CN101802062A - 高度衰减的可膨胀的材料和装置 - Google Patents

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Abstract

一种可热膨胀的材料，该材料包含：a)3～40wt％的第一热塑性弹性体，该第一热塑性弹性体具有第一玻璃化转变温度，b)3～40wt％的第二热塑性弹性体，该第二热塑性弹性体具有第二玻璃化转变温度，其中第一玻璃化转变温度和第二玻璃化转变温度相差至少10℃，c)5～50wt％的至少一种热塑性聚合物，该热塑性聚合物选自具有至少一种可聚合C＝C双键的聚合物和共聚物，d)0～30wt％的至少一种增粘树脂；e)至少一种潜性的化学发泡剂，该发泡剂的量要在150℃的温度下加热至少20分钟时有效地使可膨胀的材料的体积膨胀至少50％，其中组分a)～e)的总和小于100wt％，并且100wt％中的剩余部分由其它组分或辅助剂构成。优选地，该材料包含：玻璃化转变温度为-25～0.0℃的第一热塑性弹性体；玻璃化转变温度为0.1～30℃的第二热塑性弹性体；选自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物中的至少一种热塑性聚合物c)；至少一种潜性的化学发泡剂；以硫和/或硫化合物为基础的至少一种固化剂。该材料能够用于各种声音衰减应用如耗散振动波屏障、汽车封闭面板组件的声音衰减、空腔填料***物、和受约束的层衰减结构。

Description

高度衰减的可膨胀的材料和装置
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下，在-10～+40℃下，杨氏(Young)储能模量E’为0.1MPa～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，且将其作为材料中以弹性储存的等效能量。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。通过材料的动力机械分析(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表征的材料制成的直接法(粘弹分析仪)能够实施动力机械分析。
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。
更具体地，WO 2007/039308提出：选定地用于本发明中的载体具有内表面和外表面，在横截面中，所述载体为多边形形状。优选地，所述载体的横截面形状至少在三侧上为直线和/或弧形。在一个实施方案中，所述载体在一侧上是敞开的，但在另一个实施方案中，所述载体的横截面形状是封闭的。例如，在横截面中的载体形状可选自矩形、正方形、五边形、六边形、U形和D形。所述载体的侧面长度相同或不同，且长度通常根据结构元件的内部尺寸来选择，在所述结构元件中***耗散振动波屏障。所述载体可以是完全中空的，但是在特定实施方案中，可具有一种以上的内部元件如支柱、肋材、横壁等。设计所述载体以在面对所述中空结构元件底面的表面或边缘上具有小的接头、支架或其它突起，其中向所述元件中***耗散振动波屏障。构造这些突起以使得这种表面或边缘远离所述结构元件的底部内表面，由此使得用于机械组件运行中的所有液体更完整的地覆盖或解除这种底部内表面。
发明内容
在本发明的一个实施方案中，所述载体为直的。然而在其它实施方案中，所述载体可以为屈服的或弯曲的，在另外其它的实施方案中，所述载体在特定部分中是直的，在其它部分中是弯曲的。所述载体的各个侧面可以为平面(平坦的)，但是还可为含有一个以上锯齿状区域和/或一个以上突起部分的载体侧面。所述载体侧面可以是连续的(不含任何开口)，但是在特定实施方案中，载体的一个以上侧面可含有一个以上开口。通常来讲，选定所述载体的形状和构造使得通常与结构元件的轮廓或形状平行或匹配并消除在结构元件内可能会另外一旦涂覆可热膨胀的材料之后阻止耗散振动波屏障安装在这种结构元件内的所有元件，其中向所述结构元件中***耗散振动波屏障。期望使得在耗散振动波屏障的外表面与结构元件的内表面之间存在至少一些间隙空间。
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
-高达10wt％(例如0.1～10wt％)的至少一种增粘树脂；
-高达5wt％(例如0.1～5wt％)的至少一种增塑剂；
-高达10wt％(例如0.1～10wt％)的至少一种蜡；
