. 3 (優(yōu)選至少 為1)且優(yōu)選剪切儲(chǔ)能模量G，為0. IMPa 500MPa。在整個(gè)本專利申請(qǐng)中，將楊氏儲(chǔ)能模量(E’ )定義為在材料的比例極限下拉伸應(yīng) 力與拉伸應(yīng)變之比。將剪切儲(chǔ)能模量G’定義為在比例極限內(nèi)剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變之間的比 例，且將其作為材料中以彈性儲(chǔ)存的等效能量。所述損耗因子(有時(shí)也稱作結(jié)構(gòu)內(nèi)在衰減 或tanS)為用于衰減拉伸壓縮中楊氏損失模量E”與楊氏儲(chǔ)能模量E’之比。關(guān)于剪切的 衰減，所述損耗因子為剪切損失模量G”與剪切儲(chǔ)能模量G’之比。通過(guò)材料的動(dòng)力機(jī)械分 析(DMA)可容易地確定這些值，在本發(fā)明的上下文中，所述材料為膨脹之后的可熱膨脹的 材料。如本領(lǐng)域中所熟知的，通過(guò)在載體上表征材料的直接法(奧伯斯特束(Oberst'beam) 試驗(yàn))或通過(guò)試驗(yàn)試樣僅由表征的材料制成的直接法(粘彈分析儀)能夠?qū)嵤﹦?dòng)力機(jī)械分 析。將W02007/039309的可膨脹的材料用于制造耗散振動(dòng)波屏障中，如在 W02007/039308中所述。這種屏障包含具有內(nèi)表面和外表面的載體，所述載體具有多邊形部 分，尤其是矩形、可選為U形，且在其外表面上包含前述可膨脹的材料的涂層。更具體地，WO 2007/039308提出選定地用于本發(fā)明中的載體具有內(nèi)表面和外表 面，在橫截面中，所述載體為多邊形形狀。優(yōu)選地，所述載體的橫截面形狀至少在三側(cè)上為 直線和/或弧形。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述載體在一側(cè)上是敞開的，但在另一個(gè)實(shí)施方案 中，所述載體的橫截面形狀是封閉的。例如，在橫截面中的載體形狀可選自矩形、正方形、五 邊形、六邊形、U形和D形。所述載體的側(cè)面長(zhǎng)度相同或不同，且長(zhǎng)度通常根據(jù)結(jié)構(gòu)元件的 內(nèi)部尺寸來(lái)選擇，在所述結(jié)構(gòu)元件中插入耗散振動(dòng)波屏障。所述載體可以是完全中空的，但 是在特定實(shí)施方案中，可具有一種以上的內(nèi)部元件如支柱、肋材、橫壁等。設(shè)計(jì)所述載體以 在面對(duì)所述中空結(jié)構(gòu)元件底面的表面或邊緣上具有小的接頭、支架或其它突起，其中向所 述元件中插入耗散振動(dòng)波屏障。構(gòu)造這些突起以使得這種表面或邊緣遠(yuǎn)離所述結(jié)構(gòu)元件的 底部?jī)?nèi)表面，由此使得用于機(jī)械組件運(yùn)行中的所有液體更完整的地覆蓋或解除這種底部?jī)?nèi) 表面。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述載體為直的。然而在其它實(shí)施方案中，所述載體可以為屈服的或彎曲的，在另外其它的實(shí)施方案中，所述載體在特定部分中是直的，在其它 部分中是彎曲的。所述載體的各個(gè)側(cè)面可以為平面(平坦的)，但是還可為含有一個(gè)以上鋸 齒狀區(qū)域和/或一個(gè)以上突起部分的載體側(cè)面。所述載體側(cè)面可以是連續(xù)的(不含任何開 口)，但是在特定實(shí)施方案中，載體的一個(gè)以上側(cè)面可含有一個(gè)以上開口。通常來(lái)講，選定所 述載體的形狀和構(gòu)造使得通常與結(jié)構(gòu)元件的輪廓或形狀平行或匹配并消除在結(jié)構(gòu)元件內(nèi) 可能會(huì)另外一旦涂覆可熱膨脹的材料之后阻止耗散振動(dòng)波屏障安裝在這種結(jié)構(gòu)元件內(nèi)的 所有元件，其中向所述結(jié)構(gòu)元件中插入耗散振動(dòng)波屏障。期望使得在耗散振動(dòng)波屏障的外 表面與結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)表面之間存在至少一些間隙空間。在本發(fā)明的尤其有利的實(shí)施方案中，根據(jù)上述W02007/039309和W02007/0393098， 所述可熱膨脹的材料包含-25 70wt%、優(yōu)選35 55wt%的至少一種熱塑性彈性體(優(yōu)選苯乙烯/ 丁二烯 或苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物或其至少部分氫化的衍生物)；-15 40wt%、優(yōu)選20 35襯％的至少一種非彈性熱塑性塑料(優(yōu)選乙烯/乙酸 乙烯酯或乙烯/丙烯酸甲酯的共聚物)；-0. 01 2wt%、優(yōu)選0. 05 Iwt%的至少一種穩(wěn)定劑或抗氧化劑；-2 15襯％的至少一種發(fā)泡劑，優(yōu)選的量要有效地使在150°C下加熱時(shí)可膨脹的 材料的體積膨脹至少100% ；-0. 5 4wt%的一種以上的固化劑，可選地包括0. 5 2wt%的至少一種烯烴不飽 和單體或低聚物；和可選地-高達(dá)IOwt% (例如0. 1 IOwt % )的至少一種增粘樹脂；-高達(dá)5wt%(例如0. 1 5wt% )的至少一種增塑劑；-高達(dá)IOwt% (例如0. 1 IOwt % )的至少一種蠟；-高達(dá)3wt%(例如0. 05 3wt% )的用于發(fā)泡劑的至少一種引發(fā)劑；以及可選的至少一種填料(盡管填料的量?jī)?yōu)選為小于10wt%，更優(yōu)選小于 5wt% )，所述百分?jǐn)?shù)均表示為可熱膨脹的材料總重量的重量百分?jǐn)?shù)。本發(fā)明提供改良的可熱膨脹的材料，其可用于制造W02007/039308中所述的耗散振動(dòng)波 屏障。然而，這種材料還可用于車輛中其它聲音衰減應(yīng)用，例如用于衰減汽車封閉面板的振動(dòng)。該申請(qǐng)對(duì)應(yīng)WO 02/14109中所公開的一種情況。該文獻(xiàn)描述了在汽車封閉面板 組件中衰減振動(dòng)的系統(tǒng)，包含a)與汽車外部面板結(jié)構(gòu)相關(guān)的插入裝置、和b)在所述插 入裝置至少一部分中布置的并在所述可膨脹的材料膨脹之前與所述插入裝置接觸并在所 述可膨脹的材料膨脹之后與所述外部面板表面接觸的、用于衰減振動(dòng)的可膨脹的材料，WO 02/14109公開了用于該發(fā)明中相當(dāng)普通形式的熱引發(fā)材料。優(yōu)選實(shí)例為以乙烯共聚物或 三元共聚物為基礎(chǔ)的聚合物泡沫，所述聚合物可擁有α-烯烴。作為共聚物或三元共聚物， 所述聚合物由兩種或三種不同的單體構(gòu)成。尤其優(yōu)選聚合物的實(shí)例包括乙烯乙酸乙烯酯、 EPDM或其混合物。本申請(qǐng)的可熱膨脹的材料的其它應(yīng)用涉及空腔填料插入物。在車輛車身內(nèi)能夠?qū)?空腔填料插入物用于密封和/或阻擋目的。更特別地，本發(fā)明涉及空腔填料插入物，所述插入物優(yōu)選基本為平面狀且包括基本圍繞在插入物整個(gè)外周上的高衰減可膨脹的材料。將所 述插入物安裝在車輛車身的空腔中，優(yōu)選但不必須利用附接構(gòu)件。一旦活化，所述可膨脹的 材料發(fā)泡以在內(nèi)部空腔壁周圍形成密封?；罨目涨惶盍喜迦胛镌诮档屯ㄟ^(guò)空腔壁傳遞的 振動(dòng)以及空腔內(nèi)空氣傳遞的噪音兩方面特別有效。
具體實(shí)施例方式如圖1中所示，車輛車身典型地包括多個(gè)中空結(jié)構(gòu)元件(如圖1中支柱A、B和C)，所述結(jié)構(gòu)元件形成乘客室、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、行李艙、門道、窗戶及其輪艙。各個(gè)中空結(jié)構(gòu)元件典型 地包括一個(gè)以上的連通空腔，這些空腔能夠向車輛的乘客室傳遞不期望的噪音和振動(dòng)，所 述噪音由傳動(dòng)系和車輛在其上行駛的道路產(chǎn)生的。降低這些不期望噪音和振動(dòng)的一種常規(guī) 方式是利用一種以上的空腔填料插入物90填充所述車輛的空腔。這種空腔填料插入物還 有助于增強(qiáng)或強(qiáng)化所述車輛的中空結(jié)構(gòu)元件。用于該目的的典型空腔填料插入物90包括載體、與所述載體集成而形成的附件、 和在所述載體上形成的可熱膨脹的材料。典型地，構(gòu)造所述空腔填料插入物90，使得形狀類 似、但有點(diǎn)小于放置所述空腔的橫截面。通常構(gòu)造所述附件，使得插入在限定空腔的一個(gè)壁 中形成的開口中，以將所述空腔填料插入物90固定到壁上。典型地，確定所述空腔填料插 入物的位置，使得載體的平面基本上垂直于空腔的縱向。當(dāng)所述車輛車身通過(guò)焙燒爐時(shí)，可 膨脹的材料發(fā)生熱誘發(fā)膨脹，形成車輛制造方法中一部分的底漆或油漆固化步驟?？膳蛎?的材料的這種熱誘發(fā)膨脹將填充可膨脹的材料和空腔壁之間的所有外圍空間，目的在于降 低由車輛產(chǎn)生的不期望噪音傳遞到乘客室的水平。截至今日，盡管已經(jīng)進(jìn)行了大量嘗試以開發(fā)這種空腔填料插入物(通常稱作“隔 音板”)，但是大部分這種空腔填料插入物僅在降低空氣傳遞的噪音方面有效，所述噪音通 過(guò)結(jié)構(gòu)元件的空腔傳遞。然而，已經(jīng)證明，大大降低或停止所謂的結(jié)構(gòu)傳遞的噪音是很困難 的?！敖Y(jié)構(gòu)傳遞的噪音”為由發(fā)射表面(典型地為面板)產(chǎn)生的噪音，所述噪音大部分通過(guò) 支撐所述面板的結(jié)構(gòu)(典型地為框架或其它中空結(jié)構(gòu)元件)傳遞且是由動(dòng)力發(fā)生器(例如 發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、泵或變速箱)產(chǎn)生的。盡管常規(guī)的隔音板能夠?qū)⒖諝鈧鬟f的噪音密封在結(jié) 構(gòu)元件的空腔內(nèi)，但是隔板未阻止的結(jié)構(gòu)傳遞的噪音繼續(xù)通過(guò)空腔壁而在隔板的空腔下游 再次產(chǎn)生空氣傳遞的噪音。由此犧牲了隔音板在消除因車輛框架而進(jìn)入乘客室的總效率。鑒于上述，需要一種空腔填料插入物以克服先前領(lǐng)域中的上述問(wèn)題。在本專利申 請(qǐng)優(yōu)先權(quán)日期未公布的專利申請(qǐng)PCT/US2007/70578通過(guò)提供空腔填料插入物而提供了一 種解決這些問(wèn)題的方案，所述插入物包含在上述W02007/039309中公開的可熱膨脹的材 料。本發(fā)明提供新型可熱膨脹的材料以作為實(shí)例用于上述裝置中。與W02007/039309 中公開的材料相比，已經(jīng)提高了總體性能。所述領(lǐng)域中的狀態(tài)包含涉及可熱膨脹的材料的多種文獻(xiàn)，且在膨脹狀態(tài)下具有聲 音衰減性能。與本發(fā)明材料有些相關(guān)的實(shí)例為US 6110958公開了一種受約束的層衰減結(jié)構(gòu)，包括要衰減的面板、約束層和夾在 它們之間的泡沫振動(dòng)衰減材料層。由組合物提供所述泡沫振動(dòng)衰減材料，所述組合物包括 1 20wt%的彈性體聚合物、20 60wt%的熱塑性聚合物、0. 5 18wt%的增粘劑、4 23wt%的浙青填料、20 50wt%的無(wú)機(jī)填料和0. 2 7wt%的發(fā)泡劑。所述彈性體聚合物 可以為橡膠如苯乙烯_ 丁二烯共聚物或苯乙烯異戊二烯橡膠，尤其是聚苯乙烯聚異戊二烯 的三嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯_苯乙烯(S-I-S)嵌段共聚物。所述熱塑性聚合物選 自例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和乙烯丙烯酸甲酯。所述文獻(xiàn)未提及以硫和/或硫化合物為 基礎(chǔ)的固化劑。US 5635562還提出了用于約束層應(yīng)用中的可膨脹振動(dòng)衰減材料組合物。所述組合物主要包括彈性體聚合物、增塑劑、熱塑性聚合物、發(fā)泡劑、粘合促進(jìn)劑和填料。其還可包含 環(huán)氧固化劑。所述彈性體聚合物為三嵌段共聚物，包括聚苯乙烯嵌段和鍵合到聚異戊二烯 的乙烯基嵌段。所述熱塑性聚合物可包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸、聚乙烯和聚丙火布。本發(fā)明提供一種新型、改良的可熱膨脹的材料，所述材料能夠用于例如上述的應(yīng) 用和裝置。