專利名稱：減小振動傳遞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減小振動發(fā)生器產(chǎn)生的振動傳遞。
背景技術(shù)：
在車輛中，由動態(tài)力發(fā)生裝置例如發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、泵或變速箱等產(chǎn) 生的振動通過結(jié)構(gòu)元件傳遞到例如面板之類的發(fā)射表面，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)傳遞噪 音的散發(fā)。
為了至少減小這種結(jié)構(gòu)傳遞噪音，已經(jīng)提出許多不同的解決方法。在 車輛結(jié)構(gòu)中，已經(jīng)提出一些被動方法，例如求助于減振器或阻尼墊。這些 阻尼墊經(jīng)常應(yīng)用到振動板上，例如車輛的門或地板上。這些方法對噪音的 降低程度常常令人不滿意。
在傳統(tǒng)的工藝中，瀝青或柏油和比重較大的填充劑的混合物被擠壓成 薄片，由薄片沖壓或切割成合適的形狀。這些薄片與適當(dāng)?shù)慕饘侔宀考Y(jié) 合，并且有時也必須通過加熱調(diào)整到薄片的形狀。盡管由于材料成本低， 這些瀝青薄片還經(jīng)常使用，但是這些瀝青薄片比較易碎，而且易于從金屬 板部件脫落，特別是在低溫下。同樣，經(jīng)常提到的摻入添加劑僅會導(dǎo)致微 小的改進(jìn)，這對于多數(shù)應(yīng)用場合還是不夠的。而且，將預(yù)成型的瀝青部件 涂覆到機(jī)器或車輛的形狀復(fù)雜的或幾乎不能接近的鈑金件例如車輛門上的 空腔的內(nèi)表面是完全不可能的。此外，還具有其它缺點(diǎn)，在許多情形下， 僅一個車輛或裝置就需要幾個沖壓件，因此需要昂貴的存儲量。
因此，有很多使用其它聚合物體系來消除瀝青薄板的缺點(diǎn)的嘗試。例 如，發(fā)展了聚醋酸乙烯酯的水聚合物分散體或含有填充劑的乙烯-醋酸乙烯 酯共聚物，其能夠以必要的涂層厚度噴涂在鈑金件上。然而，當(dāng)生產(chǎn)速度 較快時，由于水不能足夠快地從被噴涂的涂層中去除，特別是在涂層相當(dāng) 厚的情況下，這些聚合物體系不利于工業(yè)上使用。
聚合物涂層的隔音性能在聚合物體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)最好， 因?yàn)橛捎谠摐囟确秶鷥?nèi)聚合物的粘彈性，振動過程中的機(jī)械能通過分子流
現(xiàn)象轉(zhuǎn)化成熱能?；赑VC塑溶膠的常規(guī)可噴射的涂層材料，例如作為底
部涂料廣泛用于機(jī)動車結(jié)構(gòu)中，其在一2攝氏度至+ 6攝氏度的應(yīng)用溫度范圍內(nèi)不 具有顯著的隔音效果，因?yàn)槿Q于增塑劑的比例，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的最大 值為大約一2攝氏度至一5攝氏度。
因此已經(jīng)有改進(jìn)這些常規(guī)的PVC塑溶膠的嘗試，使其在一20攝氏度至+ 6攝氏度的應(yīng)用溫度范圍內(nèi)具有較好的隔音性能。根據(jù)已公布的德國專利申請 3514753中已知，常規(guī)塑溶膠中的涂層包括多重不飽和化合物，例如丙烯 酸雙脂或三丙烯酸脂，過氧化物交聯(lián)劑和無機(jī)填充劑。但是，在加硬的狀 態(tài)下，這些塑溶膠硬度最大且易碎，特別是在低溫下，由于其不具有足夠 的彈性，這些塑溶膠不適合用于車輛結(jié)構(gòu)中。除了這點(diǎn)，這些組分具有非 常小的損耗因子tan5，因此隔音效果并不顯著。
已公布的德國專利申請3444863中描述了一種合成物，其包括PVC或 氯乙烯或乙酸乙烯酯共聚物，及選擇地包含甲基丙烯酸甲酯均聚物或共聚 物，增塑劑混合物和惰性填充劑。該增塑劑混合物包括與甲基丙烯酸甲酯 共聚物相容的增塑劑，及用于氯乙烯聚合物并與可能存在的甲基丙烯酸甲 酯聚合物相容的增塑劑。與常規(guī)的PVC塑溶膠相比，由此獲得的上述塑溶 膠具有改進(jìn)的隔音效果。但是，特別是在30。C以上的溫度下，該隔音效果 又降低了。如果試圖通過改變各組分的相對含量來將最大損耗因子tanS的 范圍轉(zhuǎn)移到較高溫度，涂層的低溫柔性將非常嚴(yán)重地下降。但是，減小的 低溫柔性在車輛結(jié)構(gòu)中正好是不利的。此外，由于這些組分，損耗因子在 較低溫度下減小非常嚴(yán)重。因此，這些塑溶膠混合物僅在非常小的溫度范 圍內(nèi)具有較大的損耗因子。
此外，已經(jīng)開發(fā)出了主動的方法來減小結(jié)構(gòu)傳遞噪音。這些方法一般 使用傳感器、信號處理、驅(qū)動器和電源，通過產(chǎn)生相應(yīng)的力或應(yīng)變來抵消 振動或有效地增加振動的耗散。
盡管主動的控制方法己經(jīng)表現(xiàn)出能有效地減小結(jié)構(gòu)傳遞噪音，但是這 些方法需要復(fù)雜的技術(shù)設(shè)備，特別是關(guān)于信號處理和傳感器方面。這不僅 增加了成本，也導(dǎo)致了增加故障的危險。
因此，需要一種實(shí)用的方法來有效地減小系統(tǒng)內(nèi)特別是車輛內(nèi)的結(jié)構(gòu) 傳遞噪音。
因此，本發(fā)明的一個目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
經(jīng)過長期而又廣泛的研究工作，本發(fā)明人現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)例如車輛內(nèi) 的結(jié)構(gòu)傳遞噪音可以通過一個特殊的耗散振動波的擋板來有效地減小，該 耗散振動波的擋板包含有特殊的熱膨脹材料。
根據(jù)本發(fā)明，該耗散振動波的擋板包括具有內(nèi)表面和外表面的框架，
該框架具有多邊形截面，特別是矩形截面，可選擇為u形截面，并且該框
架包括位于其外表面或內(nèi)表面的至少一個表面上的涂層，該涂層包括熱膨
脹材料，該熱膨脹材料從這些材料中選擇在膨脹后并且在一1(TC至+ 4(TC 之間的溫度下，在0至500HZ的頻率范圍內(nèi)，這些材料的楊氏儲能模量E' 在0.1MPa至1000MPa之間，損耗模量E〃優(yōu)選在0.5至1之間，損耗因子 大于0.3 (優(yōu)選大于l)，剪切儲能模量G'優(yōu)選在O.lMPa和500MPa之間。


圖1為根據(jù)本發(fā)明在熱膨脹材料膨脹前的耗散振動波的擋板的第一實(shí) 施例的示意性透視圖2為圖1中的耗散振動波的擋板在熱膨脹材料膨脹后的示意性透視
圖3為圖1中的耗散振動波的擋板在插入結(jié)構(gòu)元件后的示意性透視圖； 圖4為圖3中的耗散振動波的擋板在熱膨脹材料膨脹后的示意性透視
圖5為示出了三條曲線的曲線圖，分別表示了車身內(nèi)作為頻率的函數(shù) 的結(jié)構(gòu)傳遞噪音的變化。