-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***，包含：a)与汽车外部面板结构相关的***装置、和b)在所述***装置至少一部分中布置的并在所述可膨胀的材料膨胀之前与所述***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。
本申请的可热膨胀的材料的其它应用涉及空腔填料***物。在车辆车身内能够将空腔填料***物用于密封和/或阻挡目的。更特别地，本发明涉及空腔填料***物，所述***物优选基本为平面状且包括基本围绕在***物整个外周上的高衰减可膨胀的材料。将所述***物安装在车辆车身的空腔中，优选但不必须利用附接构件。一旦活化，所述可膨胀的材料发泡以在内部空腔壁周围形成密封。活化的空腔填料***物在降低通过空腔壁传递的振动以及空腔内空气传递的噪音两方面特别有效。
具体实施方式
如图1中所示，车辆车身典型地包括多个中空结构元件(如图1中支柱A、B和C)，所述结构元件形成乘客室、发动机舱、行李舱、门道、窗户及其轮舱。各个中空结构元件典型地包括一个以上的连通空腔，这些空腔能够向车辆的乘客室传递不期望的噪音和振动，所述噪音由传动系和车辆在其上行驶的道路产生的。降低这些不期望噪音和振动的一种常规方式是利用一种以上的空腔填料***物90填充所述车辆的空腔。这种空腔填料***物还有助于增强或强化所述车辆的中空结构元件。
用于该目的的典型空腔填料***物90包括载体、与所述载体集成而形成的附件、和在所述载体上形成的可热膨胀的材料。典型地，构造所述空腔填料***物90，使得形状类似、但有点小于放置所述空腔的横截面。通常构造所述附件，使得***在限定空腔的一个壁中形成的开口中，以将所述空腔填料***物90固定到壁上。典型地，确定所述空腔填料***物的位置，使得载体的平面基本上垂直于空腔的纵向。当所述车辆车身通过焙烧炉时，可膨胀的材料发生热诱发膨胀，形成车辆制造方法中一部分的底漆或油漆固化步骤。可膨胀的材料的这种热诱发膨胀将填充可膨胀的材料和空腔壁之间的所有***空间，目的在于降低由车辆产生的不期望噪音传递到乘客室的水平。
截至今日，尽管已经进行了大量尝试以开发这种空腔填料***物(通常称作“隔音板”)，但是大部分这种空腔填料***物仅在降低空气传递的噪音方面有效，所述噪音通过结构元件的空腔传递。然而，已经证明，大大降低或停止所谓的结构传递的噪音是很困难的。“结构传递的噪音”为由发射表面(典型地为面板)产生的噪音，所述噪音大部分通过支撑所述面板的结构(典型地为框架或其它中空结构元件)传递且是由动力发生器(例如发动机、电动机、泵或变速箱)产生的。尽管常规的隔音板能够将空气传递的噪音密封在结构元件的空腔内，但是隔板未阻止的结构传递的噪音继续通过空腔壁而在隔板的空腔下游再次产生空气传递的噪音。由此牺牲了隔音板在消除因车辆框架而进入乘客室的总效率。
鉴于上述，需要一种空腔填料***物以克服先前领域中的上述问题。在本专利申请优先权日期未公布的专利申请PCT/US2007/70578通过提供空腔填料***物而提供了一种解决这些问题的方案，所述***物包含在上述WO2007/039309中公开的可热膨胀的材料。
本发明提供新型可热膨胀的材料以作为实例用于上述装置中。与WO2007/039309中公开的材料相比，已经提高了总体性能。
所述领域中的状态包含涉及可热膨胀的材料的多种文献，且在膨胀状态下具有声音衰减性能。与本发明材料有些相关的实例为：
US 6110958公开了一种受约束的层衰减结构，包括要衰减的面板、约束层和夹在它们之间的泡沫振动衰减材料层。由组合物提供所述泡沫振动衰减材料，所述组合物包括1～20wt％的弹性体聚合物、20～60wt％的热塑性聚合物、0.5～18wt％的增粘剂、4～23wt％的沥青填料、20～50wt％的无机填料和0.2～7wt％的发泡剂。所述弹性体聚合物可以为橡胶如苯乙烯-丁二烯共聚物或苯乙烯异戊二烯橡胶，尤其是聚苯乙烯聚异戊二烯的三嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(S-I-S)嵌段共聚物。所述热塑性聚合物选自例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和乙烯丙烯酸甲酯。所述文献未提及以硫和/或硫化合物为基础的固化剂。
US 5635562还提出了用于约束层应用中的可膨胀振动衰减材料组合物。所述组合物主要包括弹性体聚合物、增塑剂、热塑性聚合物、发泡剂、粘合促进剂和填料。其还可包含环氧固化剂。所述弹性体聚合物为三嵌段共聚物，包括聚苯乙烯嵌段和键合到聚异戊二烯的乙烯基嵌段。所述热塑性聚合物可包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸、聚乙烯和聚丙烯。