在第一實(shí)施方案中，本發(fā)明包含可熱膨脹的材料，所述材料包含a) 3 40wt %的具有第一玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的第一熱塑性彈性體；b)3 40wt%具有第二玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的第二熱塑性彈性體，其中所述第一和第 二玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相差至少10°c ；c) 5 50wt%的選自具有至少一種可聚合C = C雙鍵的聚合物和共聚物中的至少 一種熱塑性聚合物；d) 0 30wt %的至少一種增粘樹脂；e)至少一種潛性的化學(xué)發(fā)泡劑，所述量在150°C下加熱至少20分鐘時(shí)要有效地使 可膨脹的材料的體積膨脹至少50%，其中組分a) e)的總和小于IOOwt %，且IOOwt %中的剩余部分由其它組分或輔 助劑構(gòu)成。所述可熱膨脹的材料為在加熱時(shí)發(fā)泡且膨脹的材料，但其在室溫(例如15 30°C)下典型地為固體(并優(yōu)選尺寸穩(wěn)定)。在某些實(shí)施方案中，所述可膨脹的材料是干 燥且無(wú)粘性的，但在其它實(shí)施方案中其具有粘性。優(yōu)選配制所述可熱膨脹的材料，使得其能 夠成形或模制(例如通過(guò)注射模制或擠出)成期望的使用形式，在高于室溫下進(jìn)行這種成 形或模制，使得足以軟化或熔化所述可膨脹的材料，從而其能夠易于加工，但溫度要低于可 引發(fā)所述可膨脹的材料發(fā)生膨脹的溫度。將成形或模制的可膨脹的材料冷卻至室溫，制得 具有期望形狀或形式的固體。一旦活化即經(jīng)歷約130°C 240°C時(shí)(取決于所使用可膨脹 的材料的真實(shí)配方)，所述可膨脹的材料將典型地膨脹其原始體積的至少約50%、或至少 100%、或至少約150%、或至少約200%。按照所期望的最終用途的要求，可選擇高得多的 膨脹比例(例如至少約1000%)。當(dāng)用于汽車主體中時(shí)，例如可膨脹的材料典型的活化溫 度比在制造期間對(duì)在車輛車身上的底漆或油漆進(jìn)行烘烤的溫度低。通過(guò)加熱步驟可實(shí)現(xiàn)可熱膨脹的材料的膨脹，其中對(duì)所述可熱膨脹的材料進(jìn)行加 熱的時(shí)間和溫度要足以活化發(fā)泡劑以及還可能存在的所有固化劑。根據(jù)可熱膨脹的材料的本質(zhì)和組裝線的生產(chǎn)線條件，典型地在130 240°C、優(yōu)選 150°C 200°C下實(shí)施所述加熱步驟，且在爐子中的停留時(shí)間為約10分鐘 約30分鐘。利用在車輛部件通常使用的電鍍?cè)?E-涂覆浴)的通道進(jìn)行加熱步驟使得可熱膨 脹的材料發(fā)生膨脹是有利的，因?yàn)樵谠摷訜岵襟E期間的溫度通常足以誘發(fā)所預(yù)期的膨脹。
使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相差至少10°C的兩種不同熱塑性彈性體的特征，與單獨(dú)使用 一種熱塑性彈性體相比觀察到，在更寬溫度范圍內(nèi)獲得了期望的高損耗因子tan δ值(至 少大于0. 5，優(yōu)選大于0. 8，更優(yōu)選大于1)。根據(jù)要衰減裝置的典型加工溫度范圍來(lái)選擇玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度的絕對(duì)值。如果所述裝置為例如乘用車，則所期望的最有效衰減的溫度范圍 為外部環(huán)境溫度，尤其為-25 +45°C。在此情況中，兩種不同熱塑性彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度兩者都處于該溫度范圍內(nèi)。另一方面，如果所衰減的機(jī)械部件在使用期間變熱如處于 50 100°C下，則兩種不同熱塑性彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度兩者都處于這種更高的溫度范 圍內(nèi)。優(yōu)選地，第一熱塑性彈性體a)和/或第二熱塑性彈性體b)選自熱塑性聚氨酯、苯乙烯/ 丁二烯嵌段共聚物、氫化的苯乙烯/ 丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚 物和氫化的苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物。特別地，組分a)和b)選自苯乙烯/異戊二烯 /苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)和氫化的苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物。如果第一熱塑性彈性體a)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25 0. 0°C、優(yōu)選_20 _5°C 和/或如果第二熱塑性彈性體b)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0. 1 30°C、優(yōu)選4 20°C，則在約 0°C 約30°C (如果例如所衰減的車輛結(jié)構(gòu)在外部環(huán)境溫度下運(yùn)行)內(nèi)可獲得尤其有效的 衰減性能。更優(yōu)選地，第一熱塑性彈性體a)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-15 -10°C和/或第二 熱塑性彈性體b)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為5 15°C。熱塑性彈性體a)和b)優(yōu)選兩者都選自苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚 物(SIS)、和氫化的苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物。尤其優(yōu)選未氫化的三嵌段 共聚物。苯乙烯的含量?jī)?yōu)選為15 25wt%，更優(yōu)選19 21wt%。尤其合適的嵌段共聚物 包括苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物、以及其完全或部分氫化的衍生物，其中聚異 戊二烯嵌段含有相對(duì)高比例的衍生自具有1，2和/或3，4構(gòu)型異戊二烯的單體部分。優(yōu)選 地，至少約50%的聚合異戊二烯單體部分具有1，2和/或3，4構(gòu)型，剩余的異戊二烯部分具 有1，4構(gòu)型。認(rèn)為這種微結(jié)構(gòu)有助于獲得良好的衰減性能。這種嵌段共聚物可從Kuraray Co.，Ltd.獲得，商品名為HYBRAR，還可使用美國(guó)專利No. 4987194中所述的方法制得，通過(guò) 參考以其完整的形式并入本文中。合適的材料為Hybrar 5127的熱塑性彈性體a)和 Hybrar 5125的熱塑性彈性體b)。組分c)改善了加工性能，尤其是可熱膨脹的材料的擠出行為。C = C雙鍵(或認(rèn) 為在這方面與雙鍵等價(jià)的相應(yīng)三鍵)的存在是這種組分固化行為的關(guān)鍵。優(yōu)選具有乙酸乙 烯酯或(甲基)丙烯酸酯單元的聚合物或共聚物。更優(yōu)選地，至少一種熱塑性聚合物c)選 自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物。優(yōu)選乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的 乙酸乙烯酯含量為24 32mol %，更優(yōu)選27 29mol %。優(yōu)選地，可熱膨脹的材料包含至少一種增粘樹脂d)，其存在的量?jī)?yōu)選為1 20wt%。所述增粘樹脂d)選自松香樹脂、萜烯樹脂、萜烯酚醛樹脂、衍生自裂化石油餾出物 的烴樹脂、芳族增粘樹脂、塔羅油樹脂、酮樹脂和醛樹脂。合適的松香樹脂為松香酸、左旋海 松酸、新揪酸、右旋海松酸、長(zhǎng)葉松酸、前述松香酸的烷基酯和松香酸衍生物的氫化產(chǎn)物。優(yōu) 選地，其選自脂族烴樹脂。分子量(數(shù)均)為1000 2000。軟化點(diǎn)(根據(jù)ASTM D-6090-97 測(cè)得)為95 105°C。合適的材料為ExxonMobile的Escorez 1102。在發(fā)泡(“發(fā)泡”)之前，通過(guò)光化輻射的照射如通過(guò)可見光或UV光、或、或電子輻射可對(duì)可熱膨脹的材料進(jìn)行預(yù)固化或固化，除了這種物理固化步驟或作為這種物理固化步驟的代替，可以利用至少一種化學(xué)固化劑對(duì)所述材料進(jìn)行固化，所述固化劑存在于材料 中作為附加組分f)。合適的固化劑包括能夠誘發(fā)自由基發(fā)硬的物質(zhì)如有機(jī)過(guò)氧化物，包括 酮過(guò)氧化物、二?；^(guò)氧化物、過(guò)酸酯、過(guò)縮酮(perketal)、過(guò)氧化氫和其它物質(zhì)如異丙基 苯過(guò)氧化氫、二(叔丁基過(guò)氧)二異丙基苯、二(-2-叔丁基過(guò)氧異丙基苯)、1，1_ 二-叔丁 基過(guò)氧_3，3，5-三甲基環(huán)己烷、二異丙苯基過(guò)氧化物、叔丁基過(guò)氧-苯甲酸酯、二 -烷基過(guò) 氧二碳酸酯、二-過(guò)氧縮酮(如1，1- 二-叔丁基過(guò)氧_3，3，5-三甲基環(huán)己烷)、酮過(guò)氧化物 (例如甲基乙基酮過(guò)氧化物)和4，4- 二-叔丁基過(guò)氧正丁基戊酸酯。然而，優(yōu)選以硫和/或硫化合物為基礎(chǔ)的固化劑，因?yàn)樗鼈兙哂袔追N優(yōu)勢(shì)降低了 在生產(chǎn)線停止時(shí)在油漆烘烤爐中因高于約200°C或延長(zhǎng)固化時(shí)間而造成的“燒損”、獲得了 更高的膨脹比例、以及損耗因子tan δ變得幾乎與固化溫度無(wú)關(guān)?；谶@些原因，優(yōu)選可熱 膨脹的材料含有至少一種以硫和/或硫化合物為基礎(chǔ)的化學(xué)固化劑f)，優(yōu)選元素硫和至少 一種有機(jī)二 _或聚硫化物的混合物。優(yōu)選的有機(jī)硫化物為二硫化四甲基秋蘭姆。固化劑優(yōu)選為潛性固化劑，即固化劑在室溫下基本上呈惰性或無(wú)活性但在加熱至 高溫(例如約130°C 約240°C內(nèi)的溫度)時(shí)具有活性。作為最佳的組合物，關(guān)于所述組分的相對(duì)量?jī)?yōu)選滿足至少一種下列條件組分a)存在的量為5 20wt%，優(yōu)選8 16wt% ；組分b)存在的量為15 40wt%，優(yōu)選20 35wt% ；組分c)存在的量為10 25wt%，優(yōu)選12 20wt% ；組分d)存在的量為2 IOwt %，優(yōu)選3 8wt % ；組分e)存在的量為1 20wt%，優(yōu)選2 IOwt % ；組分f)存在的量為0. 2 5wt%，優(yōu)選0. 7 2wt% ；其中組分a) f)的總量小于100襯％，且100襯％中的剩余物由另外的組分和輔 助劑構(gòu)成。在尤其優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明包含可熱膨脹的材料，所述材料包含a) 5 20wt %的第一熱塑性彈性體，所述彈性體選自熱塑性聚氨酯、苯乙烯/ 丁二 烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯/ 丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物和氫化苯乙 烯/異戊二烯嵌段共聚物，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25 0. O0C ；b) 15 40wt%的第二熱塑性彈性體，所述彈性體選自熱塑性聚氨酯、苯乙烯/ 丁 二烯嵌段共聚物、氫化的苯乙烯/ 丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物和氫化 的苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0. 1 30°C ；c) 10 25wt%的至少一種熱塑性聚合物，所述聚合物選自乙烯/乙酸乙烯酯共聚 物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物； d) 2 IOwt %的至少一種增粘樹脂；e)至少一種潛性的化學(xué)發(fā)泡劑，其量要有效地使在150°C下加熱至少20分鐘時(shí)可 膨脹的材料的膨脹體積為至少50%，優(yōu)選膨脹的體積為至少100% ；f)0. 5 4wt%的至少一種以硫和/硫化合物為基礎(chǔ)的固化劑；其中組分a) f)的總量小于100襯％，且100襯％中的剩余物由另外的組分和輔 助劑構(gòu)成。
