一种天窗用抗震保护型发泡条及结构
技术领域
本发明涉及发泡条领域，具体是一种天窗用抗震保护型发泡条及结构。
背景技术
天窗为设置在房屋或汽车顶盖上的窗子，用于透光散热、通风换气，改变传统的换气方式，促进环境内的空气流通，增加光源、拓宽视野，天窗所用的发泡条为天窗必不可少的部件，用于填补天窗和边框间的缝隙，实现天窗与边框间的密封，且需要有良好的弹性和抗压缩变形能力，防止随天窗开合次数的增加，发泡条长期使用后变形，现有的一些天窗用发泡条虽具有一定的防护能力，长期使用后在应力和环境催化下，会发生变形、老化，发泡条无法使用，需要频繁更换，且在其生产制造中对产品的拉扯也会对发泡条的性能造成损伤。因此，我们提出一种天窗用抗震保护型发泡条及结构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天窗用抗震保护型发泡条及结构，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种天窗用抗震保护型发泡条结构，包括外壳、第一通腔和挡块，所述外壳的内开设有第一通腔和第二通腔，所述第一通腔位于第二通腔的上方，所述第一通腔的内腔设置有第一内置条，所述第二通腔的内腔设置有第二内置条,所述外壳的左侧壁上端安装有挡块。
在上述技术方案中，通过在发泡条外壳内的第一通腔和第二通腔，在天窗关闭与边框接触时，发泡条能够在横向和纵向上分别对天窗进行防护，减少天窗所受冲击，达到抗震效果，同时第一通腔和第二通腔的内部设置的第一内置条和第二内置条能够增强通腔的缓冲能力，提高发泡条的抗震效果，防止通腔长期受力变形，提高发泡条的使用寿命，内置条与通腔间形成多组孔隙，能够阻碍声音的传播，提高隔音效果。
作为本发明的一种优选实施方式，所述外壳的左侧壁安装有插块，所述插块的下方设置有阻块，所述阻块的底部与外壳固定连接。
在上述技术方案中，通过外壳左侧的插块将发泡条固定在天窗上，在插块插接于天窗边缘时，其下方的阻块接触天窗的下沿，阻碍发泡条与天窗间的相对移动趋势，实现天窗与发泡条间的固定，有效防止发泡条的移位。
作为本发明的一种优选实施方式，所述外壳的右侧壁表面为第一平面，所述外壳的底部表面为第二平面，所述外壳的左侧壁下端为第一半圆弧凸面，所述外壳的右侧壁下端设置有第二半圆弧凸面。
在上述技术方案中，通过外壳左右两侧壁的第一半圆弧凸面和第二半圆弧凸面，在天窗与边框接触时，半圆弧凸面引导冲击力，使其方向发生偏移，对冲击力进行分散，第一平面和第二平面接受冲击，防止发泡条长期受力变形，保持发泡条的缓冲、抗震效果。
作为本发明的一种优选实施方式，所述插块的左侧壁上端和下端均安装有第一凸块，所述插块的内腔开设有第三通腔，所述第三通腔的内腔顶部和底部均安装有第二凸块。
在上述技术方案中，通过插块上的两组第二凸块，在对发泡条进行安装时，可将插块上的两组第一凸块相向移动，此时第三通腔让位，两组第二凸块交错，减少插块的纵向尺寸，便于对发泡条进行安装，在安装结束后，插块恢复初始形状，使得发泡条安装紧密，利于实现发泡条对天窗的防护能力。
一种天窗用抗震保护型发泡条，其特征在于，所述发泡条包括以下重量组分：94～100份三元乙丙橡胶、18～25份乙烯－醋酸乙烯共聚物、1～3份硬脂酸钠、25～35份炭黑、5～7份发泡剂DDL101、0.3～0.7份过氧化二异丙苯、0.1～0.3份硫磺。
在上述技术方案中，三元乙丙橡胶耐老化性能优越且具有较高的耐臭氧性和耐候性；乙烯－醋酸乙烯共聚物具有较好的耐水性、耐腐蚀性和保温性能且韧性高、回弹性好，防震动性能优越，易于加工；硬脂酸钠能够对发泡剂进行活化，催化发泡反应；炭黑及其用量的选择能够提高产品回弹性和抗压缩变形能力；发泡剂DDL101用于产品发泡，反应中吸热和放热平衡，避免单纯的吸热和放热反应对产品的粘度和强度造成影响，且发泡产品孔径、形状均一，物理性能较好；过氧化二异丙苯参与反应，促进发泡条耐热和耐老化性能的提高，硫磺配合反应使用，提高产品的拉伸强度和抗压缩变形能力，多种组分组合赋予发泡条的基本性能。