本发明提供一种新型、改良的可热膨胀的材料，所述材料能够用于例如上述的应用和装置。在第一实施方案中，本发明包含可热膨胀的材料，所述材料包含：
a)3～40wt％的具有第一玻璃化转变温度的第一热塑性弹性体；
b)3～40wt％具有第二玻璃化转变温度的第二热塑性弹性体，其中所述第一和第二玻璃化转变温度相差至少10℃；
c)5～50wt％的选自具有至少一种可聚合C＝C双键的聚合物和共聚物中的至少一种热塑性聚合物；
d)0～30wt％的至少一种增粘树脂；
e)至少一种潜性的化学发泡剂，所述量在150℃下加热至少20分钟时要有效地使可膨胀的材料的体积膨胀至少50％，
其中组分a)～e)的总和小于100wt％，且100wt％中的剩余部分由其它组分或辅助剂构成。
所述可热膨胀的材料为在加热时发泡且膨胀的材料，但其在室温(例如15～30℃)下典型地为固体(并优选尺寸稳定)。在某些实施方案中，所述可膨胀的材料是干燥且无粘性的，但在其它实施方案中其具有粘性。优选配制所述可热膨胀的材料，使得其能够成形或模制(例如通过注射模制或挤出)成期望的使用形式，在高于室温下进行这种成形或模制，使得足以软化或熔化所述可膨胀的材料，从而其能够易于加工，但温度要低于可引发所述可膨胀的材料发生膨胀的温度。将成形或模制的可膨胀的材料冷却至室温，制得具有期望形状或形式的固体。一旦活化即经历约130℃～240℃时(取决于所使用可膨胀的材料的真实配方)，所述可膨胀的材料将典型地膨胀其原始体积的至少约50％、或至少100％、或至少约150％、或至少约200％。按照所期望的最终用途的要求，可选择高得多的膨胀比例(例如至少约1000％)。当用于汽车主体中时，例如可膨胀的材料典型的活化温度比在制造期间对在车辆车身上的底漆或油漆进行烘烤的温度低。
通过加热步骤可实现可热膨胀的材料的膨胀，其中对所述可热膨胀的材料进行加热的时间和温度要足以活化发泡剂以及还可能存在的所有固化剂。
根据可热膨胀的材料的本质和组装线的生产线条件，典型地在130～240℃、优选150℃～200℃下实施所述加热步骤，且在炉子中的停留时间为约10分钟～约30分钟。
利用在车辆部件通常使用的电镀浴(E-涂覆浴)的通道进行加热步骤使得可热膨胀的材料发生膨胀是有利的，因为在该加热步骤期间的温度通常足以诱发所预期的膨胀。
使用玻璃化转变温度相差至少10℃的两种不同热塑性弹性体的特征，与单独使用一种热塑性弹性体相比观察到，在更宽温度范围内获得了期望的高损耗因子tanδ值(至少大于0.5，优选大于0.8，更优选大于1)。根据要衰减装置的典型加工温度范围来选择玻璃化转变温度的绝对值。如果所述装置为例如乘用车，则所期望的最有效衰减的温度范围为外部环境温度，尤其为-25～+45℃。在此情况中，两种不同热塑性弹性体的玻璃化转变温度两者都处于该温度范围内。另一方面，如果所衰减的机械部件在使用期间变热如处于50～100℃下，则两种不同热塑性弹性体的玻璃化转变温度两者都处于这种更高的温度范围内。
优选地，第一热塑性弹性体a)和/或第二热塑性弹性体b)选自热塑性聚氨酯、苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、氢化的苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物和氢化的苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物。特别地，组分a)和b)选自苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)和氢化的苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物。
如果第一热塑性弹性体a)的玻璃化转变温度为-25～0.0℃、优选-20～-5℃和/或如果第二热塑性弹性体b)的玻璃化转变温度为0.1～30℃、优选4～20℃，则在约0℃～约30℃(如果例如所衰减的车辆结构在外部环境温度下运行)内可获得尤其有效的衰减性能。更优选地，第一热塑性弹性体a)的玻璃化转变温度为-15～-10℃和/或第二热塑性弹性体b)的玻璃化转变温度为5～15℃。