具體實(shí)施例方式
如前所述，用于與框架結(jié)合的熱膨脹材料從這些材料中選擇的在膨
脹后并且在一10。C至+ 4(TC的溫度下，在0至500Hz的頻率范圍內(nèi)，這些 材料的楊氏儲能模量E'在O.lMPa至1000MPa之間，優(yōu)選損耗模量E〃在
0.5至1之間，損耗因子大于0.3 (優(yōu)選大于1)，優(yōu)選剪切儲能模量G' 為O.lMPa至500MPa。
楊氏儲能模量(E')定義為材料的比例極限下的拉伸應(yīng)力與拉伸應(yīng)變 之比。剪切儲能模量G'定義為比例極限內(nèi)的剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變之比并 作為彈性地存儲在材料內(nèi)的等效能量的測量標(biāo)準(zhǔn)。對于拉壓中的阻尼，損 耗因子(有時也作為結(jié)構(gòu)固有阻尼或損耗角正切被提及)為楊氏損耗模量 E"與楊氏儲能模量E'之比。對于剪切中的阻尼，損耗因子為剪切損耗模 量G〃與剪切儲能模量G'之比。這些數(shù)值可以通過材料的動態(tài)力學(xué)分析 (DMA)容易地確定，在本發(fā)明的上下文中，該材料為膨脹后的熱膨脹材 料。如本領(lǐng)域所熟知，動態(tài)力學(xué)分析可以通過間接方法或通過直接方法來 完成，其中在間接方法中材料的特點(diǎn)被表現(xiàn)在框架上(Oberst的梁試驗(yàn))， 在直接方法中被測樣品僅由被表現(xiàn)的材料制成(粘彈分析儀)。
本發(fā)明中選擇使用的框架具有一內(nèi)表面和一外表面。該框架在橫截面 上的形狀應(yīng)為多邊形。優(yōu)選地，框架的橫截面形狀具有至少三個為直線和/ 或弧線的邊。在一個實(shí)施例中，該框架在一邊敞開或部分敞開，但是在另 一實(shí)施例中，框架的橫截面形狀是封閉的。例如，框架的橫截面可以具有 從包括矩形、正方形、五邊形、六邊形、U形或D形的組合中選擇的形狀。 框架各個邊的長度可以相等或不同，其長度一般根據(jù)耗散振動波的擋板要 插入的結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)部尺寸或周圍放置耗散振動波的擋板的結(jié)構(gòu)元件的外 部尺寸來選擇。該框架可以完全中空，但是在一些實(shí)施例中，可以具有一 個或多個內(nèi)部元件，例如支柱、肋、橫壁等等?？蚣芸梢栽诿嫦蛑锌战Y(jié)構(gòu) 元件的底部表面或邊緣上設(shè)有小垂片、支架或其它突出部，耗散振動波的 擋板插入該中空結(jié)構(gòu)元件內(nèi)。這些突出部被設(shè)置成用于支持該表面或邊緣 使其遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)元件的下部內(nèi)表面，借此允許在車輛裝配操作中使用的任何 液體完全涂覆或接觸該下部內(nèi)表面。在耗散振動波的擋板固定到結(jié)構(gòu)元件 的外部的實(shí)施例中，擋板的表面設(shè)有上面放置熱膨脹材料的涂層并面向表 面元件的外表面，該擋板的表面可以通過任何適當(dāng)?shù)亩ㄎ谎b置例如間隔元 件、卡子、凸緣等等類似地與該外表面保持相對短的距離。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該框架是直的，但是在另外的實(shí)施例中， 框架可以是彎曲的或曲線的。在其它實(shí)施例中，該框架可以在某些部分是
直的，而在其余部分是曲線的?？蚣艿拿總€邊可以是平面(平坦)的，但 也可以是框架的一個邊包含一個或多個鋸齒區(qū)域和/或一個或多個突出部 分。該框架的邊可以是連續(xù)的(無任何開口)，但在某些實(shí)施例中，框架 的一個或多個邊可以包含一個或多個開口。 一般而言，可以這樣選擇框架 的形狀和結(jié)構(gòu)，使其與結(jié)構(gòu)元件的輪廓或形狀大致平行或相匹配，其中耗 散振動波的擋板要插入所述結(jié)構(gòu)元件中或耗散振動波的擋板要固定在所述 結(jié)構(gòu)元件上，并清潔結(jié)構(gòu)元件內(nèi)或結(jié)構(gòu)元件外表面上的任何元件，否則如 果不清潔的話，這些元件一旦在被涂覆熱膨脹材料以后，就可能阻止耗散 振動波的擋板裝配到該結(jié)構(gòu)元件內(nèi)或該結(jié)構(gòu)元件上。如下面更詳細(xì)的描述， 在耗散振動波的擋板的外表面和結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)表面之間(在擋板插入結(jié)構(gòu) 元件內(nèi)的實(shí)施例中)或在耗散振動波的擋板的內(nèi)表面和結(jié)構(gòu)元件的外表面 之間(在擋板固定在結(jié)構(gòu)元件的外部的實(shí)施例中)允許存在一些余隙空間 是合意的。
所述框架可以由金屬制成。優(yōu)選金屬為鋼，特別是鍍鋅鋼和鋁。 所述框架也可以由合成材料制成，可選地該合成材料可以是纖維增強(qiáng)
的(例如，用玻璃纖維增強(qiáng))禾n/或用其它類型的填充劑增強(qiáng)的合成材料。
優(yōu)選的合成材料為在高達(dá)至少18(TC時具有低吸水性以及尺寸穩(wěn)定的熱塑 性合成材料。例如合適的熱塑性材料可以選自由聚酰胺(PA)、聚苯硫醚 (PPS)、聚苯醚(PPE)、聚苯砜(PPSU)、聚醚酰亞胺(PEI)和聚苯 酰亞胺(PPI)構(gòu)成的組。熱固性合成材料例如成型化合物、剛性聚亞氨酯 等等也可用來構(gòu)成該框架。該框架可以通過任何適宜的方法，例如成型(包 括注塑成型)、沖壓、彎曲、擠壓等方法形成想要的形狀。
優(yōu)選地，框架相當(dāng)硬。在一個實(shí)施例中，框架在室溫下至少和耗散振 動波的擋板要插入的或耗散振動波的擋板固定在其上的結(jié)構(gòu)元件一樣堅 硬。
在耗散振動波的擋板要插入結(jié)構(gòu)元件的實(shí)施例中，涂層涂覆在框架外 表面的至少一部分上，但也可以涂覆在整個外表面上。類似地，在耗散振 動波的擋板固定在結(jié)構(gòu)元件上的實(shí)施例中，涂層涂覆在框架內(nèi)表面的至少 一部分上，但也可以涂覆在整個內(nèi)表面上。熱膨脹材料的涂層可以是連續(xù) 的，盡管如此，本發(fā)明也考慮在框架的外表面或內(nèi)表面上具有兩個或多個
分隔開的熱膨脹材料部分，這些部分的尺寸、形狀、厚度等可以不同。
包含熱膨脹材料的涂層的厚度可以相同，但是涂層的厚度也可以沿框
架的外表面或內(nèi)表面上變化。 一般地，涂層的厚度在0.5至10mm之間。