本發(fā)明該實(shí)施方案的材料比本領(lǐng)域狀態(tài)中的材料展示了幾種優(yōu)勢(shì)。例如·所有的其它成分相同，具有以硫和/或硫化合物為基礎(chǔ)的固化劑的本發(fā)明組合物比使用過(guò)氧化物固化體系的類似組合物的膨脹率高；·以硫和/或硫化合物為基礎(chǔ)的固化劑與過(guò)氧化物固化體系相比，提高了熱穩(wěn)定 性。使用過(guò)氧化物固化體系的可比較組合物在超過(guò)200°C下固化時(shí)發(fā)生熱分解；·將具有不同玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的兩種熱塑性彈性體與以硫和/或硫化合物為基礎(chǔ) 的固化劑組合在一起，導(dǎo)致在140°C 210°C的固化溫度范圍內(nèi)幾乎具有恒定的損耗因子 tan δ ；·具有不同玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的兩種熱塑性彈性體的組合導(dǎo)致在約0°C 約30°C內(nèi) 具有有效的衰減性能，所述性能不受固化溫度的影響。所有已知的發(fā)泡劑如分解是釋放氣體的“化學(xué)發(fā)泡劑”、或“物理發(fā)泡劑”即可膨脹 的中空珠子(有時(shí)也稱作可膨脹微球)，適合作為本發(fā)明中的發(fā)泡劑e)。優(yōu)先使用不同發(fā) 泡劑的混合物；例如將具有相對(duì)低活化溫度的發(fā)泡劑與具有相對(duì)高活化溫度的發(fā)泡劑組合 使用?！盎瘜W(xué)發(fā)泡劑”的實(shí)例包括偶氮、酰胼、亞硝基和卡巴胼化合物如偶氮二異丁腈、 偶氮二甲酰胺、二 _亞硝基_環(huán)戊烷_四胺、4，4'-氧二(苯磺酸酰胼)、二苯基-砜-3， 3' -二硫-酰胼、苯-1，3-二硫酰胼和對(duì)甲苯磺酰半卡巴胼。尤其優(yōu)選的發(fā)泡劑為偶氮二 甲酰胺。在存在其它催化劑或引發(fā)劑如鋅化合物(例如氧化鋅)、(改性)脲等時(shí)，可對(duì)“化 學(xué)發(fā)泡劑”有利。然而，還可以使用“物理發(fā)泡劑”和尤其是可膨脹的中空珠子(有時(shí)稱作微球)。 有利地，所述中空珠子是以聚偏二氯乙烯共聚物或丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物為基礎(chǔ) 的且含有膠囊化的揮發(fā)性物質(zhì)如輕質(zhì)烴或氫化的烴。合適的可膨脹中空珠子可商購(gòu)獲得，例如分別源自Pierce&Stevens (現(xiàn)在部分為 Henkel Corporation)或 Akzo Nobel 的商標(biāo)分別為的 “Dualite” 和 “Expancel” 的產(chǎn)品。本發(fā)明的組合物還包含一種以上的其它組分或輔助劑，優(yōu)選選自如下物質(zhì)中的一 種以上物質(zhì)g)5 40wt%、尤其為10 30wt%的填料；h)2 20wt%、尤其為2 IOwt %的增塑劑；i) 1 5wt%的固化催化劑；k) 0. 05 3wt %的抗氧化劑和/或穩(wěn)定劑；1)0. 05 5wt%、尤其為 0. 05 加速劑；m)l 10wt%、尤其為1 5wt%的脲。合適填料g)的實(shí)例包括地面和沉淀的白堊、化石、碳酸鈣、碳黑、鈣-鎂碳酸鹽、重 晶石、粘土、云母、和鋁-鎂-鈣型硅酸鹽填料如硅灰石和綠泥石。填料顆粒的粒度為25 250 μ m。填料的總量為15 25wt%。然而，還可將其限制為小于IOwt %，甚至小于5wt%。 在一個(gè)實(shí)施方案中，可膨脹的材料不含填料(本文中基本上稱作無(wú)機(jī)顆粒如上述材料的顆 粒)。合適增塑劑h)的實(shí)例包括二元酸的C1,烷基酯(例如鄰苯二甲酸酯)、二芳基醚、聚烷撐二醇的苯甲酸酯、有機(jī)磷酸酯、和苯酚或甲酚的烷基磺酸酯。例如可以將鄰苯二甲酸 二異壬酯用作增塑劑。優(yōu)選使用氧化鋅、可選為活化形式的氧化鋅作為固化催化劑i)。合適的抗氧化劑和穩(wěn)定劑k)包括位阻酚類和/或硫醚、位阻芳族胺等。優(yōu)選苯酚 抗氧化劑。合適的加速劑1)選自噻唑和亞磺酰胺。尤其優(yōu)選使用N-N' -二環(huán)己基-2-苯并 噻唑亞磺酰胺與2-巰基苯并噻唑的組合。優(yōu)選的發(fā)泡劑、固化劑、固化催化劑和固化加速劑的具體組合導(dǎo)致材料在加熱膨 脹之后產(chǎn)生閉孔泡沫。優(yōu)選選擇至少部分成膜的聚合物a)和b)也有助于形成閉孔泡沫， 因?yàn)樵诎l(fā)泡過(guò)程期間所述聚合物會(huì)拉伸而不會(huì)破裂。優(yōu)選閉孔泡沫，因?yàn)槠洳荒艹淙胨?滲入水。另外，可熱膨脹的材料優(yōu)選組分的組合導(dǎo)致在膨脹之后具有其它期望的性能吸收的水(在室溫下的水中持續(xù)22小時(shí))少于膨脹材料的10wt% ；膨脹的材料在e_涂層上 具有良好的粘合；其不會(huì)腐蝕裸露的鋼材。在本發(fā)明的特定實(shí)施方案中，可選擇可熱膨脹的材料的組分，使得可熱膨脹的材料不含或基本不含任何可熱固樹脂如環(huán)氧樹脂(例如可膨脹的材料含有小于5wt%或小于
的環(huán)氧樹脂)。本發(fā)明提供改良的可膨脹的材料，所述材料一旦在130 240°C下加熱而膨脹，則 具有0. IMPa IOOOMPa的楊氏儲(chǔ)能模量E’、大于0. 5 (優(yōu)選至少為1)的損耗因子tan δ、 和優(yōu)選0. IMPa 500MPa的剪切儲(chǔ)能模量G，，所述損耗因子和剪切儲(chǔ)能模量在0 500Hz 頻率下于-10 +50°C下測(cè)得。通過(guò)擠出或切割、或通過(guò)在60 80°C下的注射模制，將未固化的可熱膨脹的材料 制成期望的形狀。處于船運(yùn)的目的，能夠?qū)⑵鋽D出(例如在冷金屬帶上)并造粒。在使用 地點(diǎn)，通過(guò)在60 80°C下加熱能夠再次將微粒軟化以通過(guò)擠出或注射模制進(jìn)行成形。如在W02007/039308中所述，可以將這種可膨脹的材料用于制造耗散振動(dòng)波屏 障。因此，本發(fā)明的第二方面提供耗散振動(dòng)波屏障，所述屏障包含具有內(nèi)表面和外表面的載 體，其中包含本發(fā)明可熱膨脹的材料的涂層存在于所述內(nèi)表面或所述外表面的至少一個(gè)表 面上?！昂纳⒄駝?dòng)波屏障”阻斷了車輛等重結(jié)構(gòu)傳遞的噪音的傳播，阻止噪音從其來(lái)源 (發(fā)動(dòng)機(jī)、懸掛系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、附件)通過(guò)如下傳播路徑傳播至產(chǎn)生聲音的輻射面板(連接 到框架的平面板如乘客室周圍的面板)框架或中空主體網(wǎng)絡(luò)。將耗散振動(dòng)波屏障引入傳 播路徑中以盡可能地接近噪音源。將這種效果示意性示出于圖2中上部的圖示出不含振動(dòng)屏障的汽車中空框架的 一部分。從來(lái)源注入到中空框架中的振動(dòng)沿框架的壁傳導(dǎo)而無(wú)明顯衰減。然后，將振動(dòng)傳 播到輻射面板，產(chǎn)生噪音。所述圖的下面部分示出引入到傳播路徑中的耗散振動(dòng)波屏障(處于膨脹狀態(tài))的 效果振動(dòng)可以在膨脹泡沫中驅(qū)散，將所述膨脹泡沫約束在框架的壁和載體的外表面之間。 這大大降低了框架中振動(dòng)的振幅。本發(fā)明的耗散振動(dòng)波屏障包含具有內(nèi)表面和外表面的載體，所述載體具有多邊形部分，尤其是矩形、可選的U形，且在其外表面上包含涂層，所述涂層包含本發(fā)明的可熱膨 脹的材料。參考W02007/039308的圖1 4(此處進(jìn)行復(fù)制以作為圖3 6)，所述文獻(xiàn)展示 了可熱膨脹的材料膨脹之前和之后這種振動(dòng)波屏障的外貌，并給出了插入到結(jié)構(gòu)元件中之 后和可熱膨脹的材料膨脹之后耗散振動(dòng)波屏障的示意性透視圖。能夠使用與本發(fā)明可熱膨 脹的材料相同的構(gòu)型。
圖3為本發(fā)明耗散振動(dòng)波屏障的第一實(shí)施方案在可熱膨脹的材料膨脹之前的示 意性透視圖。圖4為在可熱膨脹的材料膨脹之后圖3的耗散振動(dòng)波屏障的示意性透視圖。圖5為圖3的耗散振動(dòng)波屏障在插入結(jié)構(gòu)元件中之后的示意性透視圖。圖6為圖5的耗散振動(dòng)波屏障在可熱膨脹的材料膨脹之后的示意性透視圖。選定用于本發(fā)明該實(shí)施方案中的載體具有內(nèi)表面和外表面。在橫截面中，所述載 體為多邊形形狀。優(yōu)選地，所述載體的橫截面形狀具有呈直線和/或弧形的至少三個(gè)側(cè)面。 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述載體在一個(gè)側(cè)面上打開，但在另一個(gè)實(shí)施方案中，載體的橫截面形 狀是封閉的。例如，所述載體的橫截面可以為選自矩形、方形、五邊形、六邊形、U形和D形 中的形狀。所述載體的側(cè)面的長(zhǎng)度可以相同或不同，所述長(zhǎng)度通常根據(jù)結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)部尺 寸來(lái)選擇，其中向所述結(jié)構(gòu)元件中插入耗散振動(dòng)波屏障。所述載體可以完全為中空的，但在 特定實(shí)施方案中，可具有一個(gè)以上的內(nèi)部元件如支柱、肋材、隔板等。可以對(duì)所述載體進(jìn)行 設(shè)計(jì)以在面對(duì)中空結(jié)構(gòu)元件底部的表面或邊緣上具有小的接頭、支架或其它突起，其中向 所述結(jié)構(gòu)元件中插入耗散振動(dòng)波屏障。構(gòu)造這些突起以保持這種表面或邊緣遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)元件 的底部?jī)?nèi)表面，由此使得用于車輛組件運(yùn)行中的所有液體更完全的覆蓋或解除這種底部?jī)?nèi) 表面。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述載體是直的。然而，在其它實(shí)施方案中，所述載 體可以屈服或彎曲。在另外其它實(shí)施方案中，所述載體在特定部分中是直的而在其它部分 中是彎曲的。所述載體的各個(gè)側(cè)面可以為平面(平坦)，但載體的側(cè)面還可含有一個(gè)以上的 鋸齒狀區(qū)域和/或一個(gè)以上的突起部分。所述載體側(cè)面可以是連續(xù)的(不含任何開口)，但 在特定實(shí)施方案中，所述載體一個(gè)以上的側(cè)面可含有一個(gè)以上的開口。通常來(lái)講，選擇所述 載體的形狀和構(gòu)型使得與向其中插入耗散振動(dòng)波屏障的結(jié)構(gòu)元件的輪廓或形狀平行或匹 配，并使得清除結(jié)構(gòu)元件內(nèi)的所有元件，其中一旦涂覆了可熱膨脹的材料，所述所有元件會(huì) 另外阻止耗散振動(dòng)波屏障固定在這種結(jié)構(gòu)元件內(nèi)。如同隨后將更加詳細(xì)描述的，期望使得 在耗散振動(dòng)波屏障的外表面與所述結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)表面之間具有至少一點(diǎn)間隙空間。所述載體由金屬制成。優(yōu)選金屬為鋼材尤其為鍍鋅鋼材、和鋁。所述載體還可以由合成材料制成，可選地對(duì)所述載體進(jìn)行纖維(例如玻璃纖維) 增強(qiáng)和/或其它類型的填料進(jìn)行增強(qiáng)。優(yōu)選的合成材料為具有低水吸收且在高達(dá)至少 180°C下尺寸穩(wěn)定的熱塑性合成材料。合適的熱塑性合成材料例如選自聚酰胺(PA)、聚苯撐 硫(PPS)、聚苯撐醚(PPE)、聚苯撐砜(PPSU)、聚醚酰亞胺(PEI)和聚苯撐酰亞胺(PPI)。還 可以使用熱固性合成材料如模制化合物、硬聚氨酯等來(lái)構(gòu)造所述載體。通過(guò)任意合適方法 如模制(包括注射模制)、沖壓、彎曲、擠出等可將載體形成期望形狀。在所述載體外表面的至少一部分上施加涂層，但還可在整個(gè)外表面上施加涂層。 可熱膨脹的材料的涂層可以是連續(xù)的，盡管本發(fā)明還預(yù)期在載體外表面上具有兩個(gè)以上可熱膨脹的材料的分開部分。這些部分的大小、形狀、厚度等可以不同。另外，可以在載體表 面上分布可熱膨脹的材料以作為多個(gè)(小的)塊或補(bǔ)丁。包含可熱膨脹的材料的涂層在載體外表面上的厚度可以均勻，但也可以不均勻。 典型地，所述涂層的厚度為0. 5 10mm。