热塑性弹性体a)和b)优选两者都选自苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)、和氢化的苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物。尤其优选未氢化的三嵌段共聚物。苯乙烯的含量优选为15～25wt％，更优选19～21wt％。尤其合适的嵌段共聚物包括苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物、以及其完全或部分氢化的衍生物，其中聚异戊二烯嵌段含有相对高比例的衍生自具有1，2和/或3，4构型异戊二烯的单体部分。优选地，至少约50％的聚合异戊二烯单体部分具有1，2和/或3，4构型，剩余的异戊二烯部分具有1，4构型。认为这种微结构有助于获得良好的衰减性能。这种嵌段共聚物可从Kuraray Co.，Ltd.获得，商品名为HYBRAR，还可使用美国专利No.4987194中所述的方法制得，通过参考以其完整的形式并入本文中。合适的材料为：
Figure GPA00001061482400091
5127的热塑性弹性体a)和5125的热塑性弹性体b)。
组分c)改善了加工性能，尤其是可热膨胀的材料的挤出行为。C＝C双键(或认为在这方面与双键等价的相应三键)的存在是这种组分固化行为的关键。优选具有乙酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸酯单元的聚合物或共聚物。更优选地，至少一种热塑性聚合物c)选自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物。优选乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的乙酸乙烯酯含量为24～32mol％，更优选27～29mol％。
优选地，可热膨胀的材料包含至少一种增粘树脂d)，其存在的量优选为1～20wt％。所述增粘树脂d)选自松香树脂、萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、衍生自裂化石油馏出物的烃树脂、芳族增粘树脂、塔罗油树脂、酮树脂和醛树脂。合适的松香树脂为松香酸、左旋海松酸、新枞酸、右旋海松酸、长叶松酸、前述松香酸的烷基酯和松香酸衍生物的氢化产物。优选地，其选自脂族烃树脂。分子量(数均)为1000～2000。软化点(根据ASTM D-6090-97测得)为95～105℃。合适的材料为ExxonMobile的
Figure GPA00001061482400093
1102。
在发泡(“发泡”)之前，通过光化辐射的照射如通过可见光或UV光、或γ或电子辐射可对可热膨胀的材料进行预固化或固化，除了这种物理固化步骤或作为这种物理固化步骤的代替，可以利用至少一种化学固化剂对所述材料进行固化，所述固化剂存在于材料中作为附加组分f)。合适的固化剂包括能够诱发自由基发硬的物质如有机过氧化物，包括酮过氧化物、二酰基过氧化物、过酸酯、过缩酮(perketal)、过氧化氢和其它物质如异丙基苯过氧化氢、二(叔丁基过氧)二异丙基苯、二(-2-叔丁基过氧异丙基苯)、1，1-二-叔丁基过氧-3，3，5-三甲基环己烷、二异丙苯基过氧化物、叔丁基过氧-苯甲酸酯、二-烷基过氧二碳酸酯、二-过氧缩酮(如1，1-二-叔丁基过氧-3，3，5-三甲基环己烷)、酮过氧化物(例如甲基乙基酮过氧化物)和4，4-二-叔丁基过氧正丁基戊酸酯。
然而，优选以硫和/或硫化合物为基础的固化剂，因为它们具有几种优势：降低了在生产线停止时在油漆烘烤炉中因高于约200℃或延长固化时间而造成的“烧损”、获得了更高的膨胀比例、以及损耗因子tanδ变得几乎与固化温度无关。基于这些原因，优选可热膨胀的材料含有至少一种以硫和/或硫化合物为基础的化学固化剂f)，优选元素硫和至少一种有机二-或聚硫化物的混合物。优选的有机硫化物为二硫化四甲基秋兰姆。
固化剂优选为潜性固化剂，即固化剂在室温下基本上呈惰性或无活性但在加热至高温(例如约130℃～约240℃内的温度)时具有活性。
作为最佳的组合物，关于所述组分的相对量优选满足至少一种下列条件：
组分a)存在的量为5～20wt％，优选8～16wt％；
组分b)存在的量为15～40wt％，优选20～35wt％；
组分c)存在的量为10～25wt％，优选12～20wt％；
组分d)存在的量为2～10wt％，优选3～8wt％；
组分e)存在的量为1～20wt％，优选2～10wt％；
组分f)存在的量为0.2～5wt％，优选0.7～2wt％；
其中组分a)～f)的总量小于100wt％，且100wt％中的剩余物由另外的组分和辅助剂构成。
在尤其优选的实施方案中，本发明包含可热膨胀的材料，所述材料包含：