熱膨脹材料為這樣一種材料，其受熱會發(fā)泡并膨脹，但其在室溫(例 如15 — 3(TC)下一般為固體(并優(yōu)選尺寸穩(wěn)定)。在一些實(shí)施例中，該熱 膨脹材料會變干，沒有粘性，但在另一些實(shí)施例中是有粘性的。該熱膨脹 材料優(yōu)選是這樣配制的，其能夠成型或模塑(例如注塑成型或擠壓)成使 用的想要形式，這種成型或模塑在室溫以上的溫度下進(jìn)行，該溫度足夠軟 化或熔化熱膨脹材料使其容易被加工，但是該溫度低于引起膨脹材料膨脹 的溫度。冷卻該成型的或模塑的熱膨脹材料到室溫以產(chǎn)生尺寸穩(wěn)定的并具 有想要的形狀或形式的固體。經(jīng)過發(fā)泡劑的活化作用，即經(jīng)受約13(TC至 240°C (取決于使用的熱膨脹材料的精確組分)之間的溫度，熱膨脹材料一 般將膨脹到原始體積的至少約100%或者至少約150°/?；蛘呖蛇x為至少約 200%。當(dāng)為想要的最終用途需要時，甚至可以選擇更高的膨脹率(例如至 少約1000%)。例如當(dāng)用于汽車車身時，膨脹材料的活化溫度一般低于生 產(chǎn)中在車身上烘烤底漆或油漆的溫度。
熱膨脹材料可以通過擠壓、共鑄成型、包覆成型等之類的適當(dāng)方法施 加到框架表面。例如，熱膨脹材料可以加熱到足以使材料軟化或熔化的溫 度，而不會激活可能存在的發(fā)泡劑或硬化劑，該溫度被軟化或熔化的材料 然后以帶狀物被擠壓到框架的外表面或內(nèi)表面。經(jīng)冷卻，帶狀的熱膨脹材 料然后被重新凝固或粘附到框架表面上?；蛘?，熱膨脹材料的薄片可以通 過模切而形成具有想要的尺寸和形狀的單獨(dú)部分，該單獨(dú)部分然后通過適 當(dāng)?shù)姆椒ū毁N附到框架的外表面或內(nèi)表面，例如通過機(jī)械緊固件或?qū)⑴c框 架表面接觸的部分的表面加熱到足以使熱膨脹材料起熱熔膠作用的溫度。 也可以使用單獨(dú)涂覆的粘結(jié)層來將熱膨脹材料貼附到框架的外表面或內(nèi)表 面。
在一特別有利的實(shí)施例中，該熱膨脹材料包括
—按重量為25%至70。％，優(yōu)選為35%至55%的至少一種熱塑性彈性 體(優(yōu)選為苯乙烯/丁二烯或苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物或其部分氫化的衍 生物)；
一按重量為15%至40%，優(yōu)選為20%至35%的至少一種非彈性體的 熱塑性材料(優(yōu)選乙烯/醋酸乙烯酯或乙烯/丙烯酸甲酯共聚物)；
一按重量為0，01%至2%，優(yōu)選為0.05%至1%的至少一種穩(wěn)定劑或抗 氧化劑；
一按重量為2。％至15%的至少一種發(fā)泡劑，優(yōu)選其含量足以使熱膨脹
材料在15(TC的溫度加熱時體積膨脹至少100%;
一按重量為0.5%至4%的一種或多種硬化劑，可選擇地包括按重量為
0.5%至2%的至少一種烯烴不飽和單體(olefinically unsaturated monomer)
或低聚體；以及可選地
一按重量為至多10% (例如0.1。％至10%)的至少一種增粘樹脂； 一按重量為至多5% (例如0.1%至5%)的至少一種增塑劑； 一按重量為至多10% (例如0.1%至10%)的至少一種蠟； 一按重量為至多3% (例如0.05%至3%)的至少一種用于發(fā)泡劑的活
化劑；
以及可選地包括至少一種填充劑(填充劑的含量按重量為優(yōu)選小于10 %，更優(yōu)選小于5%)，該百分?jǐn)?shù)為熱膨脹材料的總重量的重量百分?jǐn)?shù)。
一般而言，理想的是使用的可塑性彈性體的軟化點(diǎn)不高于發(fā)泡劑開始 被活化的溫度，優(yōu)選該溫度比熱膨脹材料要膨脹時所暴露于其中的溫度低 至少約30。C。該熱塑性彈性體優(yōu)選選自由熱塑性聚亞氨酯(TPU)和A-B， A-B-A， A- (B-A) n-2-B， A- (B-A) ^禾Q (A-B) n-Y型嵌段共聚物(包 括線性和放射型嵌段共聚物)構(gòu)成的組，其中A為芳香族聚烯烴嵌段 (aromatic polyvinyl block)("硬的")，B段代表聚丁二烯，聚異戊二烯 等橡膠類嵌段("軟的")，可以是部分或全部氫化的。Y為多官能化合物， n是至少為3的整數(shù)。這些嵌段在性質(zhì)上可以是錐形的或傾斜的，或者完 全由一種類型的聚合單體構(gòu)成。
B段的氫化去除了最初存在的雙鍵，并提高了嵌段聚合物的熱穩(wěn)定性。 在本發(fā)明的某些實(shí)施例中這些聚合物是優(yōu)選的。
合適的嵌段共聚物包括但不限于SBS(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)共聚物， SIS (苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯)共聚物，SEPS (苯乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯) 共聚物，SEEPS (苯乙烯/乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯)共聚物或SEBS (苯乙烯
/乙烯/丁二烯/苯乙烯)共聚物。
特別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，及 其全部或部分氫化的衍生物，其中聚異戊二烯嵌段包含相當(dāng)大比例的單體 部分，該單體部分來自具有l(wèi)， 2和/或3， 4結(jié)構(gòu)的異戊二烯。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結(jié)構(gòu)，剩余的異戊 二烯部分具有1， 4結(jié)構(gòu)。這種嵌段共聚物可以從可樂麗株式會社(Kuraray Co.， Ltd)獲得，商標(biāo)為HYBRAR，也可以使用美國專利No. 4 987 194中 描述的方法制備，通過引用其全部內(nèi)容結(jié)合進(jìn)本申請。
在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，"硬"嵌段表示按重量為約15%至30 %之間的嵌段聚合物，"軟"嵌段表示按重量為約70%至大約80%之間的 嵌段聚合物。"軟"嵌段的玻璃化溫度優(yōu)選為從大約一35"C至大約l(TC， "硬"嵌段的玻璃化溫度優(yōu)選為從大約90。C至大約UO。C。嵌段聚合物的 熔融指數(shù)優(yōu)選為從大約0.5至大約6(由ASTM D1238測量，190°C ， 2.16Kg)。 一般地，嵌段聚合物的平均分子量為大約30000至大約300000。
合適的熱塑性聚氨酯(TPU)的例子，根據(jù)常規(guī)方法，是這樣制備的， 通過將二異氰酸酯與每個分子具有至少兩個異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的化合物 反應(yīng)，優(yōu)選雙官能團(tuán)醇類。要使用的合適的有機(jī)二異氰酸酯包括，例如， 脂肪族二異氰酸酯、脂環(huán)族二異氰酸酯，芳代脂肪族(araliphatic) 二異氰 酸酯，雜環(huán)二異氰酸酯和芳香族二異氰酸酯。