通過(guò)任意合適的手段如擠出、共模制、表面模制等可在載體表面上施加可熱膨脹 的材料。例如，將可熱膨脹的材料加熱至足以軟化或熔化所述材料而不會(huì)使得存在的發(fā)泡 劑或固化劑活化的溫度，然后在外部載體表面上將軟化或熔化的材料擠出以形成條帶。一 旦冷卻，則將可熱膨脹的材料的條帶重新凝固并粘附到載體表面上?；蛘?，通過(guò)模切，將可 熱膨脹的材料片形成具有期望尺寸和形狀的單個(gè)部分，然后通過(guò)合適手段如機(jī)械固定或?qū)?與載體表面接觸的所述部分的表面加熱至有效地使可熱膨脹的材料充當(dāng)熱熔融粘合劑的 溫度下，將所述單個(gè)部分連接到外部載體上。還可以使用分別施加的粘合劑層以將可熱膨 脹的材料連接到所述載體的外表面上。如果載體不合適，則所述概念也不會(huì)有效。所述載體在材料膨脹之前和膨脹期間 具有“支撐”和引導(dǎo)的基本功能，但其最重要的功能是通過(guò)要衰減結(jié)構(gòu)的壁制成夾心結(jié)構(gòu)而 對(duì)膨脹之后的材料進(jìn)行約束。如果載體材料(鋼材、尼龍...)和設(shè)計(jì)(肋材、加勁桿...) 導(dǎo)致動(dòng)態(tài)剛性(扭轉(zhuǎn)性、撓性)達(dá)到要衰減結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)剛性，則能夠?qū)崿F(xiàn)該目的。如果載體 太軟，其將因泡沫發(fā)生位移而變形、或因要衰減結(jié)構(gòu)發(fā)生位移而自身發(fā)生變形。如果太硬， 雖然耗散振動(dòng)波屏障會(huì)工作，但是其尺寸過(guò)大。所述載體必須比發(fā)泡的衰減材料硬。在這 種條件下，要衰減的振動(dòng)不會(huì)因泡沫而傳遞到載體和背部，而是吸入泡沫內(nèi)并因產(chǎn)生熱而 驅(qū)散。這解釋了術(shù)語(yǔ)“耗散波屏障”。所述載體正常工作的一種附加條件是與衰減泡沫相接觸的振動(dòng)的共振頻率(整 體和局部撓曲的形狀)必須比干擾頻率高。這種附加條件對(duì)本發(fā)明的耗散振動(dòng)波屏障是特 殊的，且將其與用于空中傳播的標(biāo)準(zhǔn)支柱填料區(qū)分開來(lái)。在第三方面中，本發(fā)明包含用于衰減汽車封閉面板組件中振動(dòng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng) 包括a)與汽車外部面板結(jié)構(gòu)相關(guān)的插入裝置；和b)用于衰減振動(dòng)的可熱膨脹的材料，該可熱膨脹的材料布置在所述插入裝置至少 一部分中，并且在所述可膨脹的材料膨脹之前與所述插入裝置相接觸，且在所述可膨脹的 材料膨脹之后與所述外部面板表面相接觸，其中使用本發(fā)明的可熱膨脹的材料。參考WO 02/14109的圖1和2，所述圖示出在用于衰減車門振動(dòng)時(shí)，該系統(tǒng)的外觀。 另外，在本專利申請(qǐng)的圖7中也示出該內(nèi)容。在該實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及振動(dòng)降低系統(tǒng)，尤其是用于汽車框架組件如(沒有 限制)具有門插入裝置的車輛門框組件以及用于滑動(dòng)門、提升門或其它設(shè)計(jì)中任意其它汽 車封閉面板組件的一種系統(tǒng)，所述其它設(shè)計(jì)有助于乘客和/或貨物進(jìn)出機(jī)動(dòng)車輛。所述系 統(tǒng)可使用小型涂覆器技術(shù)形式的擠出技術(shù)，以有助于通過(guò)原位擠出工藝在插入裝置和/或 其它選定的門框部分如流水線增強(qiáng)部分上涂覆本發(fā)明的抗振動(dòng)衰減材料。應(yīng)理解，本發(fā)明中公開的材料在膨脹并連接到門的插入裝置和可選的內(nèi)部和外部 主體面板時(shí)充當(dāng)抗振動(dòng)衰減器，此時(shí)通過(guò)在車輛組裝車間內(nèi)經(jīng)常遇到的油漆操作和工藝周期對(duì)插入裝置如插入裝置(現(xiàn)在連接到組件運(yùn)行中的車輛上)進(jìn)行處理。所述材料受熱膨 脹且因在油漆操作期間門插入裝置與內(nèi)部和外部門板發(fā)生交聯(lián)而使得所述材料部分填充 入空腔中，由此降低了在車門打開和關(guān)閉時(shí)車輛的噪音和振動(dòng)特性并制造了更安靜的門組 件。 通過(guò)門插入裝置制造商或車輛制造商能夠利用本發(fā)明，并通過(guò)車輛制造商在最后 的組裝操作中將本發(fā)明擠壓在門插入裝置本身上以進(jìn)行使用。在一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)美國(guó)專利No. 5，358，397，衰減材料包含沿所述插入裝置 部分并在所述插入裝置部分上以固體(盡管可曲折)形式擠出的多個(gè)小球或珠子。然后， 所述小球在暴露于在最終車輛組裝設(shè)施中所遇到的e-涂覆工藝以及其它油漆操作周期中 時(shí)，發(fā)生膨脹并連接到插入裝置和主體面板。另外，可以預(yù)期，可以在自動(dòng)化或其它迅速制 造過(guò)程中將本發(fā)明的可熱膨脹的材料用于機(jī)動(dòng)車輛的結(jié)構(gòu)元件或修整部件，所述制造過(guò)程 涉及通過(guò)常規(guī)方法進(jìn)行的加熱以及焊接和輻射固化技術(shù)、或者涉及在應(yīng)用之前對(duì)選定的元 件或部件進(jìn)行清潔以有助于可膨脹的材料的粘合。在特殊的非限制性實(shí)施方案中，通過(guò)使用合適的小型涂覆器將由振動(dòng)衰減材料構(gòu) 成的多個(gè)小球從固體或干燥化學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成粘彈狀，其中在足以將所述小球轉(zhuǎn)化能成粘彈 材料的溫度下對(duì)所述小球進(jìn)行加工，所述粘彈材料能夠以期望的稠度、厚度和圖案在插入 裝置的外表面上流動(dòng)。作為多個(gè)小球的替代，可以在插入裝置的至少一部分上以一個(gè)以上條帶的方式布 置本發(fā)明的可熱膨脹的材料。然后，通過(guò)本領(lǐng)域中熟知的制造技術(shù)有車輛制造商將所述插入裝置固定在汽車車 門組件或其它面板組件內(nèi)。因?yàn)樵谲囕v最后組裝之前制備所述組件，所以通過(guò)e-涂覆或其 它熱誘導(dǎo)油漆操作對(duì)所述組件進(jìn)行加工，導(dǎo)致所述材料從插入裝置膨脹并連接到選定汽車 封閉面板外面板或內(nèi)面板中的一個(gè)或兩個(gè)上，所述選定的汽車封閉面板如具有內(nèi)門板和外 門板的門框組件，其中對(duì)所述材料進(jìn)行固化并保留在適當(dāng)位置處?？梢灶A(yù)期，所述材料從插 入裝置的外表面膨脹并交聯(lián)到基板上，能夠形成門內(nèi)面板和門外面板的一個(gè)面或兩個(gè)面， 由此降低由門組件所發(fā)出的噪音和振動(dòng)。盡管優(yōu)選實(shí)施方案公開了從插入裝置如插入梁的 外表面基本上進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)而與門外面板接觸的材料，但是應(yīng)理解，與插入裝置一起使用 的材料的各種模式和用途使得所述材料膨脹并粘附到門內(nèi)面板和門外面板中的一個(gè)和兩 個(gè)上、以及在門組裝或其它應(yīng)用中可能利用或遇到的任意其它基板上，這有助于乘客或貨 物進(jìn)入車輛。在一個(gè)實(shí)施方案中，在與限定汽車車門組件的一個(gè)以上內(nèi)壁相鄰的插入裝置上以 連續(xù)或不連續(xù)的方式將降低振動(dòng)的介質(zhì)進(jìn)行原位擠出。在將門組件安裝到車輛上之后對(duì)所 述降低振動(dòng)的介質(zhì)進(jìn)行活化以完成對(duì)活性材料在空腔內(nèi)的轉(zhuǎn)化(例如膨脹或流動(dòng))，并將 所述車輛進(jìn)行加熱以通過(guò)最后的汽車組裝車間的e-涂覆和油漆操作周期對(duì)其進(jìn)行處理， 這在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的。制得的結(jié)構(gòu)包括在其表面的至少一部分上涂覆的壁或膨脹擠出 物，所述降低振動(dòng)的材料用于降低在運(yùn)輸期間和在門組件功能性運(yùn)行期間的振動(dòng)。圖7示出在制造機(jī)動(dòng)車輛中典型遇到的汽車門框組件的實(shí)例，所述車輛包括門插 入裝置。通常這種結(jié)構(gòu)包括多個(gè)中空部分的面板元件，將所述元件連接并成形以限定門內(nèi) 面板，在所述門內(nèi)面板內(nèi)具有空腔。合適的門框組件的實(shí)例包括貨物門、提升門、后倉(cāng)門、滑動(dòng)門、易于進(jìn)入的第三門、門把手、鎖、窗戶組件或其它車輛門和門組件、副架構(gòu)造等。為了 說(shuō)明(而不是限制)，圖7中一種這樣的結(jié)構(gòu)包括門插入梁形式的門插入裝置。盡管可以將 本發(fā)明用于不需要存在門插入裝置的門框組件的其它部分、以及門之外的其它汽車封閉面 板組件中，但是所述插入裝置典型地由金屬(例如鋼材、鋁、鎂基合金等)構(gòu)成，且可以為冷 沖壓、熱沖壓、輥壓成形的管狀梁、中空管狀梁、或液壓成形部分。另外可以預(yù)期，所述插入 裝置可以有復(fù)合材料或其它高強(qiáng)度聚合物材料形成，這取決于本發(fā)明具體用途所需要的結(jié) 構(gòu)增強(qiáng)。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將本發(fā)明降低振動(dòng)的材料以適當(dāng)模式擠出，在沿任意一個(gè)或兩 個(gè)插入裝置或門框組件的任意選定部分上布置所述材料可實(shí)現(xiàn)組件和門插入裝置的振動(dòng) 的降低，所述任意選定部分為例如在組件和相應(yīng)窗口結(jié)構(gòu)之間形成的帶狀生產(chǎn)線增強(qiáng)元件 或適用于應(yīng)用可熱膨脹的材料的組件的其它部分。在可熱膨脹的材料膨脹之后，該方法的結(jié)果為包含具有如上所述吸收振動(dòng)的系統(tǒng) 的封閉面板組件的車輛，其中所述可熱膨脹的材料處于膨脹狀態(tài)。這種車輛在本發(fā)明的范 圍內(nèi)。在還另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明包含用于在中空結(jié)構(gòu)中隔音和衰減振動(dòng)的空腔填料插入物，所述空腔填料插入物包含可熱膨脹的材料和能夠?qū)⑺隹涨惶盍喜迦胛锉３衷?所述中空結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)定位置中的至少一種附接構(gòu)件，其中a)所述可熱膨脹的材料至少基本 上繞所述空腔填料插入物的整個(gè)外周延伸和b)使用本發(fā)明的可熱膨脹的材料。在介紹性部分中已經(jīng)對(duì)空腔填料插入物的可能形狀和功能進(jìn)行了描述。所述空腔 填料插入物基本上為平面狀。在本發(fā)明上下文中的“基本上為平面狀”是指所述空腔填料 插入物相對(duì)平坦且薄，所述插入物的最大厚度明顯小于其最大寬度。例如，插入物的最大厚 度典型地為小于插入物最大寬度的20%。典型地，存在于空腔填料插入物外周處的可熱膨 脹的材料的厚度為約4 約10mm。在本文中，“厚度”是指在垂直于插入物平面且平行于中 空結(jié)構(gòu)元件縱軸方向上空腔填料插入物的尺寸，所述插入物位于所述中空結(jié)構(gòu)元件中。這 使得幾何結(jié)構(gòu)不同于上述的“耗散波屏障”。可膨脹的材料在活化期間至少呈放射狀膨脹，從而密封連接了空腔填料插入物的 結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)表面，由此防止車輛產(chǎn)生的不期望的噪音和振動(dòng)傳播到乘客室。配制所述可 膨脹的材料使得其在活化并膨脹時(shí)與空腔內(nèi)壁接觸，但不是粘附或粘接到所述內(nèi)壁。或者 并優(yōu)選地，可以選擇所述可膨脹的材料的成分，使得在其膨脹狀態(tài)下，所述可膨脹的材料確 保粘附或粘結(jié)到內(nèi)部空腔壁表面上(即不應(yīng)用明顯的力不能將其與壁面分開)。在本發(fā)明 的尤其優(yōu)選實(shí)施方案中，所述膨脹的材料極其牢固地粘附到空腔壁面上，使得觀察到粘性 失效(即粘合劑的結(jié)構(gòu)失效使得在將兩個(gè)物體分離時(shí)，粘合劑仍保留在載體和空腔壁兩者 的表面上)。優(yōu)選地，所述膨脹的材料為閉合泡沫。另外，優(yōu)選所述膨脹材料的密度相對(duì)地 (例如小于1200kg/m3)使得制得的衰減中空結(jié)構(gòu)元件的重量相對(duì)輕，由此提供了具有改進(jìn) 燃料經(jīng)濟(jì)的車輛。本發(fā)明的該實(shí)施方案還涉及降低振動(dòng)從振動(dòng)發(fā)生器到借助于結(jié)構(gòu)元件而連接振 動(dòng)發(fā)生器的位置處傳遞的一種替代方法(與使用上述“耗散波屏障”相比)，所述方法包括 利用某種裝置來(lái)安裝所述結(jié)構(gòu)元件，所述裝置用于驅(qū)散因振動(dòng)發(fā)生器而產(chǎn)生的振動(dòng)能量， 其特征在于，用于驅(qū)散振動(dòng)能量的裝置包含如本文中上面所述的本發(fā)明活化的空腔填料插入物。振動(dòng)發(fā)生器的實(shí)例包括電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、泵、變速箱、懸掛減振器和彈簧等。本發(fā)明該實(shí)施方案的方法尤其適用于降低在機(jī)動(dòng)車輛中的結(jié)構(gòu)傳遞的噪音。在此情況中，通過(guò)結(jié)構(gòu)元件將振動(dòng)發(fā)生器連接到所述車輛乘客室的至少一種構(gòu)成部件上。盡管 橫截面可以為不規(guī)則的形狀，但是所述結(jié)構(gòu)元件的形狀典型地為具有多邊形(例如方形或 矩形)橫截面的管狀橫桿。