a)5～20wt％的第一热塑性弹性体，所述弹性体选自热塑性聚氨酯、苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物和氢化苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物，其玻璃化转变温度为-25～0.0℃；
b)15～40wt％的第二热塑性弹性体，所述弹性体选自热塑性聚氨酯、苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、氢化的苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物和氢化的苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物，其玻璃化转变温度为0.1～30℃；
c)10～25wt％的至少一种热塑性聚合物，所述聚合物选自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物；
d)2～10wt％的至少一种增粘树脂；
e)至少一种潜性的化学发泡剂，其量要有效地使在150℃下加热至少20分钟时可膨胀的材料的膨胀体积为至少50％，优选膨胀的体积为至少100％；
f)0.5～4wt％的至少一种以硫和/硫化合物为基础的固化剂；
其中组分a)～f)的总量小于100wt％，且100wt％中的剩余物由另外的组分和辅助剂构成。
本发明该实施方案的材料比本领域状态中的材料展示了几种优势。例如：
·所有的其它成分相同，具有以硫和/或硫化合物为基础的固化剂的本发明组合物比使用过氧化物固化体系的类似组合物的膨胀率高；
·以硫和/或硫化合物为基础的固化剂与过氧化物固化体系相比，提高了热稳定性。使用过氧化物固化体系的可比较组合物在超过200℃下固化时发生热分解；
·将具有不同玻璃化转变温度的两种热塑性弹性体与以硫和/或硫化合物为基础的固化剂组合在一起，导致在140℃～210℃的固化温度范围内几乎具有恒定的损耗因子tanδ；
·具有不同玻璃化转变温度的两种热塑性弹性体的组合导致在约0℃～约30℃内具有有效的衰减性能，所述性能不受固化温度的影响。
所有已知的发泡剂如分解是释放气体的“化学发泡剂”、或“物理发泡剂”即可膨胀的中空珠子(有时也称作可膨胀微球)，适合作为本发明中的发泡剂e)。优先使用不同发泡剂的混合物；例如将具有相对低活化温度的发泡剂与具有相对高活化温度的发泡剂组合使用。
“化学发泡剂”的实例包括偶氮、酰肼、亚硝基和卡巴肼化合物如偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺、二-亚硝基-环戊烷-四胺、4，4′-氧二(苯磺酸酰肼)、二苯基-砜-3，3′-二硫-酰肼、苯-1，3-二硫酰肼和对甲苯磺酰半卡巴肼。尤其优选的发泡剂为偶氮二甲酰胺。
在存在其它催化剂或引发剂如锌化合物(例如氧化锌)、(改性)脲等时，可对“化学发泡剂”有利。
然而，还可以使用“物理发泡剂”和尤其是可膨胀的中空珠子(有时称作微球)。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)丙烯酸酯共聚物为基础的且含有胶囊化的挥发性物质如轻质烃或氢化的烃。
合适的可膨胀中空珠子可商购获得，例如分别源自Pierce&Stevens(现在部分为Henkel Corporation)或Akzo Nobel的商标分别为的“Dualite”和“Expancel”的产品。
本发明的组合物还包含一种以上的其它组分或辅助剂，优选选自如下物质中的一种以上物质：
g)5～40wt％、尤其为10～30wt％的填料；
h)2～20wt％、尤其为2～10wt％的增塑剂；
i)1～5wt％的固化催化剂；
k)0.05～3wt％的抗氧化剂和/或稳定剂；
l)0.05～5wt％、尤其为0.05～3wt％的加速剂；
m)1～10wt％、尤其为1～5wt％的脲。
合适填料g)的实例包括地面和沉淀的白垩、化石、碳酸钙、碳黑、钙-镁碳酸盐、重晶石、粘土、云母、和铝-镁-钙型硅酸盐填料如硅灰石和绿泥石。填料颗粒的粒度为25～250μm。填料的总量为15～25wt％。然而，还可将其限制为小于10wt％，甚至小于5wt％。在一个实施方案中，可膨胀的材料不含填料(本文中基本上称作无机颗粒如上述材料的颗粒)。
合适增塑剂h)的实例包括二元酸的C1-10烷基酯(例如邻苯二甲酸酯)、二芳基醚、聚烷撑二醇的苯甲酸酯、有机磷酸酯、和苯酚或甲酚的烷基磺酸酯。例如可以将邻苯二甲酸二异壬酯用作增塑剂。
优选使用氧化锌、可选为活化形式的氧化锌作为固化催化剂i)。
合适的抗氧化剂和稳定剂k)包括位阻酚类和/或硫醚、位阻芳族胺等。优选苯酚抗氧化剂。