二異氰酸酯的具體例子包括脂肪族二異氰酸酯，例如六亞甲基-二異氰 酸酯；脂環(huán)族二異氰酸酯，例如異佛爾酮-二異氰酸酯、1， 4-環(huán)己烷-二異 氰酸酯、l-甲基-2， 4-和-2， 6-環(huán)己烷-二異氰酸酯及相應(yīng)的異構(gòu)體混合物、 4， 4' -、 2， 4'-和2， 2， -二環(huán)己基甲垸-二異氰酸酯及相應(yīng)的異構(gòu)體混合 物；及芳香族二異氰酸酯，例如2， 4-甲代亞苯基-二異氰酸酯、2， 4-和2, 6-甲代亞苯基-二異氰酸酯的混合物、4， 4' -二苯基甲烷-二異氰酸酯、2， 4' 二苯基甲烷-二異氰酸酯和2， 2' -二苯基甲烷-二異氰酸酯、2， 4' -二 苯基甲烷-二異氰酸酯和4， 4' -二苯基甲烷-二異氰酸酯的混合物、氨基甲 酸酯改性的液體4， 4' -二苯基甲烷-二異氰酸酯和/或2， 4' -二苯基甲烷-二異氰酸酯、4， 4' -二異氰酸-1,2-二苯乙烷和1，5-亞萘基-二異氰酸酯。 優(yōu)選使用4， 4' -二苯基甲烷-二異氰酸酯的重量百分?jǐn)?shù)大于96%的二苯基
甲烷-二異氰酸酯異構(gòu)體混合物，特別是使用4， 4' -二苯基甲烷-二異氰酸 酯和1，5-亞萘基-二異氰酸酯。上述二異氰酸酯可以單獨(dú)使用或與另一種結(jié) 合的混合物形式使用。
與異氰酸酯反應(yīng)的化合物包括但不限于多羥基化合物，例如聚酯多元 醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇或可能包含氮、磷、硫、和/或硅原子的 多元醇，或它們的混合物。每個分子中澤爾維季諾夫活潑氫原子的平均數(shù)
目為約1.8至約3.0，優(yōu)選每個分子中澤爾維季諾夫活潑氫原子的平均數(shù)目 為約1.8至約2.2，平均分子量為400至20000 g/mo1的線性端羥基多元醇 優(yōu)選作為多元醇使用。作為其產(chǎn)品這些線性多元醇通常包含少量的非線性 混合物。因此，這些多元醇通常指"基本上為線性多元醇"。
每個分子具有兩個或三個羥基，數(shù)均分子量在400至20000的范圍內(nèi)， 優(yōu)選在1000至6000的范圍內(nèi)，在室溫下為液體、玻璃狀固體/無定形的或 結(jié)晶的這些多羥基化合物優(yōu)選作為多元醇。例如二三官能團(tuán)或三官能團(tuán)聚 丙二醇；也可以使用環(huán)氧乙垸和環(huán)氧丙垸的無規(guī)和/或嵌段聚合物。另一種 可以被優(yōu)選使用的聚醚組合包括聚四亞甲基二醇(聚氧化四亞甲基二醇， 聚四氫呋喃)，其可以例如通過四氫呋喃的酸聚合制備，這些聚四亞甲基 二醇的數(shù)均分子量一般在600至6000的范圍內(nèi)，優(yōu)選在800至5000的范 圍內(nèi)。
通過濃縮二羧酸或三羧酸制備的液體的，玻璃狀無定形的或結(jié)晶的聚 酯適于作為多元醇，這些酸例如是己二酸、癸二酸、戊二酸、壬二酸、辛 二酸、十一烷二酸、十二垸二酸、3， 3-二甲基戊二酸、對苯二酸、間苯二 甲酸、六氫鄰苯二甲酸、二聚脂肪酸及其具有低分子量的二醇或三元醇的 混合物，例如乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、二丙二醇、1， 4-丁二醇、 1, 6-己二醇、1， 8-辛二醇、，1， 10-癸二醇、1， 12-十二垸二醇、二聚脂 肪醇、丙三醇、三甲醇基丙垸或它們的混合物。
用于制造TPU' s的另一組多元醇是基于e-己內(nèi)酯的聚酯，其還以"聚 己酸內(nèi)酯"所知。
然而，也可以使用油脂化工來源的聚酯型多元醇，例如這些聚酯型多 元醇可以通過完成對至少部分稀烴不飽和的含脂肪酸脂肪混合物的環(huán)氧化 甘油三酯類開環(huán)以及接著甘油三酯衍生物部分酯交換為垸基碳原子數(shù)為 1 12的多元醇垸基酯來制備，其中脂肪混合物具有一個或多個碳原子為
1 12的醇。其它合適的多元醇是聚碳酸酯型多元醇和二聚二醇(Henkel)， 以及蓖麻油及其衍生物。例如以商標(biāo)名"Poly-bd"可得到的羥基官能聚丁二 烯可以作為制備本發(fā)明使用的TPU， s的多元醇。
優(yōu)選地，聚醚型多元醇和玻璃狀無定形或結(jié)晶聚酯型多元醇的組合用 于制備TPU， s。
優(yōu)選地，這些多元醇向異氰酸酯的平均官能度為約1.8至2.3，優(yōu)選為 1.9至2.2，特別優(yōu)選為2.0。
熱塑性聚氨酯也可以另外使用鏈增長混合物來制備，例如，低分子量 的多元醇，例如乙二醇、丙二醇或丁二醇，或者低分子量的二胺，例如l， 2-乙二胺、1， 3-丙二胺或1, 4-二氨基丁垸或l， 6-二氨基己烷。
在優(yōu)選實(shí)施例中，熱塑性聚氨酯的軟段部分選自由聚(己二酸乙二醇 酯)、聚(己二酸l， 4-丁二醇酯)、聚(己二酸乙二醇l， 4-丁二醇酯)， 聚(己二酸己二醇2， 2-甲基丙二醇酯)、聚己酸內(nèi)酯、聚(己二酸二甘 醇酯)、聚(碳酸l， 6-己二醇酯)和聚四氫呋喃構(gòu)成的組。
適用于本發(fā)明的其它熱塑性彈性體包括其它類型的嵌段共聚物，該嵌 段聚合物包括硬段和軟段，例如，聚苯乙烯/聚二甲基硅氧垸嵌段共聚物、 聚砜/二甲基硅氧垸嵌段共聚物、聚酯/聚醚嵌斷共聚物(例如共聚酯，如由 對苯二甲酸二甲酯、聚四氫呋喃和1， 4丁二醇合成的共聚酯)、聚碳酸酯 /聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物、聚碳酸酯/聚醚嵌段共聚物、共聚聚醚酰胺 (copolyetheramides)、共聚聚醚酯酰胺(copolyetheresteramides)等等。
也可以用不是嵌段共聚合物，但總地為精細(xì)地相互分散的多相體系的熱塑 性彈性體或合金，包括聚丙烯與乙丙橡膠(EPR)或三元乙丙橡膠(EPDM) 的混合物(如通常被接枝或交聯(lián)的混合物)。
除了一種或多種熱塑性彈性體以外，熱膨脹材料還優(yōu)選包含一種或多 種非彈性體熱塑性材料。優(yōu)選地，非彈性體熱塑性材料這樣選擇，以改進(jìn) 熱膨脹材料的粘結(jié)性和可加工性。 一般而言，理想的是使用一種非彈性體 熱塑性材料，其軟化點(diǎn)不高于發(fā)泡劑開始活化的溫度，優(yōu)選比熱膨脹材料 在其要膨脹時所處的溫度至少低約30°C。特別優(yōu)選的非彈性體熱塑性材料 包括烯烴聚合物，特別是烯烴(例如乙烯)與非烯烴單體(例如乙烯基酯，
如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯，(甲基)丙烯酸酯，如丙烯酸和甲基丙烯酸 的C1至C6烷基酯)的共聚物。特別適于本發(fā)明使用的非彈性體熱塑性材
料的例子包括乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(特別是包含按重量為約20 %至約 35%的醋酸乙烯酯的共聚物)和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物(特別是包含按重 量為約15。％至約35%的丙烯酸甲酯和/或維卡(Vicat)軟化點(diǎn)小于5(TC禾口/ 或熔點(diǎn)在6(TC至8(TC范圍內(nèi)和/或熔融指數(shù)為3至25g/10分鐘的共聚物， 按照ASTMD1238， 190 。C， 2.16Kg觀U量)