作为本发明的一种优选实施方式，所述发泡条还包括以下重量组分：1～4份聚苯乙烯、4～6份聚氨酯、3～5份聚乙烯蜡、0.5～2份多异氰酸酯。
在上述技术方案中，在熔融状态下聚苯乙烯具有较好的的热稳定性和流动性，所制产品尺寸稳定性好；聚氨酯耐摩擦、抗老化、耐低温能力较好且具有弹性；聚乙烯蜡与橡胶间的相容性好，且具有润滑性，可提高所制熔体的流动性，易于脱模；多异氰酸酯用于各组分间的聚合，对组分进行改性；利用各组分的性质对发泡条的性能进行提高，利于实现发泡条抗震保护能力的提高。
一种天窗用抗震保护型发泡条的制备工艺，包括以下步骤：
1)处理原料：取聚乙烯蜡、聚苯乙烯分别进行改性，并与聚氨酯、乙烯－醋酸乙烯共聚物、多异氰酸酯共挤造粒；
2)制备发泡条：取上一步骤产物与其他组分共混，发泡制得成品。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤1)包括以下步骤：
1)处理原料：
取聚乙烯蜡置于反应釜中，加入N,N-二甲基甲酰胺，加热至40～60℃，搅拌混合均匀，而后冷却至室温，再加入硬脂酸钠并密封反应釜，通入空气进行搅拌，升高反应釜温度至160～180℃，保温25～35min，然后迅速降温至125～145℃，保温4～8h，降温取出反应物，制得产物A；
在上述技术方案中，将聚乙烯蜡于溶剂N,N-二甲基甲酰胺中溶胀，冷却后进行搅拌剪切得到分散且活化的聚乙烯蜡浆料，较为稳定，对温度的敏感性低，提高后续反应的速率，使用硬脂酸钠作为催化剂，聚乙烯蜡在高温下与空气接触氧化，提高聚乙烯蜡的韧性和化学稳定性，黏度较低，改善所制熔体的流动性，且降低所制产品与生产模具设备之间的摩擦，使其易于脱模。
取产物A置于反应釜中，加入乙二胺混合均匀，密封反应釜，抽取釜内空气，并于140～180℃温度下进行反应，制得产物B；
在上述技术方案中，产物A与乙二胺进行反应，反应带有酰胺基团的改性聚乙烯蜡，提高所制产品在热和氧条件下的抗老化性能，延长发泡条的使用寿命。
取产物B加入硬脂酸钠，加热至熔融状态，加入三乙醇胺水溶液，于90～95℃温度下高速搅拌10～30min，而后加入于100～120℃干燥25～35min的分子筛，搅拌混合均匀，加热至100～110℃，取出冷却，继续搅拌，制得产物C；
在上述技术方案中，产物B在硬质酸钠的作用下发生乳化，提高发泡条各组分的分散度，与树脂、橡胶的相容性好，能够进入树脂、橡胶分子间隙中，消除团聚，且能够浸润炭黑，促进炭黑均匀分散，改善物料在后续操作中的流动性，所制产品易于脱模。
取聚苯乙烯置于反应釜中，加入甲苯、马来酸酐和聚乙烯醇混合均匀，于90～110℃温度下搅拌反应2～5h，制得产物D；
在上述技术方案中，聚苯乙烯与马来酸酐在甲苯和聚乙烯醇混合溶液中发生接枝反应，使得聚苯乙烯改性，提高聚苯乙烯与其他组分间的相容性，并提高所制产品的抗冲击能力。
取产物D加入聚氨酯、乙烯－醋酸乙烯共聚物、产物C和多异氰酸酯混合均匀，于双螺杆挤出机中挤出造粒，制得产物E。
在上述技术方案中，改性聚苯乙烯与聚氨酯、乙烯－醋酸乙烯共聚物、改性聚乙烯蜡在多异氰酸酯的作用下发生交联，利用各组分的性质对发泡条的性能进行提高，同时交联产物的抗疲劳、抗老化性能提高，弹性增加、尺寸稳定性提高，对提高发泡条的抗震保护能力有利。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤2)包括以下步骤：