合适的加速剂l)选自噻唑和亚磺酰胺。尤其优选使用N-N′-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺与2-巯基苯并噻唑的组合。
优选的发泡剂、固化剂、固化催化剂和固化加速剂的具体组合导致材料在加热膨胀之后产生闭孔泡沫。优选选择至少部分成膜的聚合物a)和b)也有助于形成闭孔泡沫，因为在发泡过程期间所述聚合物会拉伸而不会破裂。优选闭孔泡沫，因为其不能充入水或渗入水。
另外，可热膨胀的材料优选组分的组合导致在膨胀之后具有其它期望的性能：吸收的水(在室温下的水中持续22小时)少于膨胀材料的10wt％；膨胀的材料在e-涂层上具有良好的粘合；其不会腐蚀裸露的钢材。
在本发明的特定实施方案中，可选择可热膨胀的材料的组分，使得可热膨胀的材料不含或基本不含任何可热固树脂如环氧树脂(例如可膨胀的材料含有小于5wt％或小于1wt％的环氧树脂)。
本发明提供改良的可膨胀的材料，所述材料一旦在130～240℃下加热而膨胀，则具有0.1MPa～1000MPa的杨氏储能模量E’、大于0.5(优选至少为1)的损耗因子tanδ、和优选0.1MPa～500MPa的剪切储能模量G’，所述损耗因子和剪切储能模量在0～500Hz频率下于-10～+50℃下测得。
通过挤出或切割、或通过在60～80℃下的注射模制，将未固化的可热膨胀的材料制成期望的形状。处于船运的目的，能够将其挤出(例如在冷金属带上)并造粒。在使用地点，通过在60～80℃下加热能够再次将微粒软化以通过挤出或注射模制进行成形。
如在WO2007/039308中所述，可以将这种可膨胀的材料用于制造耗散振动波屏障。因此，本发明的第二方面提供耗散振动波屏障，所述屏障包含具有内表面和外表面的载体，其中包含本发明可热膨胀的材料的涂层存在于所述内表面或所述外表面的至少一个表面上。
“耗散振动波屏障”阻断了车辆等重结构传递的噪音的传播，阻止噪音从其来源(发动机、悬挂***、排气***、附件)通过如下传播路径传播至产生声音的辐射面板(连接到框架的平面板如乘客室周围的面板)：框架或中空主体网络。将耗散振动波屏障引入传播路径中以尽可能地接近噪音源。
将这种效果示意性示出于图2中：上部的图示出不含振动屏障的汽车中空框架的一部分。从来源注入到中空框架中的振动沿框架的壁传导而无明显衰减。然后，将振动传播到辐射面板，产生噪音。
所述图的下面部分示出引入到传播路径中的耗散振动波屏障(处于膨胀状态)的效果：振动可以在膨胀泡沫中驱散，将所述膨胀泡沫约束在框架的壁和载体的外表面之间。这大大降低了框架中振动的振幅。
本发明的耗散振动波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、可选的U形，且在其外表面上包含涂层，所述涂层包含本发明的可热膨胀的材料。参考WO2007/039308的图1～4(此处进行复制以作为图3～6)，所述文献展示了可热膨胀的材料膨胀之前和之后这种振动波屏障的外貌，并给出了***到结构元件中之后和可热膨胀的材料膨胀之后耗散振动波屏障的示意性透视图。能够使用与本发明可热膨胀的材料相同的构型。
图3为本发明耗散振动波屏障的第一实施方案在可热膨胀的材料膨胀之前的示意性透视图。
图4为在可热膨胀的材料膨胀之后图3的耗散振动波屏障的示意性透视图。
图5为图3的耗散振动波屏障在***结构元件中之后的示意性透视图。
图6为图5的耗散振动波屏障在可热膨胀的材料膨胀之后的示意性透视图。
选定用于本发明该实施方案中的载体具有内表面和外表面。在横截面中，所述载体为多边形形状。优选地，所述载体的横截面形状具有呈直线和/或弧形的至少三个侧面。在一个实施方案中，所述载体在一个侧面上打开，但在另一个实施方案中，载体的横截面形状是封闭的。例如，所述载体的横截面可以为选自矩形、方形、五边形、六边形、U形和D形中的形状。所述载体的侧面的长度可以相同或不同，所述长度通常根据结构元件的内部尺寸来选择，其中向所述结构元件中***耗散振动波屏障。所述载体可以完全为中空的，但在特定实施方案中，可具有一个以上的内部元件如支柱、肋材、隔板等。可以对所述载体进行设计以在面对中空结构元件底部的表面或边缘上具有小的接头、支架或其它突起，其中向所述结构元件中***耗散振动波屏障。构造这些突起以保持这种表面或边缘远离结构元件的底部内表面，由此使得用于车辆组件运行中的所有液体更完全的覆盖或解除这种底部内表面。