本發(fā)明的方法包括下列連續(xù)步驟-選擇本發(fā)明的空腔填料插入物，該空腔填料插入物的尺寸使得其能夠插入結(jié)構(gòu) 元件的空腔內(nèi)；-將所述空腔填料插入物插入到空腔內(nèi)、優(yōu)選接近振動(dòng)發(fā)生器的位置處，并使用附 接構(gòu)件將所述插入物入定在期望位置處(通常，使得插入物的平面基本上與所述空腔的徑 向垂直)；和-使所述可熱膨脹的材料膨脹。優(yōu)選將空腔填料插入物插入到位于振動(dòng)發(fā)生器和產(chǎn)生聲音的接收振動(dòng)結(jié)構(gòu)之間 結(jié)構(gòu)元件的空腔內(nèi)。如果結(jié)構(gòu)元件空腔內(nèi)所期望的位置難以接近，則可以在結(jié)構(gòu)元件完成組裝以形成 空腔之前，替代性地將所述空腔填料插入物固定到結(jié)構(gòu)元件的一個(gè)部件上。例如，通常有兩 個(gè)以上分開形成的金屬件來(lái)制造中空結(jié)構(gòu)元件如橫桿或支柱，然后將所述金屬件焊接或另 外連接在一起。在這種情況中，在制造并入這種形成的金屬件的中空結(jié)構(gòu)元件之前，可以使 用附接構(gòu)件更方便地將所述空腔填料插入物連接到這些件中的一個(gè)上。通過(guò)加熱步驟實(shí)現(xiàn)可熱膨脹的材料的膨脹，其中對(duì)所述可熱膨脹的材料進(jìn)行加熱 的時(shí)間和溫度要足以活化存在的發(fā)泡劑和另外的所有固化劑。根據(jù)可熱膨脹的材料的本性和組裝線的線狀況，典型地在130°C 240°C下、優(yōu)選 在150°C 200°C下實(shí)施所述加熱步驟，且在爐子內(nèi)的停留時(shí)間為約10分鐘 約30分鐘。利用在車輛部件通常使用的電鍍?cè)?E-涂覆浴)的通道進(jìn)行加熱步驟使得可熱膨 脹的材料發(fā)生膨脹是有利的，因?yàn)樵谠摷訜岵襟E期間的溫度通常足以誘發(fā)所預(yù)期的膨脹。選定存在于空腔填料插入物中可熱膨脹的材料的量，使得在膨脹之后，其體積占 據(jù)了插入物和結(jié)構(gòu)元件內(nèi)表面之間的空隙且其在將空氣傳遞和結(jié)構(gòu)傳遞的噪音兩者在中 空結(jié)構(gòu)元件中的傳播抑制至期望程度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，完全由可熱膨脹的材料形成基本上呈平面狀的空腔 填料插入物。例如，可以將可熱膨脹的材料進(jìn)行模制(例如使用具有最終空腔填料插入物 期望形狀的模具進(jìn)行注射模制)或其它成形(例如形成可熱膨脹的材料的平板，然后通過(guò) 模沖壓或其它合適裝置切割成板)以提供所述插入物。在這種實(shí)施方案中，附接構(gòu)件為插 入物的集成部件(即由可熱膨脹的材料構(gòu)成)且可以采用支架等的形式，這有助于因摩擦 或壓力而將插入物保持在結(jié)構(gòu)元件空腔內(nèi)的位置處(例如，其中所述支架具有足夠的彈性 以使得它們發(fā)生輕微的位移，同時(shí)插入所述插入物并然后在釋放時(shí)彈回緊靠空腔壁的位置 處)?；蛘?，所述附接構(gòu)件可以為嚙合的突起形式等，其能夠通過(guò)空腔壁中的開口插入，但設(shè) 計(jì)成不能通過(guò)這種開口拔出(例如，通過(guò)突起上的鉤或脊與結(jié)構(gòu)元件外表面在開口附近的 嚙合)，由此確保空腔填料插入物在適當(dāng)位置處。在一種優(yōu)先實(shí)施方案中，所述附接構(gòu)件由 可熱膨脹的材料構(gòu)成，使得在因熱活化時(shí)，所述附接構(gòu)件膨脹并有助于填充，且將已經(jīng)插入插入物的空腔壁中的開口密封。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，所述空腔填料插入物的主體由可熱膨脹的材料制 成，但是附接構(gòu)件由不同的材料如金屬或不可膨脹的耐熱塑料或相交構(gòu)成。例如，所述附接 構(gòu)件可包括延伸到可熱膨脹的材料主體邊緣中的插腳、以及塑性可壓縮的插塞等，其能夠 通過(guò)空腔壁開口插入但不能從所述開口拔出。然而，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，所述空腔填料插入物包含載體，在所述載體上 固定可熱膨脹的材料，因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)有助于最實(shí)際且有效的使用所述可熱膨脹的材料。 例如，用于密封和衰減所述中空結(jié)構(gòu)元件所必需的可熱膨脹的材料的量，可以最低。另外， 在隨后將更加詳細(xì)描述的，構(gòu)造所述載體使得將從可膨脹的材料產(chǎn)生的膨脹泡沫導(dǎo)向空腔 壁并防止膨脹的泡沫以干擾完全密封空腔的方式下垂或變形。現(xiàn)在通過(guò)參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述。根據(jù)該公開內(nèi)容，本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)理解，提供本發(fā)明該實(shí)施方案的下列說(shuō)明僅用于示出，而不是用于限制本發(fā)明， 本發(fā)明由附屬的權(quán)利要求書和它們的等價(jià)物來(lái)限定。首先參考圖8，空腔填料插入物1包括載體3、支撐在所述載體3上的可膨脹的材 料5、和附接構(gòu)件7 (在該特殊實(shí)施方案中，由法蘭2和緊固件4構(gòu)成)，所述附接構(gòu)件7可 以與所述載體3集成模制在一起。所述載體3包括基本上平坦且相對(duì)硬的支撐板9，在該實(shí) 施方案中，所述支撐板9未被可熱膨脹的材料5覆蓋。所述載體包括基本上包圍在所述支 撐板9周邊上的結(jié)構(gòu)(例如槽或通道，在圖2中未示出)，所述支撐板9可與所述載體集成 模制在一起且構(gòu)造所述支撐板9以在熱膨脹之前接納可熱膨脹的材料5。未對(duì)空腔填料插入物1的總體形狀進(jìn)行特殊限制，但典型地構(gòu)造所述插入物使得 其形狀類似于、但稍小于將所述插入物放入其中的結(jié)構(gòu)元件的垂直橫截面，如圖9中所示。 通常，期望空腔填料插入物的外邊緣基本上與所述空腔的內(nèi)壁平行，使得產(chǎn)生間隙6，所述 間隙6在插入物和空腔壁之間具有基本均勻的寬度(典型地，這種間隙為約1 約10mm)。 這種間隙使得在可膨脹的材料活化(例如發(fā)泡)之前，液體涂覆材料如金屬預(yù)處理溶液 (例如磷酸浴)、底漆、或油漆基本上覆蓋中空結(jié)構(gòu)元件的整個(gè)內(nèi)表面。此外，未對(duì)載體3上 用于接收可熱膨脹的材料5的結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊限制，且例如可以為“L”形架或法蘭、“V”、“U” 或“C”形槽或通道、支架、接頭、夾子等的形式。圖10示出本發(fā)明的一種實(shí)施方案，其中可 膨脹的材料5位于載體3周邊周圍的通道內(nèi)，且將空腔填料插入物固定在中空結(jié)構(gòu)元件內(nèi) 使得在可膨脹的材料5和空腔壁10和11之間產(chǎn)生間隙。所述通道包括基本上與載體3的 平面垂直的安裝表面13、以及基本上與載體3的平面平行的側(cè)壁14和15。另外，利用載體 周邊周圍的孔可以將可熱膨脹的材料固定到載體上，其中所述可熱膨脹的材料延伸到或通 過(guò)這種孔，或通過(guò)載體周界周圍的邊緣來(lái)實(shí)現(xiàn)所述固定，且所述輪緣通常垂直于所述載體 的平面，其中所述可膨脹的材料包圍這種輪緣。所述載體可含有多種結(jié)構(gòu)，以將可熱膨脹的 材料固定到所述載體上。通常優(yōu)選使用支撐結(jié)構(gòu)，有助于可膨脹的材料膨脹時(shí)將其導(dǎo)向密 封空腔的內(nèi)表面如圖10中所示的側(cè)壁14和15?？梢栽谳d體周邊周圍以離散和分開部分 的形式、或以外切和連續(xù)條帶的形式布置所述可熱膨脹的材料?？蔁崤蛎浀牟牧蠋У耐膺?緣，可以從所述載體外邊緣稍微凹進(jìn)，或者基本上與支撐板外邊緣齊平、或可以向載體外邊 緣之外延伸(如圖8、9和10中所示)。圖11示出在將可膨脹的材料5加熱至有效地使?jié)撔园l(fā)泡劑活化的溫度之后圖9
19的空腔填料插入物。將可膨脹出口轉(zhuǎn)化成膨脹的材料12，以填充最初位于空腔填料插入物 和空腔壁10和11之間的間隙6，由此有效降低了通過(guò)空腔壁傳播的振動(dòng)和空腔內(nèi)空氣傳遞 的噪音兩者。圖12同樣示出可膨脹的材料5在熱活化之后圖10的空腔填料插入物。盡管在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中的載體為單板的形式，但是在其它也合適的實(shí)施方 案中，所述載體包含組裝在一起的多個(gè)板，使得可熱膨脹的材料的至少一部分位于兩個(gè)板 之間。由此，所述板基本上相互平行且將可熱膨脹的材料層夾在所述板之間?？蔁崤蛎浀?材料層的外邊緣可以從所述板外邊緣稍微凹進(jìn)、或基本上與所述板的外邊緣齊平、或可以 向所述板的外邊緣之外延伸。在一個(gè)實(shí)施方案中，可熱膨脹的材料層在各個(gè)板的基本整個(gè) 表面上延伸。然而，在另一個(gè)實(shí)施方案中，可熱膨脹的材料層僅存在于空腔填料插入物的外 邊緣周圍，同時(shí)空腔填料插入物的內(nèi)部不含可熱膨脹的材料。在還另一個(gè)實(shí)施方案中，空腔 填料插入物可包含基本上平坦的第一板和具有升高的基本平坦內(nèi)部部分的第二板。將所述 板固定在一起使得第二板的升高的基本平坦內(nèi)部部分與第一板接觸，以在兩塊板的周邊周 圍產(chǎn)生能夠接收和支撐可熱膨脹的材料的通道。一個(gè)或兩個(gè)所述板可含有多個(gè)開口，可膨脹的材料延伸進(jìn)入或通過(guò)所述開口(在 活化和膨脹之前和之后、或者僅在活化和膨脹之后)。因此，所述空腔填料插入物可以為例 如格子形式。在優(yōu)選實(shí)施方案中，在可熱膨脹的材料活化之后，原先存在于空腔填料插入物 中的所有通孔被填充或封閉。另外，可以利用本領(lǐng)域中已知的能夠?qū)⒅慰膳蛎浀牟牧系妮d體固定到結(jié)構(gòu)元件 空腔內(nèi)壁上的任意裝置，以作為本發(fā)明空腔填料插入物的附接構(gòu)件，且認(rèn)為特殊設(shè)計(jì)的選 擇并不是特別關(guān)鍵。例如，附接構(gòu)件可包括兩個(gè)以上彈性彎曲的倒刺，構(gòu)造所述倒刺以確保 進(jìn)入結(jié)構(gòu)元件的開口中。各個(gè)倒刺可包含支撐制動(dòng)片的柄，所述制動(dòng)片相對(duì)于所述柄以一 定角度突起而形成鉤子。施加很小的力將這種附接構(gòu)件插入壁的開口中，使得倒刺可逆的 彎曲在一起并相互朝向?qū)Ψ健Ｔ诘勾檀┻^(guò)開口之后，它們返回至它們的正常位置而相互分 開。這使得制動(dòng)片與開口周邊周圍的結(jié)構(gòu)元件壁的外表面相嚙合，由此防止附接構(gòu)件易于 從開口中拔出并確?？涨惶盍喜迦胛镌诳涨粌?nèi)。極其期望以這種方式固定所述插入物以防 止其容易地發(fā)生位移，因?yàn)樵诩訜岷突罨隹膳蛎浀牟牧现霸诮M裝車輛期間結(jié)構(gòu)元件 經(jīng)常遇到的操作易于使得空腔填料插入物不再位于空腔內(nèi)所期望的正常位置處。基于該目 的，還可以使用其它類型的附接構(gòu)件，包括例如具有多角度法蘭伸長(zhǎng)部分的“圣誕樹”型緊 固件(典型地由彈性塑料制成)。所述空腔填料插入物可具有相同或不同類型的一個(gè)附接 構(gòu)件或多個(gè)附接構(gòu)件。典型地，附接構(gòu)件從空腔插入物填料以放射狀突出且通常與空腔插入物填料的平 面平行或處于空腔插入物填料的平面中。所述載體優(yōu)選由可模制材料構(gòu)成，所述材料足以抵抗正常使用期間的裂開和破 裂，且熔化或軟化點(diǎn)比可膨脹的材料5的活化溫度和含有空腔填料插入物的結(jié)構(gòu)元件所暴 露的烘烤溫度兩者都高。優(yōu)選地，所述可模制材料在室溫下具有足夠的彈性(不易碎)和強(qiáng) 度以抵抗裂開或破裂，同時(shí)還要在高溫(例如將所述可膨脹的材料發(fā)泡所使用的溫度)下 具有足夠的耐熱性，以將可膨脹的材料保持在結(jié)構(gòu)元件空腔內(nèi)的期望位置處而無(wú)明顯的翹 曲、下垂或變形。例如，所述載體可以有可模制材料形成，所述可模制材料可稍微進(jìn)行曲折 并抵抗破裂從而組裝的空腔填料插入物能夠在室溫下承受彎曲力而不會(huì)產(chǎn)生裂縫或發(fā)生永久變形。未對(duì)包含所述載體的材料進(jìn)行特殊限制，例如所述材料可以為擁有這些品質(zhì)的任意數(shù)量的聚合物組合物(例如聚酯、芳族聚醚、聚醚酮、尤其是聚酰胺如尼龍66)。適用于 用作載體的聚合組合物對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的，所述聚合組合物包括熱塑性和熱固性 兩種材料，因此本文中不再進(jìn)行詳細(xì)描述?？梢岳梦窗l(fā)泡(固體)的和發(fā)泡的聚合組合 物來(lái)制造所述載體。