取三元乙丙橡胶、硬脂酸钠、产物E置于开炼机中混合均匀，于120～130℃温度下开练8～12min，静置2～4h，加入炭黑，于115～125℃温度下开练15～20min，静置1～3h，加入发泡剂DDL101、过氧化二异丙苯、硫磺，于105～115℃温度下开练8～12min，取出放入模具中进行模压，模压温度为140～160℃，时间14～20min。
在上述技术方案中，通过对发泡条发泡工艺的设置，提高工艺条件的稳定性，所制的发泡条在实现各组分性质的同时具有更优的抗震保护能力。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明的天窗用抗震保护型发泡条及结构，通过对发泡条组分、组分比例、制备工艺的设置，使得发泡条能够实现抗震保护能力的提高，且提高了发泡条的弹性、尺寸稳定性和加工性能，其熔体流动性高，润滑性好，易于与生产设备脱离，防止发泡条受到拉扯损坏，发泡条各组分间的相容性较好，物料分散均一，性能一致，不易发生局部损坏，利于提高发泡条的使用寿命。
2.本发明的天窗用抗震保护型发泡条及结构，通过对发泡天结构的设置，能够分散天窗所受冲击，消除应力集中，并给予天窗多方向上的防护，提高发泡条的缓冲、抗震效果，防止发泡条受力变形，提高发泡条的使用寿命，且天窗与发泡条间的固定紧密，能够有效防止发泡条的移位，保持发泡条的缓冲、抗震效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明天窗用抗震保护型发泡条的截面结构示意图；
图2为本发明天窗用抗震保护型发泡条的俯视结构示意图；
图3为本发明天窗用抗震保护型发泡条中A的放大图。
图中：1、外壳；2、第一通腔；3、第一平面；4、挡块；5、第一内置条；6、插块；7、阻块；8、第一半圆弧凸面；9、第二平面；10、第二内置条；11、第二通腔；12、第二半圆弧凸面；13、第一凸块；14、第二凸块；15、第三通腔；16、凹槽。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种天窗用抗震保护型发泡条结构，包括外壳1、第一通腔2和挡块4，所述外壳1的内开设有第一通腔2和第二通腔11，所述第一通腔2位于第二通腔11的上方，所述第一通腔2的内腔设置有第一内置条5，所述第二通腔11的内腔设置有第二内置条10,所述外壳1的左侧壁上端安装有挡块4。
本实施例中，所述外壳1的左侧壁安装有插块6，所述插块6的下方设置有阻块7，所述阻块7的底部与外壳1固定连接，利用插块6将发泡条固定在天窗上，在插块6插接于天窗边缘时，其下方的阻块7接触天窗的下沿，阻碍发泡条与天窗间的相对移动趋势，实现天窗与发泡条间的固定，所述外壳1的右侧壁表面为第一平面3，所述外壳1的底部表面为第二平面9，所述外壳1的左侧壁下端为第一半圆弧凸面8，所述外壳1的右侧壁下端设置有第二半圆弧凸面12，在天窗与边框接触时，第一半圆弧凸面和8第二半圆弧凸面12引导冲击力，使其方向发生偏移，对冲击力进行分散，第一平面3和第二平面9接受冲击，防止发泡条长期受力变形，保持发泡条的缓冲、抗震效果，所述插块6的左侧壁上端和下端均安装有第一凸块13，所述插块6的内腔开设有第三通腔15，所述第三通腔15的内腔顶部和底部均安装有第二凸块14，在对发泡条进行安装时，可将插块6上的两组第一凸块13相向移动，此时第三通腔15让位，两组第二凸块14交错，减少插块6的纵向尺寸，便于对发泡条进行安装，在安装结束后，插块6恢复初始形状，使得发泡条安装紧密，利于实现发泡条对天窗的防护能力。