在本发明的一个实施方案中，所述载体是直的。然而，在其它实施方案中，所述载体可以屈服或弯曲。在另外其它实施方案中，所述载体在特定部分中是直的而在其它部分中是弯曲的。所述载体的各个侧面可以为平面(平坦)，但载体的侧面还可含有一个以上的锯齿状区域和/或一个以上的突起部分。所述载体侧面可以是连续的(不含任何开口)，但在特定实施方案中，所述载体一个以上的侧面可含有一个以上的开口。通常来讲，选择所述载体的形状和构型使得与向其中***耗散振动波屏障的结构元件的轮廓或形状平行或匹配，并使得清除结构元件内的所有元件，其中一旦涂覆了可热膨胀的材料，所述所有元件会另外阻止耗散振动波屏障固定在这种结构元件内。如同随后将更加详细描述的，期望使得在耗散振动波屏障的外表面与所述结构元件的内表面之间具有至少一点间隙空间。
所述载体由金属制成。优选金属为钢材尤其为镀锌钢材、和铝。
所述载体还可以由合成材料制成，可选地对所述载体进行纤维(例如玻璃纤维)增强和/或其它类型的填料进行增强。优选的合成材料为具有低水吸收且在高达至少180℃下尺寸稳定的热塑性合成材料。合适的热塑性合成材料例如选自聚酰胺(PA)、聚苯撑硫(PPS)、聚苯撑醚(PPE)、聚苯撑砜(PPSU)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚苯撑酰亚胺(PPI)。还可以使用热固性合成材料如模制化合物、硬聚氨酯等来构造所述载体。通过任意合适方法如模制(包括注射模制)、冲压、弯曲、挤出等可将载体形成期望形状。
在所述载体外表面的至少一部分上施加涂层，但还可在整个外表面上施加涂层。可热膨胀的材料的涂层可以是连续的，尽管本发明还预期在载体外表面上具有两个以上可热膨胀的材料的分开部分。这些部分的大小、形状、厚度等可以不同。另外，可以在载体表面上分布可热膨胀的材料以作为多个(小的)块或补丁。
包含可热膨胀的材料的涂层在载体外表面上的厚度可以均匀，但也可以不均匀。典型地，所述涂层的厚度为0.5～10mm。
通过任意合适的手段如挤出、共模制、表面模制等可在载体表面上施加可热膨胀的材料。例如，将可热膨胀的材料加热至足以软化或熔化所述材料而不会使得存在的发泡剂或固化剂活化的温度，然后在外部载体表面上将软化或熔化的材料挤出以形成条带。一旦冷却，则将可热膨胀的材料的条带重新凝固并粘附到载体表面上。或者，通过模切，将可热膨胀的材料片形成具有期望尺寸和形状的单个部分，然后通过合适手段如机械固定或将与载体表面接触的所述部分的表面加热至有效地使可热膨胀的材料充当热熔融粘合剂的温度下，将所述单个部分连接到外部载体上。还可以使用分别施加的粘合剂层以将可热膨胀的材料连接到所述载体的外表面上。
如果载体不合适，则所述概念也不会有效。所述载体在材料膨胀之前和膨胀期间具有“支撑”和引导的基本功能，但其最重要的功能是通过要衰减结构的壁制成夹心结构而对膨胀之后的材料进行约束。如果载体材料(钢材、尼龙...)和设计(肋材、加劲杆...)导致动态刚性(扭转性、挠性)达到要衰减结构的动态刚性，则能够实现该目的。如果载体太软，其将因泡沫发生位移而变形、或因要衰减结构发生位移而自身发生变形。如果太硬，虽然耗散振动波屏障会工作，但是其尺寸过大。所述载体必须比发泡的衰减材料硬。在这种条件下，要衰减的振动不会因泡沫而传递到载体和背部，而是吸入泡沫内并因产生热而驱散。这解释了术语“耗散波屏障”。
所述载体正常工作的一种附加条件是与衰减泡沫相接触的振动的共振频率(整体和局部挠曲的形状)必须比干扰频率高。这种附加条件对本发明的耗散振动波屏障是特殊的，且将其与用于空中传播的标准支柱填料区分开来。
在第三方面中，本发明包含用于衰减汽车封闭面板组件中振动的***，所述***包括：
a)与汽车外部面板结构相关的***装置；和
b)用于衰减振动的可热膨胀的材料，该可热膨胀的材料布置在所述***装置至少一部分中，并且在所述可膨胀的材料膨胀之前与所述***装置相接触，且在所述可膨胀的材料膨胀之后与所述外部面板表面相接触，
其中使用本发明的可热膨胀的材料。
参考WO 02/14109的图1和2，所述图示出在用于衰减车门振动时，该***的外观。另外，在本专利申请的图7中也示出该内容。
在该实施方案中，本发明涉及振动降低***，尤其是用于汽车框架组件如(没有限制)具有门***装置的车辆门框组件以及用于滑动门、提升门或其它设计中任意其它汽车封闭面板组件的一种***，所述其它设计有助于乘客和/或货物进出机动车辆。所述***可使用小型涂覆器技术形式的挤出技术，以有助于通过原位挤出工艺在***装置和/或其它选定的门框部分如流水线增强部分上涂覆本发明的抗振动衰减材料。
应理解，本发明中公开的材料在膨胀并连接到门的***装置和可选的内部和外部主体面板时充当抗振动衰减器，此时通过在车辆组装车间内经常遇到的油漆操作和工艺周期对***装置如***装置(现在连接到组件运行中的车辆上)进行处理。所述材料受热膨胀且因在油漆操作期间门***装置与内部和外部门板发生交联而使得所述材料部分填充入空腔中，由此降低了在车门打开和关闭时车辆的噪音和振动特性并制造了更安静的门组件。