除了所述聚合組合物，所述可模制材料還包含各種添加劑和填料如著 色劑和/或增強(qiáng)纖維(例如玻璃纖維)，取決于期望的物理特性。優(yōu)選地，所述可模制材料 的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)(ASTMD789)為至少200°C，更優(yōu)選至少225°C，最優(yōu)選至少250°C和/或在 18. 6kg下的熱撓曲溫度(ASTM D648)為至少180°C，更優(yōu)選至少200°C，最優(yōu)選至少220°C 和/或拉伸強(qiáng)度(ASTM D638 ；50%相對(duì)濕度)為至少lOOOkg/cm2，更優(yōu)選至少1200kg/cm2， 最優(yōu)選至少1400kg/cm2和/或彎曲模量(ASTM D790 ；50%相對(duì)濕度)為至少50000kg/cm2， 更優(yōu)選至少60000kg/cm2，最優(yōu)選至少70000kg/cm2?；蛘?，所述載體或一個(gè)以上的載體部分 可由金屬如鋼材或鋁制成。利用載體通過(guò)任意已知制造空腔填充插入物的方法來(lái)組裝所述可膨脹的材料，所 述方法包括共注射模制、并排注射模制、包覆模制和嵌件模制。當(dāng)將空腔填料插入物連接到結(jié)構(gòu)元件的壁時(shí)，將附接構(gòu)件的一部分插入到所述壁 的開口中，確定所述開口的尺寸以與插入的附接構(gòu)件部分基本相匹配。所述開口的形狀并 不是特別關(guān)鍵且可以為例如方形、環(huán)形、矩形、多邊形、橢圓形或不規(guī)則形狀，只要其能夠接 收附接構(gòu)件且與附接構(gòu)件相互作用已將空腔填料插入物保持在期望位置即可。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，一部分可膨脹的材料位于結(jié)構(gòu)元件壁的開口附近， 使得在可膨脹的材料活化時(shí)，所述可膨脹的材料膨脹而完全堵塞所述開口。例如，所述附接 構(gòu)件可通過(guò)一部分可熱膨脹的材料從空腔填料插入物向外延伸。在活化時(shí)，所述膨脹的材 料通過(guò)所述開口延伸且至少部分地包住所述附接構(gòu)件，由此有助于在空腔內(nèi)為空腔填料插 入物提供安全、永久的固定。本領(lǐng)域中已知的其它載體和附接構(gòu)件能夠容易地適用于本發(fā)明中。能夠?qū)⒖涨惶盍喜迦胛镉糜谲囕v之外具有中空結(jié)構(gòu)元件的產(chǎn)品中，所述產(chǎn)品包括 但不限于飛行器、家用電氣、家具、建筑物、墻體和隔斷、以及海上應(yīng)用(船舶)。本發(fā)明還另一個(gè)實(shí)施方案包含受約束的層衰減結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包含要衰減的面 板、約束層和夾在所述面板和所述約束層之間的振動(dòng)衰減材料層，其中振動(dòng)衰減材料層由 本發(fā)明的可熱膨脹的材料構(gòu)成。另外，本發(fā)明包含受約束的層衰減結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包含要衰減的面板、約束層和夾 在所述面板和所述約束層之間的發(fā)泡的振動(dòng)衰減材料層，其中發(fā)泡的振動(dòng)衰減材料層由本 發(fā)明可熱膨脹的材料在130 240°C下加熱而膨脹之后的材料構(gòu)成。受約束的層衰減結(jié)構(gòu)與US 6110985中所述的類似受約束的層衰減結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)， 如同在介紹性部分所應(yīng)用那樣。參考圖13，示意性示出受約束的層衰減結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有要衰減的面板12如金 屬汽車主體面板、本發(fā)明可熱膨脹的材料膨脹之后的層14、和約束層16。所述要衰減的面 板12優(yōu)選為約0. 6 0. 8mm厚的鋼板(優(yōu)選冷軋鋼板)，較少優(yōu)選更厚或更薄的鋼板，較少 優(yōu)選鋁或復(fù)合鋼材。約束層16通常比面板12薄；層16優(yōu)選為約0. 5mm厚的鋼板，較少優(yōu) 選0.3 0.8mm厚的鋼板?？蛇x地，在某些應(yīng)用中，層16可以為0. 15 0. 3mm厚。層16較少優(yōu)選為鋁或復(fù)合材料。在膨脹之前，可熱膨脹的材料層14的厚度優(yōu)選為0. 5 2. 5mm、 更優(yōu)選0. 5 2mm、更優(yōu)選0. 75 1. 5mm、更優(yōu)選0. 85 1. 2mm、更優(yōu)選約1mm。在膨脹之 后，層14為1 4mm、更優(yōu)選1 3mm、更優(yōu)選1. 2 2mm、更優(yōu)選約1. 5mm厚的泡沫。能夠 看出，這種衰減泡沫的擴(kuò)展厚度等于面板12和層16之間的隔開距離或分開距離或間隙。在 膨脹期間，層14優(yōu)選膨脹50 200%以填充所述間隙。為了使得受約束的層衰減結(jié)構(gòu)如圖13中所示，將本發(fā)明可膨脹振動(dòng)衰減材料板 沖切成期望形狀并通過(guò)本領(lǐng)域中已知方法如熱熔或機(jī)械固定將其粘接或聯(lián)接到要衰減基 板或面板如汽車主體面板、或約束板或?qū)由?。如果需要，較少優(yōu)選使用粘合劑。然后，利用 位于中間的可熱膨脹的材料將第二外部板連接到第一外部板上以形成三層的夾心結(jié)構(gòu)；然 而，優(yōu)選利用本領(lǐng)域中已知技術(shù)隔開或偏移(如通過(guò)使用凸起來(lái)分離所述板)來(lái)連接所述 兩個(gè)外部板，使得內(nèi)部的可熱膨脹的材料層占據(jù)兩個(gè)外部板之間距離的2/3，以用于隨后的 膨脹。然后，對(duì)受約束的層衰減結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱以使得可熱膨脹的材料膨脹并發(fā)泡。當(dāng)要衰 減面板為汽車面板時(shí)，將車輛通過(guò)e-涂覆工藝和烘烤爐。在e_涂覆烘烤周期期間，發(fā)泡劑 被活化且可熱膨脹的材料發(fā)生膨脹，填入兩個(gè)外部層之間的空間或間隙內(nèi)以提供圖13中 所示的結(jié)構(gòu)。在汽車應(yīng)用如遠(yuǎn)離車輪的輪艙表面、儀表板、地板、車頂、防火墻和其它應(yīng)用中，分 析要衰減區(qū)域的振動(dòng)和傳播兩種性能。為了降低重量和成本，用受約束的層衰減結(jié)構(gòu)或衰 減系統(tǒng)覆蓋的面積，最佳為實(shí)現(xiàn)所期望的聲音和振動(dòng)降低所需要的最小面積。例如，在汽車 輪艙中，對(duì)預(yù)選定尺寸的金屬約束層進(jìn)行沖壓以與輪艙表面一致，且從所述層偏移的距離 與發(fā)泡的可熱膨脹的材料層的最終厚度相對(duì)應(yīng)。在最廣泛意義上，本發(fā)明一般包含在車輛的結(jié)構(gòu)元件中或結(jié)構(gòu)元件上含有至少一 種本發(fā)明可熱膨脹的材料的車輛，其中所述可熱膨脹的材料已經(jīng)通過(guò)在130 240°C下的 加熱而發(fā)生了膨脹。在前述說(shuō)明中，已經(jīng)提及了與本發(fā)明可熱膨脹的材料相接觸的各種車 輛部件。在前述部分中所述的一種實(shí)施方案中，膨脹的材料填充車輛門板和增強(qiáng)所述門的 插入裝置之間的間隙。這種布置有效降低了門板的振動(dòng)。然而，除了這種布置，或作為其代替，還能夠?qū)囕v的汽車車門或其它面板組件的 振動(dòng)進(jìn)行衰減而不涉及插入裝置。其它衰減布置的實(shí)例為受約束的層衰減結(jié)構(gòu)，在前述說(shuō) 明中也已經(jīng)提及過(guò)。通常來(lái)講，如果將膨脹的可熱膨脹的材料約束在車輛的結(jié)構(gòu)或功能元 件的兩個(gè)表面之間或約束在車輛的結(jié)構(gòu)或功能元件的表面與約束層之間，則可提高衰減性 能。如果膨脹的可熱膨脹的材料的剛性比車輛的結(jié)構(gòu)或功能元件的剛性和約束層的剛性 低，則衰減效果尤其明顯。但是即使不約束在面板和約束結(jié)構(gòu)如載體、板或插入棒之間時(shí)，本發(fā)明的可熱膨 脹的材料對(duì)面板振動(dòng)的衰減也是有效的。可以將本發(fā)明的材料例如以補(bǔ)丁或條帶的形式直 接固定到要衰減面板表面上?，F(xiàn)在，對(duì)本發(fā)明(未膨脹的)可熱膨脹的材料的最優(yōu)工作實(shí)例進(jìn)行描述12重量份的SIS嵌段共聚物a)，苯乙烯含量為20%，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 為-13°C ( Hybrar 5127，來(lái)自于 Kuraray)28重量份的SIS嵌段共聚物b)，苯乙烯含量為20%，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 +8°C (Hybrar 5125，來(lái)自于 Kuraray)
15重量份的熱塑性乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(乙酸乙烯酯含量為28mol% )20. 5重量份的填料(碳酸鈣和碳酸鋇的混合物)5重量份的脂族烴樹脂增粘劑(:Escorez 1102，ExxonMobil)5重量份的鄰苯二甲酸二異壬酯5. 8重量份的發(fā)泡劑(偶氮二甲酰胺)3重量份的氧化鋅1. 1重量份的苯酚抗氧化劑1. 2重量份的固化劑(硫+ 二硫化四甲基秋蘭姆)0.7重量份的加速劑(巰基苯并噻唑和N，N' -二環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺)2. 7重量份的脲(已處理的表面)具有制定比例的兩種未氫化三嵌段共聚物(SIS)的組合在任何固化溫度下都提 供了最佳的振動(dòng)性能。這意味著，在140 200°C (泡沫固化溫度)下所述泡沫具有相同的 性能，所述溫度為汽車在線固化條件。所述兩種SIS共聚物具有不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，分 別為約-13°C和約+8°C。這些溫度是重要的，因?yàn)樗鼈兪沟门菽?°C 30°C內(nèi)有效(在 固化周期之后)。本發(fā)明的泡沫在指定范圍的任一固化溫度下具有相同的性能。這是因?yàn)?的存在的緣故，所述交聯(lián)系統(tǒng)和發(fā)泡劑已經(jīng)在較低固化溫度下進(jìn)行了活化和加速。所有這些成分在膨脹之后可進(jìn)行閉孔泡沫。該制劑的膨脹率為約150體積％。通 過(guò)改變發(fā)泡劑的量可將膨脹率調(diào)整為大約200% 300%。如果用以有機(jī)過(guò)氧化物為基礎(chǔ) 的固化劑代替上述固化劑(硫+ 二硫化四甲基秋蘭姆)，則可獲得更低的膨脹率，且在高于 約200°C下進(jìn)行固化時(shí)可對(duì)材料造成損傷。根據(jù)下列順序，在Z型共混混合物中制備本發(fā)明的材料1.混合器溫度180°C;在一個(gè)步驟中引入兩種SIS材料。所述材料熔化(溫度低 于混合器的溫度)。等待至有均勻的產(chǎn)物。2.混合器溫度160°C;在3個(gè)步驟中引入乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。等待至有均 勻的白色漿體。3.混合器溫度150°C ；在3個(gè)步驟中引入填料。等待至有均勻的漿體。4.混合器溫度150°C ；在一個(gè)步驟中引入增粘樹脂。5.混合器溫度130°C ；在最少4個(gè)步驟中引入鄰苯二甲酸二異壬酯以避免“分 層”，等待至有均勻的產(chǎn)物。6.混合器溫度80°C ；引入ZnO和抗氧化劑。7.混合器溫度70°C ；所述材料必須低于80°C以避免不同反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生活化。依 次引入反應(yīng)產(chǎn)物(固化劑、加速劑、發(fā)泡劑、脲)并進(jìn)行混合直至得到均勻產(chǎn)物。如果需要，可以在步驟7結(jié)束時(shí)添加彩色顏料(碳黑)。所述加工例的材料在膨脹狀態(tài)下的水吸收為小于所述膨脹材料的10wt% (在室 溫下的水中持續(xù)22小時(shí))。當(dāng)在195°C下固化時(shí)，在鋼材檢查片上搭接處的剪切強(qiáng)度為 0.6MPa。圖14示出在不同溫度下固化的材料的tan S值(在室溫=20°C下)。明顯地， tan 6始終大于1. 0，且?guī)缀跖c固化溫度無(wú)關(guān)。圖15示出本加工例的材料與用SIS共聚物a)代替SIS共聚物b)的比較材料的tan 6的比較，所述tanS為試驗(yàn)溫度的函數(shù)。本發(fā)明的材料在10 30°C的主要相關(guān)溫度 下的tan 6值明顯更高。本加工例材料在耗散波屏障中的應(yīng)用如同在W02007/039308中所述圖16的實(shí) 例示出在將攜帶本加工例膨脹泡沫的本發(fā)明耗散波屏障放置在振動(dòng)的傳播路徑上時(shí)，在車 輛內(nèi)部噪音水平上的衰減效果值。該圖對(duì)未處理車輛和具有發(fā)泡材料的同一車輛進(jìn)行了 比較，所述發(fā)泡材料具有真實(shí)且有效的楊氏模量和衰減損耗因子(值越低越好)。作為圖 16的比較，圖17示出，在使用現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的且處于本發(fā)明范圍之外的攜帶泡沫的波屏障 時(shí)，衰減特性不足。該圖清晰地示出，如果衰減損耗因子降低，所述方案的效率變差且在最 關(guān)鍵的頻率范圍內(nèi)比未處理車輛變得更糟。圖18示出將形成的耗散波屏障插入真實(shí)汽車的中空框架中的圖片。將多個(gè)可熱 膨脹的材料塊固定在載體上。利用也在圖片中示出的楔塊的幫助將載體固定在框架內(nèi)。圖19示出汽車車門振動(dòng)特性的比較，所述汽車車門分別為未作任何處理、具有典 型的浙青襯墊、和具有攜帶膨脹的本發(fā)明可熱膨脹的材料的插入裝置(在圖中稱作“高度 衰減的抗顫振器”)的汽車車門。圖7中示出汽車車門中插入裝置的布置。圖20示出攜帶根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的泡沫的支柱填料(“標(biāo)準(zhǔn)支柱填料”)與攜帶 已膨脹的根據(jù)本發(fā)明的可熱膨脹的材料的相應(yīng)支柱填料(“支柱填料衰減器”)的聲學(xué)特性 (值越低越好)的比較，所述聲學(xué)特性為頻率的函數(shù)。本發(fā)明的支柱填料，不僅與現(xiàn)有技術(shù) 狀態(tài)的常規(guī)支柱填料相似降低了空氣傳遞的噪音，而且還降低了因結(jié)構(gòu)傳遞的噪音而再生 的噪音的影響，因?yàn)檫@種支柱填料另外具有“耗散振動(dòng)波屏障”的部分功能，如同在本說(shuō)明 書中前面部分中所列出的那樣。