在一种天窗用抗震保护型发泡条使用的时候，首先对发泡条进行安装，将插块6上的两组第一凸块13相向移动，此时第三通腔15让位，两组第二凸块14交错，减少插块6的纵向尺寸，便于对发泡条进行安装，在安装结束后，插块6恢复初始形状，使得发泡条安装紧密，利于实现发泡条对天窗的防护能力，此时外壳1左侧的插块6将发泡条固定在天窗上，在插块6插接于天窗边缘时，其下方的阻块7接触天窗的下沿，阻碍发泡条与天窗间的相对移动趋势，实现天窗与发泡条间的固定，有效防止发泡条的移位，在天窗关闭与边框接触时，外壳1左右两侧壁的第一半圆弧凸面8和第二半圆弧凸面12能够引导发泡条所受的冲击力，使其方向发生偏移，对冲击力进行分散，第一平面3和第二平面9接受冲击，防止发泡条长期受力变形，保持发泡条的缓冲、抗震效果，发泡条在横向和纵向上分别对天窗进行防护，减少天窗所受冲击，达到抗震效果，同时第一通腔2和第二通腔11的内部设置的第一内置条5和第二内置条1能够增强通腔的缓冲能力，提高发泡条的抗震效果，防止通腔长期受力变形，提高发泡条的使用寿命，内置条与通腔间形成多组孔隙，能够阻碍声音的传播，提高隔音效果。
实施例1
取3份聚乙烯蜡置于反应釜中，加入N,N-二甲基甲酰胺，加热至40℃，搅拌混合均匀，而后冷却至室温，再加入0.1份硬脂酸钠并密封反应釜，通入空气进行搅拌，升高反应釜温度至160℃，保温25min，然后迅速降温至125℃，保温4h，降温取出反应物，制得产物A；取产物A置于反应釜中，加入乙二胺混合均匀，密封反应釜，抽取釜内空气，并于140℃温度下进行反应，制得产物B；取产物B加入0.4份硬脂酸钠，加热至熔融状态，加入三乙醇胺水溶液，于90℃温度下高速搅拌10min，而后加入于100℃干燥25min的分子筛，搅拌混合均匀，加热至100℃，取出冷却，继续搅拌，制得产物C；
取1份聚苯乙烯置于反应釜中，加入甲苯、马来酸酐和聚乙烯醇混合均匀，于90℃温度下搅拌反应2h，制得产物D；取产物D加入4份聚氨酯、18份乙烯－醋酸乙烯共聚物、产物C和0.5份多异氰酸酯混合均匀，于双螺杆挤出机中挤出造粒，制得产物E；
取94份三元乙丙橡胶、0.5份硬脂酸钠、产物E置于开炼机中混合均匀，于120℃温度下开练8min，静置2h，加入25份炭黑，于115℃温度下开练15min，静置1h，加入5份发泡剂DDL101、0.3份过氧化二异丙苯、0.1份硫磺，于105℃温度下开练8min，取出放入模具中进行模压，模压温度为140℃，时间14min。
实施例2
取4份聚乙烯蜡置于反应釜中，加入N,N-二甲基甲酰胺，加热至40℃，搅拌混合均匀，而后冷却至室温，再加入0.3份硬脂酸钠并密封反应釜，通入空气进行搅拌，升高反应釜温度至170℃，保温30min，然后迅速降温至135℃，保温6h，降温取出反应物，制得产物A；取产物A置于反应釜中，加入乙二胺混合均匀，密封反应釜，抽取釜内空气，并于160℃温度下进行反应，制得产物B；取产物B加入0.7份硬脂酸钠，加热至熔融状态，加入三乙醇胺水溶液，于92℃温度下高速搅拌20min，而后加入于110℃干燥30min的分子筛，搅拌混合均匀，加热至105℃，取出冷却，继续搅拌，制得产物C；
取2份聚苯乙烯置于反应釜中，加入甲苯、马来酸酐和聚乙烯醇混合均匀，于95℃温度下搅拌反应3.5h，制得产物D；取产物D加入5份聚氨酯、21份乙烯－醋酸乙烯共聚物、产物C和1.2份多异氰酸酯混合均匀，于双螺杆挤出机中挤出造粒，制得产物E；
取97份三元乙丙橡胶、1份硬脂酸钠、产物E置于开炼机中混合均匀，于125℃温度下开练10min，静置3h，加入30份炭黑，于120℃温度下开练17min，静置2h，加入6份发泡剂DDL101、0.5份过氧化二异丙苯、0.2份硫磺，于110℃温度下开练10min，取出放入模具中进行模压，模压温度为150℃，时间17min。
实施例3
取5份聚乙烯蜡置于反应釜中，加入N,N-二甲基甲酰胺，加热至60℃，搅拌混合均匀，而后冷却至室温，再加入0.5份硬脂酸钠并密封反应釜，通入空气进行搅拌，升高反应釜温度至180℃，保温35min，然后迅速降温至145℃，保温8h，降温取出反应物，制得产物A；取产物A置于反应釜中，加入乙二胺混合均匀，密封反应釜，抽取釜内空气，并于180℃温度下进行反应，制得产物B；取产物B加入1份硬脂酸钠，加热至熔融状态，加入三乙醇胺水溶液，于95℃温度下高速搅拌30min，而后加入于120℃干燥35min的分子筛，搅拌混合均匀，加热至110℃，取出冷却，继续搅拌，制得产物C；