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，熱塑性彈性體和非彈性體的熱塑性材料的 重量比至少為0.5 : 1或至少為1 : 1禾卩/或不大于5 : 1或2.5 : 1。
增粘性樹脂可以選自由松香樹脂、萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、衍生自裂 化石油餾出物的石油樹脂、芳香族增粘性樹脂、塔爾油樹脂、酮樹脂和醛 樹脂構(gòu)成的。
合適的松香樹脂為松香酸、左旋海松酸、新松香酸、右旋海松酸、棕 櫚酸、前述松香酸的烷基酯、及松香酸衍生物的氫化產(chǎn)品。
合適的增塑劑的例子包括二元酸的C卜1()烷基酯(例如鄰苯二甲酸酯)、 二芳基醚、聚亞烷基二醇苯甲酸酯、有機(jī)磷酸酯和苯酚或甲酚的垸基磺酸 酯。
合適的蠟包括熔點(diǎn)范圍為45i:至7(TC的石蠟，熔化點(diǎn)范圍為6(TC至 95。C的微晶蠟，熔化點(diǎn)在IO(TC至115。C之間的合成費(fèi)-托石蠟，以及熔化 點(diǎn)在85。C至14CTC之間的聚乙烯蠟。
合適的抗氧化劑和穩(wěn)定劑包括具空間位阻效應(yīng)的苯酚和/或硫醚，具空 間位阻效應(yīng)的芳香胺等等。
所有已知的發(fā)泡劑，例如通過分解來釋放氣體的"化學(xué)發(fā)泡劑"，或 使中空的珠體(有時也稱可膨脹微球體)膨脹的物理發(fā)泡劑，適合作為發(fā) 泡劑用于本發(fā)明。也可以使用不同的發(fā)泡劑的混合物以具有優(yōu)勢；例如， 具有較低的活化溫度的發(fā)泡劑可以和具有較高活化溫度的發(fā)泡劑結(jié)合使 用。
"化學(xué)發(fā)泡劑"的例子包括含氮化合物、酰肼化合物、亞硝基化合物 和卡巴肼化合物，如偶氮二異丁腈、偶氮二酰胺、二亞硝基-1， 5-亞戊基四 胺、4， 4，-氧代雙(苯磺酰肼)、二苯砜-3 ， 3， -二磺酰肼、1, 3-二磺
酰肼苯和對甲苯磺酰氨基脲。
其它活化劑例如氧化鋅、(改性)脲類等有助于"化學(xué)發(fā)泡劑"。 然而，"物理發(fā)泡劑"及特別是可膨脹的中空的微珠體(稱微球體)
也是可以使用的。有利地，中空的微珠體是基于聚偏二氯乙烯共聚物或丙
烯腈/(甲基)丙烯酸酯類共聚物，并包含包裹在膠囊中的揮發(fā)性物質(zhì)，例
如輕烴或囟代烴。
合適的可膨脹的中空的微珠體在商業(yè)上是可以得到的，例如，分別來
自Pierce & Stevens (現(xiàn)在為漢高公司的一部分)或AkzoNobel，商標(biāo)分別 為"Dualite"禾Q "Expancel"。
合適的硬化劑包括能夠引起自由基反應(yīng)的物質(zhì)，特別是有機(jī)過氧化物， 包括酮過氧化物、二?；^氧化物、過酸酯、過氧縮酮(perketals)、過氧 化氫、及其它過氧化物，如過氧化氫異丙苯、二叔丁基過氧化二異丙苯、 雙(-2-叔丁基過氧化異丙基苯)、二 (2-叔丁基過氧化異丙基苯、1， 1-二 叔丁基過氧化一3， 3， 5 —三甲基環(huán)己烷、二異丙苯過氧化物、過氧化苯甲 酸叔丁酯、過氧二碳酸二烷基酯、二過氧縮酮(例如1， 1-二叔丁基過氧一 3， 3， 5 —三甲基環(huán)己烷)、酮過氧化物(例如過氧化甲乙酮)、和4， 4-二叔丁基過氧一正丁基戊酸酯。硬化劑優(yōu)選為潛性硬化劑，即該硬化劑在 室溫下基本上是惰性或沒有反應(yīng)性，但是通過加熱到升高的溫度(例如， 在從130。C至大約24(TC范圍內(nèi)的溫度)被活化。
在特別理想的實(shí)施例中，熱膨脹材料包含少量的(例如重量百分?jǐn)?shù)為 0.1至5或0.5至2) —個或多個稀烴不飽和單體和/或低聚物例如(甲基) 丙烯酸Q至C6烷基酯(例如丙烯酸甲酯)，不飽和羧酸例如(甲基)丙 烯酸，不飽和酸酐例如馬來酸酐，多元醇和烷氧基多元醇(甲基)丙烯酸 酯例如甘油三丙烯酸酯、乙二醇雙丙烯酸酯、三乙二醇雙丙烯酸酯、三羥 甲基丙垸三丙烯酸酯(TMPTA)等等，1， 3， 5-苯三酸三稀丙基酯、偏苯 三酸三烯丙基酯(TATM) 、 1， 2， 4， 5-苯四酸四烯丙基酯，1， 1， 3-三 甲基-5-羧基-3- (4-羧基苯基)茚的二烯丙基酯、丙烯酸二羥二環(huán)五二稀基 (dihydrodicyclo pentadienyl)酯、偏苯三酸三羥甲基丙烷酯(TMPTM)、 季戊四醇三甲基丙烯酸酯、苯撐雙馬來酰亞胺、異氰尿酸三(2-丙烯酰氧 乙基)酉旨、異氰尿酸三烯丙基酯(TAIC)、氰尿酸三烯丙酯(TAC)、偏
苯三酸三(2-甲基丙烯酰氧乙基)酯，不飽和腈類，例如(甲基)丙烯腈， 乙烯基化合物(包括乙烯基芳烴化合物例如苯乙烯)，烯丙基化合物等等 及其他們的組合。在一個實(shí)施例中，使用的稀烴不飽和單體和/或低聚體每 個分子僅包含一個C-C雙鍵(例如，該單體或低聚體相對稀烴不飽和官能 基為單官能的)。優(yōu)選地，單體和/或低聚體這樣選擇，當(dāng)膨脹材料加熱到 足以活化硬化劑的溫度時(例如，通過過氧化物的熱分解)，該單體和/或 低聚體能夠進(jìn)行膨脹材料中的硬化劑引發(fā)的自由基反應(yīng)(例如齊聚反應(yīng)或 聚合反應(yīng))。
合適的填充劑的例子包括重質(zhì)碳酸鈣和沉淀碳酸鈣、滑石粉、碳酸鈣、 黑煙末、碳酸鈣鎂、及重晶石和鋁-鎂-鈣型硅酸鹽填充劑，例如鈣硅石和綠 泥石。但是優(yōu)選地，填充劑的總重量被限制在按重量為小于10%，更優(yōu)選
地按重量為小于5%。在一個實(shí)施例中，熱膨脹材料不包含填充劑(這里
定義為基本上無機(jī)粒子，例如上面提到的材料的粒子)。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，熱膨脹材料的成分這樣選擇，該膨脹材料 沒有或基本沒有任何熱固性樹脂，例如環(huán)氧樹脂(例如，熱膨脹材料包含
按重量為小于5%或小于1%的環(huán)氧樹脂)。
熱膨脹材料的膨脹通過加熱步驟實(shí)現(xiàn)，其中熱膨脹材料在一定溫度下 加熱一段時間以激活發(fā)泡劑和可能存在的任何硬化劑。
取決于熱膨脹材料的性質(zhì)和在裝配線上的線路條件，加熱步驟一般在
130。C至240。C優(yōu)選150。C至200°C的溫度下進(jìn)行，在加熱爐內(nèi)的停留時間為 大約10分鐘至大約30分鐘。
為了引起熱膨脹材料的膨脹，在車輛部件經(jīng)過通常使用的電泳液步驟 之后使用加熱步驟是有利的，該加熱步驟中的溫度一般足夠引起預(yù)期的膨 脹。
本發(fā)明還涉及一種用于減小振動傳遞的方法，所述振動傳遞是從振動 發(fā)生器到該振動發(fā)生器經(jīng)由結(jié)構(gòu)元件被連接到的位置，該方法包括為所述 結(jié)構(gòu)元件配備用于耗散由振動發(fā)生器產(chǎn)生的振動能量的裝置，其特征在于， 用于耗散振動能量的裝置包括上述的根據(jù)本發(fā)明的耗散振動波的擋板。