圖1 包括形成乘客室的多個(gè)中空結(jié)構(gòu)構(gòu)件(例如支柱A、B和C)的車輛車身。圖2 上部的圖不具有振動(dòng)屏障的汽車的中空框架的一部分。從來(lái)源注入中空框 架的振動(dòng)沿框架的壁傳導(dǎo)而無(wú)明顯衰減。下部的圖將耗散振動(dòng)波屏障(處于膨脹狀態(tài)) 引入傳播路徑中的效果。圖3 在可熱膨脹的材料膨脹之前，耗散振動(dòng)波屏障的第一實(shí)施方案的示意性透 視圖。圖4 在可熱膨脹的材料膨脹之后，圖3的耗散振動(dòng)波屏障的示意性透視圖。圖5 :圖3的耗散振動(dòng)波屏障在插入結(jié)構(gòu)元件4中之后的示意性透視圖。圖6 圖5的耗散振動(dòng)波屏障在可熱膨脹的材料膨脹之后的示意性透視圖。圖7 頂部有限元分析-裝備有增強(qiáng)桿(插入裝置)的汽車車門的圖；底部用兩 條可熱膨脹的材料覆蓋的增強(qiáng)桿(插入裝置)的實(shí)例。圖8 空腔填料插入物1，其包括載體3、支撐在所述載體3上的可膨脹的材料5、和 附接構(gòu)件7。圖9 具有固定在汽車支柱中的空腔填料插入物的汽車支柱的橫截面，在未固化 狀態(tài)下，在未膨脹的可熱膨脹的材料5與支柱內(nèi)表面之間留有間隙6。圖10 空腔填料插入物，其中可熱膨脹的材料5位于載體3周邊周圍的通道內(nèi)且 將所述空腔填料插入物固定在中空結(jié)構(gòu)元件內(nèi)，使得在所述可膨脹的材料5與所述空腔的壁10和11之間產(chǎn)生間隙。圖11 在將可膨脹的材料5加熱至有效地使?jié)撔园l(fā)泡劑活化的溫度之后的圖9的空腔填料插入物。將所述可膨脹的材料轉(zhuǎn)變成已膨脹的材料12，以填充最初存在于空腔填 料插入物與空腔的壁10和11之間的間隙6。圖12 在可熱膨脹的材料5熱活化之后的圖10的空腔填料插入物。圖13 受約束的層衰減結(jié)構(gòu)，其具有要衰減面板12如金屬汽車主體面板、已膨脹 的根據(jù)本發(fā)明的可熱膨脹的材料的層14、和約束層16。圖14 在不同溫度下固化的材料的tan δ值(在室溫=20°C下)。圖15 用于根據(jù)加工例的材料與用SIS共聚物a)代替SIS共聚物b)的比較材料 在IOOHz下tan δ隨溫度的變化。圖16 在將攜帶根據(jù)加工例的已膨脹泡沫的根據(jù)本發(fā)明的耗散波屏障放置在振 動(dòng)傳播路徑上時(shí)，對(duì)車輛內(nèi)噪音水平值的衰減效果。圖17 (比較)攜帶根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)且處于本發(fā)明范圍之外的泡沫的波屏障的 衰減特性。該圖清晰地示出，如果衰減損耗因子變小，所述方案的效率變差且在最關(guān)鍵的頻 率范圍內(nèi)比未處理車輛變得更糟。圖18 將已形成的耗散波屏障插入真實(shí)汽車的中空框架中的圖片。將多個(gè)可熱膨 脹的材料塊固定在載體上。圖19 汽車車門振動(dòng)特性的比較，所述汽車車門分別為未作任何處理、具有典型 的浙青襯墊、和具有攜帶已膨脹的本發(fā)明的可熱膨脹的材料的插入裝置(在圖中稱作“高 度衰減的抗顫振器”)的汽車車門。圖7中示出汽車車門中插入裝置的布置。圖20 攜帶根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的泡沫的支柱填料(“標(biāo)準(zhǔn)支柱填料”)與攜帶已膨 脹的根據(jù)加工例的可熱膨脹的材料的相應(yīng)支柱填料(“支柱填料衰減器”)的聲學(xué)特性(值 越低越好)的比較，該聲學(xué)特性是頻率的函數(shù)。
權(quán)利要求
一種可熱膨脹的材料，包含a)3～40wt％的第一熱塑性彈性體，所述第一熱塑性彈性體具有第一玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，b)3～40wt％的第二熱塑性彈性體，所述第二熱塑性彈性體具有第二玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，其中所述第一玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和所述第二玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相差至少10℃，c)5～50wt％的至少一種熱塑性聚合物，所述熱塑性聚合物選自具有至少一種可聚合C＝C雙鍵的聚合物和共聚物，d)0～30wt％的至少一種增粘樹脂，e)至少一種潛性的化學(xué)發(fā)泡劑，當(dāng)在150℃的溫度下加熱至少20分鐘時(shí)，所述化學(xué)發(fā)泡劑的量要有效地使所述可膨脹材料的體積膨脹至少50％，其中組分a)～e)的總和小于100wt％，并且100wt％中的剩余部分由其它組分或輔助劑構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可熱膨脹的材料，其中所述第一熱塑性彈性體a)和/或第二 熱塑性彈性體b)選自熱塑性聚氨酯、苯乙烯/ 丁二烯嵌段共聚物、氫化的苯乙烯/ 丁二烯 嵌段共聚物、苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物、和氫化的苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可熱膨脹的材料，其中組分a)和b)選自苯乙烯/異戊二烯 /苯乙烯三嵌段共聚物、和氫化的苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料，其中所述第一熱塑性彈 性體a)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25 0. 0°C，優(yōu)選為-20 _5°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料，其中所述第二熱塑性彈 性體b)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0. 1 30°C，優(yōu)選為4 20°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料，其中至少一種熱塑性聚 合物c)選自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料，其中至少一種增粘樹脂 d)存在的量為1 20wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可熱膨脹的材料，其中所述增粘樹脂d)選自脂族烴樹脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中一項(xiàng)或多項(xiàng)的可熱膨脹的材料，利用光化輻射的照射將所述 可熱膨脹的材料固化或預(yù)固化，和/或所述可熱膨脹的材料含有作為其它組分的至少一種 化學(xué)固化劑，所述固化劑為組分f)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可熱膨脹的材料，所述可熱膨脹的材料含有以硫和/或硫化 合物、優(yōu)選以元素硫和至少一種有機(jī)二硫化物或聚硫化物的混合物為基礎(chǔ)的至少一種化學(xué) 固化劑f)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中一項(xiàng)或多項(xiàng)的可熱膨脹的材料，其中所述組分的相對(duì)量滿 足下列條件中的至少一個(gè)組分a)存在的量為5 20wt%，優(yōu)選為8 16wt% ； 組分b)存在的量為15 40wt%，優(yōu)選為20 35wt% ； 組分c)存在的量為10 25wt%，優(yōu)選為12 20wt% ； 組分d)存在的量為2 IOwt %，優(yōu)選為3 8wt% ；組分e)存在的量為1 20wt%，優(yōu)選為2 10wt % ；化學(xué)固化劑f)存在的量為0. 2 5wt%，優(yōu)選為0.7 2wt%，其中組分a) f)的總和小于100wt%，并且100wt%中的剩余物由其它的組分和輔助 劑構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料，包含a)5 20襯％的第一熱塑性彈性體，所述第一熱塑性彈性體選自熱塑性聚氨酯、苯 乙烯/ 丁二烯嵌段共聚物、氫化的苯乙烯/ 丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/異戊二烯嵌段共 聚物、和氫化的苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物，所述第一熱塑性彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 為-25 0. 0°C,b)15 40襯％的第二熱塑性彈性體，所述第二熱塑性彈性體選自熱塑性聚氨酯、苯乙 烯/ 丁二烯嵌段共聚物、氫化的苯乙烯/ 丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚 物、和氫化的苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物，所述第二熱塑性彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 0. 1 30°C，c)10 25wt %的至少一種熱塑性聚合物，所述熱塑性聚合物選自乙烯/乙酸乙烯酯共 聚物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，d)2 IOwt%的至少一種增粘樹脂，e)至少一種潛性的化學(xué)發(fā)泡劑，當(dāng)在150°C的溫度下加熱至少20分鐘時(shí)，所述化學(xué)發(fā) 泡劑的量要有效地使所述可膨脹的材料的體積膨脹至少50%，f)0.5 4襯％的以硫和/硫化合物為基礎(chǔ)的至少一種固化劑，其中組分a) f)的總和小于100wt%，并且100wt%中的剩余物由其它的組分和輔助 劑構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料，其中所述其它組分或 輔助劑包含以下物質(zhì)中的一種或多種g)5 填料，h)2 20wt%的增塑劑，i)l 5襯％的固化催化劑，k)0. 05 5wt%的抗氧化劑和/或穩(wěn)定劑，1)0. 05 5wt%的加速劑，m)l IOwt%的脲。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的可熱膨脹的材料，其中所述固化催化劑i)選自鋅化合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的可熱膨脹的材料，其中所述加速劑1)選自 噻唑和亞磺酰胺、及其混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求1 15中任一項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料，其中所述可熱膨脹的材料 在130 240°C的溫度下加熱時(shí)發(fā)生膨脹。