取4份聚苯乙烯置于反应釜中，加入甲苯、马来酸酐和聚乙烯醇混合均匀，于110℃温度下搅拌反应5h，制得产物D；取产物D加入6份聚氨酯、25份乙烯－醋酸乙烯共聚物、产物C和2份多异氰酸酯混合均匀，于双螺杆挤出机中挤出造粒，制得产物E；
取100份三元乙丙橡胶、21份乙烯－醋酸乙烯共聚物、1.5份硬脂酸钠、产物E置于开炼机中混合均匀，于130℃温度下开练12min，静置4h，加入35份炭黑，于125℃温度下开练20min，静置3h，加入7份发泡剂DDL101、0.7份过氧化二异丙苯、0.3份硫磺，于115℃温度下开练12min，取出放入模具中进行模压，模压温度为160℃，时间20min。
对比例1
取97份三元乙丙橡胶、21份乙烯－醋酸乙烯共聚物、2份硬脂酸钠、2份聚苯乙烯、5份聚氨酯、4份聚乙烯蜡置于开炼机中混合均匀，于125℃温度下开练10min，静置3h，加入30份炭黑，于120℃温度下开练17min，静置2h，加入6份发泡剂DDL101、0.5份过氧化二异丙苯、0.2份硫磺，于110℃温度下开练10min，取出放入模具中进行模压，模压温度为150℃，时间17min。
对比例2
取97份三元乙丙橡胶、21份乙烯－醋酸乙烯共聚物、2份硬脂酸钠置于开炼机中混合均匀，于125℃温度下开练10min，静置3h，加入30份炭黑，于120℃温度下开练17min，静置2h，加入6份发泡剂DDL101、0.5份过氧化二异丙苯、0.2份硫磺，于110℃温度下开练10min，取出放入模具中进行模压，模压温度为150℃，时间17min。
实验
与实施例1相比，实施例2与实施例3的工艺参数不同；
与实施例2相比，对比例1未对组分进行改性；
与实施例2相比，对比例2中未添加聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯蜡和多异氰酸酯；
取实施例1-3、对比例1-2中得到的发泡条与普通发泡条，制得试样，分别对其抗震性能、稳定性进行测试并记录检测结果：
其中，抗震性能以回弹值、拉伸强度、压缩永久变形率为指标，回弹值为试样快速而充分回复时，输出能与输入能的比值，利用回弹试验机进行测试，其单位为％，压缩永久变形测试：取试样置于试验机下，在70℃温度下将试样压缩，压缩率为40％，压缩时间为24h，计算实验前后试样的尺寸变化率，即为压缩永久变形率，其单位为％，拉伸强度为试样拉伸至断裂过程中最大的拉伸应力，利用电子拉力试验机进行测试，其单位为MPa；
稳定性以尺寸稳定性为指标，检测试样在高温下的尺寸变化，即热收缩率；取试样标注其纵向和横向，于室温25℃测量试样四边的原始长度L1，然后放入预热后的烘箱内进行保温，烘箱温度为150℃，保温时间为30min，取出试样冷却至室温25℃，再次测量试样四边的长度L2，所得数据的变化率即为热收缩率，其单位为％；
根据上表中的数据，可以清楚得到以下结论：
实施例1-3、对比例1-2与普通发泡条形成对比，检测结果可知，实施例1-3的回弹值、拉伸强度的数值与对比例1-2、普通发泡条的相比均有显著提高，实施例1-3的压缩永久变形率、尺寸稳定性与对比例1-2、普通发泡条的相比均有显著下降，而对比例1-2中针对上述检测的实验数据数值介于实施例1-3和普通发泡条之间，且对比例1的数值更靠近实施例中的数值，这充分说明了本发明中组分的添加对发泡条的性能有着促进作用，并于相应的工艺配合实现了对发泡条抗震性能、稳定性的提高，效果稳定，具有较高实用性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