振動發(fā)生器的例子包括電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、泵、變速箱、懸架減震器和 彈簧。
根據(jù)本發(fā)明的方法特別適用于減小汽車中的結(jié)構(gòu)傳遞噪音。在該情形 下，振動發(fā)生器通過結(jié)構(gòu)元件連接到所述車輛的乘坐室的至少一個構(gòu)成部 件。結(jié)構(gòu)元件的形狀為管狀的導(dǎo)軌，其具有多邊形優(yōu)選為矩形的橫截面。
根據(jù)本發(fā)明的方法依次包括
—.選擇根據(jù)本發(fā)明的耗散振動波的擋板，該耗散振動波的擋板具有使 其能夠插入結(jié)構(gòu)元件內(nèi)的尺寸；
一.將耗散振動波的擋板插入結(jié)構(gòu)元件內(nèi)或?qū)⒑纳⒄駝硬ǖ膿醢逶诳?近振動發(fā)生器的位置固定在結(jié)構(gòu)元件上；以及
一.使熱膨脹材料膨脹。
有利地，這樣選擇耗散振動波的擋板，使得在耗散振動波的擋板的外 表面和結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)表面之間(在擋板插入結(jié)構(gòu)元件的實(shí)施例中)或在耗 散振動波的擋板的內(nèi)表面和結(jié)構(gòu)元件的外表面之間(在擋板固定在結(jié)構(gòu)元 件外部的實(shí)施例中)獲得了大約1至10mm的間隙。這種布置是合意的， 其使得例如清潔液、轉(zhuǎn)化涂液、電泳(e-coat)液等液體與結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)表 面和外表面自由接觸。這樣在引入耗散振動波的擋板之后并在熱膨脹材料 涂層膨脹之前，內(nèi)表面和外表面因而可容易地用該液體處理。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，耗散振動波的擋板的橫截面具有與結(jié)構(gòu)元件的 橫截面相同的形狀。例如，如果結(jié)構(gòu)元件具有內(nèi)部長度為1，內(nèi)部寬度為w 的矩形橫截面，耗散振動波的擋板的外部(在擋板插入結(jié)構(gòu)元件的位置時) 尺寸就為1和w減去兩倍的膨脹材料必需的間隙。 一般應(yīng)這樣選擇耗散振 動波的擋板的縱向長度，使其不長于擋板要插入其中的或擋板要固定在其 上的結(jié)構(gòu)元件的長度。 一般地，耗散振動波的擋板的縱向長度至少與框架 的最長橫截面尺寸一樣長，例如是框架的最長橫截面尺寸的至少兩倍或至 少三倍。較長的長度將使得在結(jié)構(gòu)元件和框架之間能夠引入更多數(shù)量的熱 膨脹材料，但是一般由于造價和重量原因，這種熱膨脹材料的使用量優(yōu)選 不會顯著超過為達(dá)到想要的振動傳遞減小程度所需的數(shù)量。
耗散振動波的擋板優(yōu)選盡可能靠近振動發(fā)生器并在產(chǎn)生聲音的接收振 動結(jié)構(gòu)之前插入結(jié)構(gòu)元件內(nèi)或固定在結(jié)構(gòu)元件上。如果需要，可以使用任 何適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ跓崤蛎洸牧霞せ钪皩⒑纳⒄駝硬ǖ膿醢逦锢砀郊拥浇Y(jié)構(gòu) 元件，從而使擋板相對結(jié)構(gòu)元件固定在想要的位置，在結(jié)構(gòu)元件經(jīng)受到進(jìn)
一步的操作時(例如在車輛組裝過程中可能遇到)借此阻止擋板的移動。 這種連接例如可以通過使用機(jī)械緊固件例如卡子、銷、螺釘、螺栓、夾具 等來完成，也可以使用框架和結(jié)構(gòu)元件中之一或兩者上的法蘭或垂片實(shí)現(xiàn)， 框架和結(jié)構(gòu)元件通過焊接、鉚接或粘結(jié)相互連接。耗散振動波的擋板與結(jié) 構(gòu)元件可選擇地以協(xié)作的方式設(shè)置，從而可以依靠重力和/或摩擦力單獨(dú)地 將擋板保持在位置上。例如，要固定在矩形結(jié)構(gòu)元件外部的U形的耗散振 動波的擋板可以設(shè)置成具有在U形框架的開口端的每側(cè)向內(nèi)延伸的法蘭。 當(dāng)耗散振動波的擋板固定在結(jié)構(gòu)元件周圍時，這些法蘭倚靠在結(jié)構(gòu)元件的 上部外表面，借此使得擋板懸掛在結(jié)構(gòu)元件上。 熱膨脹材料的膨脹通過加熱步驟得到的。
取決于熱膨脹材料的性質(zhì)和裝配線的線路條件，加熱步驟一般在130°C
至24(TC優(yōu)選在15(TC至20(TC的溫度下進(jìn)行，在加熱爐內(nèi)停留時間為大約 10分鐘至大約30分鐘。
為了引起熱膨脹材料的膨脹，在包含耗散振動波的擋板的車輛部件經(jīng) 過--般使用的電泳液的步驟之后，使用加熱步驟是有利的，因?yàn)樵摷訜岵?驟中的溫度通常足以引起想要的膨脹。
用于框架的熱膨脹材料的數(shù)量是這樣選擇的，使其在膨脹后的體積占 據(jù)框架和結(jié)構(gòu)元件面向框架的表面之間的間隙。熱膨脹材料可以這樣配備， 使其在膨脹后粘附在結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)表面或外表面。
這里描述的本發(fā)明的耗散振動波擋板可以用于汽車車架內(nèi)的任意位 置。例如，這些位置包括但不限于立柱(包括A、 B、 C和D柱)、滑軌、 立柱到門的區(qū)域、車頂?shù)搅⒅膮^(qū)域、中柱區(qū)域、頂蓋縱梁、擋風(fēng)玻璃或 其它窗框、行李箱蓋、天窗、移動頂部到車頂區(qū)域、其他的車輛開縫線位 置、電機(jī)(發(fā)動機(jī))滑軌、下門框架、門檻滑軌、支撐梁、橫梁、下滑軌
根據(jù)下面結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述及其它目的、 特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明在熱膨脹材料膨脹前的耗散振動波的擋板的第一實(shí) 施例的示意性透視圖2為圖1中的耗散振動波的擋板在熱膨脹材料膨脹后的示意性透視
圖3為圖1中的耗散振動波的擋板在插入結(jié)構(gòu)元件后的示意性透視圖4為圖3中的耗散振動波的擋板在熱膨脹材料膨脹后的示意性透視
圖5為示出了三條曲線的曲線圖，分別表示了車身內(nèi)作為頻率的函數(shù) 的結(jié)構(gòu)傳遞噪音的變化。
圖1中示出的耗散振動波的擋板1包括U形框架2，該U形框架2具 有內(nèi)表面2a和外表面2b。包括有熱膨脹材料的涂層3涂覆到外表面2b上。 熱膨脹材料的初始厚度可為0.5至10mm，例如2mm。
U形框架2由金屬或合成材料制成。優(yōu)選的金屬為鍍鋅鋼或鋁。當(dāng)使 用合成材料時，這些材料可以有選擇地被纖維增強(qiáng)。合成材料可以從前面 描述的材料中選擇?？蚣?的厚度可為例如0.2至5mm，例如大約lmm。 優(yōu)選地，這樣選擇金屬或合成材料的厚度，從而提供一框架，該框架的硬 度至少等于與耗散振動波的擋板結(jié)合的結(jié)構(gòu)元件的硬度。