17.根據(jù)權(quán)利要求1 16中任一項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料，其中所述可熱膨脹的材 料在130 240°C的溫度下加熱而膨脹時(shí)，具有0.1MPa IOOOMPa的楊氏儲(chǔ)能模量E，，且 在-10 +50°C的溫度下在0 500Hz頻率下的損耗因子大于0.5。
18.根據(jù)權(quán)利要求1 17中任一項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料，其中在130 240°C的溫 度下加熱而膨脹時(shí)，所述可熱膨脹的材料形成閉孔泡沫。
19.一種包含載體的耗散振動(dòng)波屏障，所述載體具有內(nèi)表面和外表面，其中在所述內(nèi)表 面或所述外表面中的至少一個(gè)表面上存在有包含根據(jù)權(quán)利要求1 18中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述 的可熱膨脹的材料的涂層。
20.一種用于降低從振動(dòng)發(fā)生器向經(jīng)由結(jié)構(gòu)元件連接所述振動(dòng)發(fā)生器的位置的振動(dòng) 傳遞的方法，包括以用于耗散由所述振動(dòng)發(fā)生器產(chǎn)生的振動(dòng)能量的裝置來(lái)裝備所述結(jié)構(gòu)元 件，其中所述裝置包含根據(jù)權(quán)利要求19所述的耗散振動(dòng)波屏障。
21.一種用于降低從機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)所包含的振動(dòng)發(fā)生器向所述機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的至少 一個(gè)構(gòu)造部件的振動(dòng)傳遞的方法，所述振動(dòng)發(fā)生器經(jīng)由具有多邊形橫截面的管狀橫桿形式 的結(jié)構(gòu)元件連接到所述至少一個(gè)構(gòu)造部件，所述方法包括以下連續(xù)步驟-選擇根據(jù)權(quán)利要求19所述的耗散振動(dòng)波屏障，所述耗散振動(dòng)波屏障的尺寸使得所述 耗散振動(dòng)波屏障能夠插入到所述結(jié)構(gòu)元件中或固定到所述結(jié)構(gòu)元件上；-將所述耗散振動(dòng)波屏障插入到所述結(jié)構(gòu)元件中或者在接近所述振動(dòng)發(fā)生器位置處將 所述耗散振動(dòng)波屏障固定到所述結(jié)構(gòu)元件上；并且-通過(guò)130 240°C溫度的加熱使得所述可熱膨脹的材料發(fā)生膨脹。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中選擇所述耗散振動(dòng)波屏障的尺寸，使得所述耗 散振動(dòng)波屏障的其上具有涂層的表面與面對(duì)所述耗散振動(dòng)波屏障的其上具有涂層的表面 的所述結(jié)構(gòu)元件的表面之間的間隙為1 10mm。
23.權(quán)利要求20 22中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述涂層包含選定量的可熱膨脹 的材料，所述可熱膨脹的材料的量的選擇要使得在130 240°C的溫度下加熱而膨脹之后， 可熱膨脹材料的體積占據(jù)載體與面對(duì)載體的結(jié)構(gòu)元件表面之間的間隙。
24.一種包含振動(dòng)發(fā)生器和乘客室的車輛，其中經(jīng)由具有多邊形橫截面的管狀橫桿形 式的結(jié)構(gòu)元件來(lái)連接所述振動(dòng)發(fā)生器和所述乘客室的構(gòu)造部件；并且其中根據(jù)權(quán)利要求 19所述的耗散振動(dòng)波屏障位于所述結(jié)構(gòu)元件中或位于所述結(jié)構(gòu)元件上，所述可熱膨脹的材 料已通過(guò)在130 240°C的溫度下加熱而膨脹，從而占據(jù)所述載體與面對(duì)所述載體的所述 結(jié)構(gòu)元件的表面之間的間隙。
25.一種用于衰減汽車封閉面板組件中的振動(dòng)的系統(tǒng)，包含a)插入裝置，所述插入裝置與汽車外部面板結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)；和b)用于衰減振動(dòng)的可熱膨脹的材料，所述可熱膨脹的材料設(shè)置在所述插入裝置的至少 一部分上，并且在所述可膨脹的材料膨脹之前與所述插入裝置接觸，和在所述可膨脹的材 料膨脹之后與所述外部面板的表面接觸，其中所述可熱膨脹的材料對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求1 18中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述可熱膨脹的材料以多個(gè)節(jié)點(diǎn)的形式或以一 個(gè)或多個(gè)條帶的形式設(shè)置在所述插入裝置的至少一部分上。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述插入裝置包含門插入梁，所 述門插入梁具有適于施加所述可膨脹的材料的暴露表面。
28.一種包含具有權(quán)利要求25 27中任一項(xiàng)所述用于吸收振動(dòng)的系統(tǒng)的封閉面板組 件的車輛，其中所述可熱膨脹的材料處于膨脹狀態(tài)。
29.一種用于在中空結(jié)構(gòu)中隔音和衰減振動(dòng)的空腔填料插入物，所述空腔填料插入物 包含可熱膨脹的材料和能夠?qū)⑺隹涨惶盍喜迦胛锉３衷谒鲋锌战Y(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)定位置中的至少一個(gè)附接構(gòu)件，其中a)所述可熱膨脹的材料至少基本上繞所述空腔填料插入物的整 個(gè)周邊延伸并且b)所述可熱膨脹的材料對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求1 18中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的空腔填料插入物，其中在所述可熱膨脹的材料已通過(guò)在 130 240°C的溫度下加熱而膨脹之后，所述空腔填料插入物基本不含任何通孔。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的空腔填料插入物，其中所述空腔填料插入物另外包含 載體。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的空腔填料插入物，其中所述載體為板的形式，并將所述可 熱膨脹的材料附接到所述載體的周邊。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的空腔填料插入物，其中所述載體包含兩個(gè)平行的板，所述 兩個(gè)平行的板具有位于所述兩個(gè)平行板之間的至少部分上的一個(gè)所述可熱膨脹材料的層。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的空腔填料插入物，其中所述載體為板的形式，所述可熱膨 脹的材料被附接到所述載體周邊周圍的支撐結(jié)構(gòu)，并且所述支撐結(jié)構(gòu)包括基本上與所述板 的平面垂直的安裝表面。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的空腔填料插入物，其中所述可熱膨脹的材料的至少一部分 位于至少部分地繞所述載體周邊延伸的通道內(nèi)。
36.一種用于衰減中空結(jié)構(gòu)中的空氣傳遞振動(dòng)和結(jié)構(gòu)傳遞振動(dòng)的方法，所述方法包括 a)在所述中空結(jié)構(gòu)內(nèi)放置空腔填料插入物，所述空腔填料插入物包含可熱膨脹的材料和能 夠?qū)⑺隹涨惶盍喜迦胛锉３衷谒鲋锌战Y(jié)構(gòu)中預(yù)定位置處的至少一個(gè)安裝裝置；和b) 將所述可熱膨脹的材料加熱至有效地使所述可熱膨脹的材料發(fā)生膨脹的溫度，并使所述可 熱膨脹的材料與所述中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面相接觸，由此密封所述中空結(jié)構(gòu)，其中使用根據(jù)權(quán) 利要求1 18中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料作為所述可熱膨脹的材料。
37.一種受約束的層衰減結(jié)構(gòu)，包含要衰減的面板、約束層、和夾在所述面板與所述約 束層之間的振動(dòng)衰減材料層，其中所述振動(dòng)衰減材料層由根據(jù)權(quán)利要求1 18中一項(xiàng)或多 項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料組成。
38.一種受約束的層衰減結(jié)構(gòu)，包含要衰減的面板、約束層、和夾在所述面板與所述約 束層之間的發(fā)泡的振動(dòng)衰減材料層，其中所述發(fā)泡的振動(dòng)衰減材料層由已在130 240°C 的溫度下加熱而膨脹后的根據(jù)權(quán)利要求1 18中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料組成。
39.一種在車輛的結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)中或車輛的結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)上含有根據(jù)權(quán) 利要求1 18中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可熱膨脹的材料的車輛，其中所述可熱膨脹的材料已通 過(guò)在130 240°C的溫度下加熱而膨脹。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的車輛，其中將已膨脹的可熱膨脹的材料約束在所述車輛的 結(jié)構(gòu)元件或功能元件的兩個(gè)表面之間，或者約束在所述車輛的結(jié)構(gòu)元件或功能元件的表面 與約束層之間。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的車輛，其中所述已膨脹的可熱膨脹的材料的剛性比所述車 輛的結(jié)構(gòu)元件或功能元件的剛性和所述約束層的剛性低。
全文摘要
一種可熱膨脹的材料，該材料包含a)3～40wt％的第一熱塑性彈性體，該第一熱塑性彈性體具有第一玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，b)3～40wt％的第二熱塑性彈性體，該第二熱塑性彈性體具有第二玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，其中第一玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和第二玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相差至少10℃，c)5～50wt％的至少一種熱塑性聚合物，該熱塑性聚合物選自具有至少一種可聚合C＝C雙鍵的聚合物和共聚物，d)0～30wt％的至少一種增粘樹脂；e)至少一種潛性的化學(xué)發(fā)泡劑，該發(fā)泡劑的量要在150℃的溫度下加熱至少20分鐘時(shí)有效地使可膨脹的材料的體積膨脹至少50％，其中組分a)～e)的總和小于100wt％，并且100wt％中的剩余部分由其它組分或輔助劑構(gòu)成。優(yōu)選地，該材料包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25～0.0℃的第一熱塑性彈性體；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0.1～30℃的第二熱塑性彈性體；選自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物中的至少一種熱塑性聚合物c)；至少一種潛性的化學(xué)發(fā)泡劑；以硫和/或硫化合物為基礎(chǔ)的至少一種固化劑。該材料能夠用于各種聲音衰減應(yīng)用如耗散振動(dòng)波屏障、汽車封閉面板組件的聲音衰減、空腔填料插入物、和受約束的層衰減結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)C08L23/02GK101802062SQ200780100692
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2007年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月19日
發(fā)明者尼可拉斯·梅蘭特, 德爾菲娜·勒克萊爾, 讓-呂克·沃伊圖維茨基 申請(qǐng)人:漢高兩合股份公司