下面的非限制性實(shí)施例描述了本發(fā)明及其工作方式。
如圖3所示，耗散振動波的擋板1被引入到車身的結(jié)構(gòu)元件，例如被 引入到縱向形狀為滑軌或立柱的前梁4。當(dāng)引入耗散振動波的擋板時，該 結(jié)構(gòu)元件已經(jīng)被封閉，例如該結(jié)構(gòu)元件可以是液壓成形的立柱或滑軌或己 經(jīng)通過將兩個或多個成形的鈑金部件緊固在一起組裝的立柱或滑軌?？蛇x 地，耗散振動波的擋板可以被引入到通道形狀的部件。在插入耗散振動波 的擋板1之后，通道形狀的部件可以通過在通道形狀部件的開口側(cè)設(shè)置板 狀物(其可以是平坦的或形成為非平面狀的)來被封閉或密封以形成結(jié)構(gòu) 元件，通道形狀的部件和板狀物優(yōu)選通過適當(dāng)?shù)倪B接方式，例如焊接、粘 結(jié)、機(jī)械緊固件及其組合等相互固定。
如圖3所示，耗散振動波的擋板可以具有近似矩形的框架2，該框架2
具有與前梁4減去為膨脹材料必需的間隙相同的外部尺寸(在該情形下在 框架周圍減去4mm)。耗散振動波的擋板可以寬松地放置(即不使用物理 連接)在結(jié)構(gòu)元件內(nèi)，或者使用一個或多個連接裝置例如卡子、螺栓、螺 釘、銷等固定在位置上。例如，與結(jié)構(gòu)元件4的內(nèi)表面接觸的擋板2的邊 緣可以具有一個或多個從那里延伸開來的卡子，該卡子插入所述內(nèi)表面的
孔或其它插槽，借此將耗散振動波的擋板保持在位置上?？ㄗ涌梢赃@樣設(shè) 置，使框架2的邊緣安置成距離結(jié)構(gòu)元件的底部一段小距離，借此允許清 潔液、轉(zhuǎn)化涂液、油漆或底漆物質(zhì)或在車輛組裝過程中通常使用的其它任 何液體更充分地與結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)表面接觸。
在耗散振動波的擋板1插入以后，為了引起框架的外表面2b和結(jié)構(gòu)元
件的內(nèi)表面之間的空間內(nèi)的熱膨脹材料的膨脹，車身被加熱到18(TC持續(xù)
20分鐘?；顒拥暮纳⒄駝硬ǖ膿醢逶趫D4中示出。加熱后，現(xiàn)在膨脹的熱
膨脹材料的涂層厚度為4mm。膨脹可以在車輛部件經(jīng)電泳液內(nèi)的處理之后
在經(jīng)過加熱爐的通道內(nèi)完成。
在其它實(shí)施例中，可以這樣選擇耗散振動波的擋板1，從而使耗散振
動波的擋板1的外表面與結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)表面之間的間隙為大約1至10mm。
在所有這些情形下，熱膨脹材料在加熱后占據(jù)整個間隙。
圖5示出了使用真實(shí)的車身完成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在該實(shí)驗(yàn)中，耗散振動
波的擋板從前梁的末端定位，長度為52cm。
使用振動臺作為振動發(fā)生器，并將其連接在車身滑軌形式的前縱梁的
自由端上，該振動臺提供頻率范圍從20Hz至2000Hz的寬帶激勵。 注入的振動通過設(shè)置在入口點(diǎn)的力傳感器測量。 與縱梁連接的前地板和前圍板的響應(yīng)通過加速度計測量。 地板的間隔平均遷移率在20Hz至2000Hz的頻率范圍內(nèi)計算(m/s/n)。 圖5中給出了在振動傳遞通道上使用本發(fā)明和在振動板上直接使用傳
統(tǒng)的阻尼墊的振動水平的比較，所述曲線以頻率的函數(shù)示出了間隔的平均
遷移率。
進(jìn)行了三個實(shí)驗(yàn)-
—.在振動板和振動傳遞通道上沒有使用任何附加的阻尼材料(圖5中 的曲線C2)。
—.在振動板(前地板和前圍板)上使用2.9kg的傳統(tǒng)的柏油阻尼墊(圖 5中的曲線C3);這是在研究的車身上使用的抑制板的振動的傳統(tǒng)方法。
一.下面描述的是使用根據(jù)本發(fā)明的耗散振動波的擋板(圖5中的曲線 Cl)。
該熱膨脹材料具有以下成分
按重量為45份的SIS嵌段共聚物，含20重量％的苯乙烯； 按重量為5份的芳烴樹脂作為增粘劑； 按重量為2.5份的鄰苯二甲酸二異壬酯； 按重量為4.5份的微晶蠟；
按重量為27.5份的熱塑性乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(28重量％醋酸乙 烯酯)；
按重量為0.1份的酚類抗氧化劑；
按重量為8.8份的發(fā)泡劑(偶氮二酰胺)；
按重量為1.0份的1， 1-二叔丁基過氧化-3, 3, 5-三甲基環(huán)己烷；
按重量為0.5份的丙烯酸甲酯；
按重量為1.5份的氧化鋅處理的尿素。
根據(jù)曲線Cl和C2可見，在100Hz至500Hz之間的結(jié)構(gòu)傳遞噪音的頻 率范圍內(nèi)，間隔平均的遷移率平均降低了 5.0dB。由于間隔平均的遷移率與 結(jié)構(gòu)傳遞噪音直接成比例，所以噪音也減小了44%。
通過比較曲線C3和C2可見，在100Hz至500Hz之間的結(jié)構(gòu)傳遞噪音 的頻率范圍內(nèi)，間隔平均的遷移率平均降低了 1.4dB，即15°%。
當(dāng)將由于本發(fā)明取得的噪音的降低即44%和使用現(xiàn)有技術(shù)方法得到的 噪音的降低即15%相比較時，本發(fā)明提出的解決方法相對最經(jīng)常使用的現(xiàn) 有技術(shù)方法(振動減震器和阻尼墊)的優(yōu)越性就明顯地顯露出來。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)如下
一.需要少得多的材料來抑制振動板的振動；
一.與在振動板上使用阻尼材料相比，就汽車或機(jī)器制造商的成本而 言，使用根據(jù)本發(fā)明的耗散振動波的擋板要便宜得多；
一.與作為板的處理的多功能的解決方法相比，在傳輸通道上工作的能 力需要對車身結(jié)構(gòu)作更深入的分析，但是該方法可用于給定的激勵源或頻 率范圍；
一.使用根據(jù)本發(fā)明的耗散振動波的擋板也有利于結(jié)構(gòu)的硬度，從而改 進(jìn)車輛的安全性和舒適性，但是對結(jié)構(gòu)硬度的實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)總是將減小耗散振 動波的擋板性能的功效。
權(quán)利要求
1.一種耗散振動波的擋板，該擋板包括具有內(nèi)表面和外表面的框架，其特征在于，包括熱膨脹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表面上，其中，在膨脹后和在-10℃至+40℃之間的溫度下，在0至500Hz的頻率范圍內(nèi)，所述熱膨脹材料的楊氏儲能模量E′在0.1MPa至1000MPa之間，損耗因子大于0.3。
2. 如權(quán)利要求1所述的耗散振動波的擋板，其特征在于，所述框架具 有多邊形的橫截面。
3. 如權(quán)利要求1所述的耗散振動波的擋板，其特征在于，所述熱膨脹 材料包括至少一種熱塑性彈性體，至少一種非彈性體的熱塑性材料，至少 一種穩(wěn)定劑或抗氧化劑，至少一種發(fā)泡劑以及至少一種硬化劑。
4. 如權(quán)利要求1所述的耗散振動波的擋板，其特征在于，在膨脹后， 在0至500Hz的頻率范圍內(nèi)，在一10"C至+ 4(TC之間的溫度下，所述熱膨 脹材料的損耗因子大于1。
5. 如權(quán)利要求l所述的耗散振動波的擋板，其特征在于，所述框架由 金屬組成。
6. 如權(quán)利要求1所述的耗散振動波的擋板，其特征在于，所述框架由 熱塑性合成材料組成。
7. 如權(quán)利要求1所述的耗散振動波的擋板，其特征在于，所述框架具 有矩形橫截面。
8. 如權(quán)利要求l所述的耗散振動波的擋板，其特征在于，所述框架具 有U形橫截面。
9. 如權(quán)利要求1所述的耗散振動波的擋板，其特征在于，所述熱膨脹材料包括按重量為25%至70%的至少一種熱塑性彈性體；按重量為15%至40 %的至少一種非彈性體的熱塑性材料；按重量為0.01%至2°%的至少一種穩(wěn)定劑或抗氧化劑；按重量為2。％至15%的至少一種發(fā)泡劑；按重量為0.5%至4%的至少一種硬化劑；選擇地，按重量為0.5%至2%的至少一種烯烴不飽和單體；選擇地，按重量為至多10%的至少一種增粘樹脂； 選擇地，按重量為至多5%的至少一種增塑劑； 選擇地，按重量為至多10%的至少一種蠟；選擇地，按重量為至多3%的至少一種用于發(fā)泡劑的活化劑； 選擇地，至少一種填充劑；所述百分?jǐn)?shù)為熱膨脹材料的總重量的重量百分?jǐn)?shù)。
10. 如權(quán)利要求1所述的耗散振動波的擋板，其特征在于，在膨脹后，在0至500Hz的頻率范圍內(nèi)，在一10。C至+ 40。C之間的溫度下，所述熱膨 脹材料的剪切儲能模量G'為O.lMPa至500MPa。
11. 如權(quán)利要求1所述的耗散振動波的擋板，其特征在于，所述熱膨脹材料包括a) 按重量為35%至55%的至少一種熱塑性彈性體，其選自由熱塑性 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及氫化的苯乙烯/異戊二烯嵌段共聚物構(gòu)成的組；b) 按重量為20%至35。Z的至少一種非彈性體熱塑性材料，其選自由 乙烯/醋酸乙烯酯共聚物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物構(gòu)成的組；c) 按重量為0.05。％至1%的至少一種穩(wěn)定劑或抗氧化劑；d) 至少一種潛性化學(xué)發(fā)泡劑，其含量足以使膨脹材料在15(TC的溫度 下加熱至少20分鐘時其體積膨脹至少100% ;e) 按重量為0.5%至4%的至少一種過氧化物；f) 按重量為0.5%至2。/^的至少一種烯烴不飽和單體或低聚體； 其中，所述熱膨脹材料包含按重量少于10%的填充劑。
12. —種用于減小振動傳遞的方法，所述振動傳遞是從振動發(fā)生器到 該振動發(fā)生器經(jīng)由結(jié)構(gòu)元件被連接到的位置，該方法包括為所述結(jié)構(gòu)元件 配備用于耗散由振動發(fā)生器產(chǎn)生的振動能量的裝置，其特征在于，所述裝 置包括如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的耗散振動波的擋板。
13. —種用于減小振動傳遞的方法，所述振動傳遞是從汽車內(nèi)的振動 發(fā)生器到所述汽車的乘坐室的至少一個構(gòu)成部件，振動發(fā)生器通過結(jié)構(gòu)元 件連接到所述構(gòu)成部件，該結(jié)構(gòu)元件為具有多邊形橫截面的管狀導(dǎo)軌形式， 該方法依次包括 —.選擇如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的耗散振動波的擋板，該耗 散振動波的擋板具有使其能夠插入結(jié)構(gòu)元件內(nèi)或固定在結(jié)構(gòu)元件上的尺寸；一.將耗散振動波的擋板插入結(jié)構(gòu)元件內(nèi)或?qū)⒑纳⒄駝硬ǖ膿醢逶诳拷駝影l(fā)生器的位置固定在結(jié)構(gòu)元件上；以及 一.使所述熱膨脹材料膨脹。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，這樣選擇所述耗散振動波的擋板的尺寸，使得在上面具有涂層的耗散振動波的擋板的表面和結(jié)構(gòu)元件的表面之間獲得大約1至10mm的間隙，所述結(jié)構(gòu)元件的表面面向其 上具有涂層的所述耗散振動波的擋板的所述表面。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述的熱膨脹材料在 D(TC至24(TC的溫度下膨脹。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述的結(jié)構(gòu)元件在耗散 振動波的擋板插入或固定之后與液體成分接觸，然后在加熱爐內(nèi)被加熱， 從而引起熱膨脹材料的膨脹。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述涂層包含一定量的 熱膨脹材料，所述熱膨脹材料是這樣選擇的，使其在膨脹后的體積占據(jù)框 架和結(jié)構(gòu)元件的面向框架的表面之間的間隙。
18. —種車輛，包括振動發(fā)生器和乘坐室，其特征在于，所述振動發(fā) 生器和所述乘坐室的構(gòu)成部件通過結(jié)構(gòu)元件連接，該結(jié)構(gòu)元件為具有多邊 形橫截面的管狀導(dǎo)軌形式，其中，根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的 耗散振動波的擋板位于所述結(jié)構(gòu)元件內(nèi)或所述結(jié)構(gòu)元件上，所述熱膨脹材 料膨脹以占據(jù)框架和結(jié)構(gòu)元件面向框架的表面之間的間隙。
全文摘要
一種熱膨脹材料，在膨脹后，在-10℃至+40℃之間的溫度下，在0至500Hz的頻率范圍內(nèi)，該熱膨脹材料的楊氏儲能模量E′在0.1MPa至1000MPa之間，損耗因子至少為0.3(優(yōu)選至少為1)，剪切儲能模量G′優(yōu)選在0.1MPa至500MPa之間。該熱膨脹材料用于與框架結(jié)合以形成耗散振動波的擋板，該耗散振動波的擋板有效地減小車輛中可能存在的來自于振動發(fā)生器的振動傳遞。
文檔編號B60R21/04GK101341199SQ200680046101
公開日2009年1月7日 申請日期2006年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月6日
發(fā)明者洛朗·塔里, 西爾維安·熱爾姆, 讓-呂克·沃日托維基 申請人:漢高兩合股份公司;標(biāo)致雪鐵龍汽車股份有限公司