通过门***装置制造商或车辆制造商能够利用本发明，并通过车辆制造商在最后的组装操作中将本发明挤压在门***装置本身上以进行使用。
在一个实施方案中，根据美国专利No.5,358,397，衰减材料包含沿所述***装置部分并在所述***装置部分上以固体(尽管可曲折)形式挤出的多个小球或珠子。然后，所述小球在暴露于在最终车辆组装设施中所遇到的e-涂覆工艺以及其它油漆操作周期中时，发生膨胀并连接到***装置和主体面板。另外，可以预期，可以在自动化或其它迅速制造过程中将本发明的可热膨胀的材料用于机动车辆的结构元件或修整部件，所述制造过程涉及通过常规方法进行的加热以及焊接和辐射固化技术、或者涉及在应用之前对选定的元件或部件进行清洁以有助于可膨胀的材料的粘合。
在特殊的非限制性实施方案中，通过使用合适的小型涂覆器将由振动衰减材料构成的多个小球从固体或干燥化学状态转换成粘弹状，其中在足以将所述小球转化能成粘弹材料的温度下对所述小球进行加工，所述粘弹材料能够以期望的稠度、厚度和图案在***装置的外表面上流动。
作为多个小球的替代，可以在***装置的至少一部分上以一个以上条带的方式布置本发明的可热膨胀的材料。
然后，通过本领域中熟知的制造技术有车辆制造商将所述***装置固定在汽车车门组件或其它面板组件内。因为在车辆最后组装之前制备所述组件，所以通过e-涂覆或其它热诱导油漆操作对所述组件进行加工，导致所述材料从***装置膨胀并连接到选定汽车封闭面板外面板或内面板中的一个或两个上，所述选定的汽车封闭面板如具有内门板和外门板的门框组件，其中对所述材料进行固化并保留在适当位置处。可以预期，所述材料从***装置的外表面膨胀并交联到基板上，能够形成门内面板和门外面板的一个面或两个面，由此降低由门组件所发出的噪音和振动。尽管优选实施方案公开了从***装置如***梁的外表面基本上进行化学交联而与门外面板接触的材料，但是应理解，与***装置一起使用的材料的各种模式和用途使得所述材料膨胀并粘附到门内面板和门外面板中的一个和两个上、以及在门组装或其它应用中可能利用或遇到的任意其它基板上，这有助于乘客或货物进入车辆。
在一个实施方案中，在与限定汽车车门组件的一个以上内壁相邻的***装置上以连续或不连续的方式将降低振动的介质进行原位挤出。在将门组件安装到车辆上之后对所述降低振动的介质进行活化以完成对活性材料在空腔内的转化(例如膨胀或流动)，并将所述车辆进行加热以通过最后的汽车组装车间的e-涂覆和油漆操作周期对其进行处理，这在本领域内是已知的。制得的结构包括在其表面的至少一部分上涂覆的壁或膨胀挤出物，所述降低振动的材料用于降低在运输期间和在门组件功能性运行期间的振动。
图7示出在制造机动车辆中典型遇到的汽车门框组件的实例，所述车辆包括门***装置。通常这种结构包括多个中空部分的面板元件，将所述元件连接并成形以限定门内面板，在所述门内面板内具有空腔。合适的门框组件的实例包括货物门、提升门、后仓门、滑动门、易于进入的第三门、门把手、锁、窗户组件或其它车辆门和门组件、副架构造等。为了说明(而不是限制)，图7中一种这样的结构包括门***梁形式的门***装置。尽管可以将本发明用于不需要存在门***装置的门框组件的其它部分、以及门之外的其它汽车封闭面板组件中，但是所述***装置典型地由金属(例如钢材、铝、镁基合金等)构成，且可以为冷冲压、热冲压、辊压成形的管状梁、中空管状梁、或液压成形部分。另外可以预期，所述***装置可以有复合材料或其它高强度聚合物材料形成，这取决于本发明具体用途所需要的结构增强。
根据本发明，通过将本发明降低振动的材料以适当模式挤出，在沿任意一个或两个***装置或门框组件的任意选定部分上布置所述材料可实现组件和门***装置的振动的降低，所述任意选定部分为例如在组件和相应窗口结构之间形成的带状生产线增强元件或适用于应用可热膨胀的材料的组件的其它部分。
在可热膨胀的材料膨胀之后，该方法的结果为包含具有如上所述吸收振动的***的封闭面板组件的车辆，其中所述可热膨胀的材料处于膨胀状态。这种车辆在本发明的范围内。
在还另一个实施方案中，本发明包含用于在中空结构中隔音和衰减振动的空腔填料***物，所述空腔填料***物包含可热膨胀的材料和能够将所述空腔填料***物保持在所述中空结构内预定位置中的至少一种附接构件，其中a)所述可热膨胀的材料至少基本上绕所述空腔填料***物的整个外周延伸和b)使用本发明的可热膨胀的材料。
在介绍性部分中已经对空腔填料***物的可能形状和功能进行了描述。所述空腔填料***物基本上为平面状。在本发明上下文中的“基本上为平面状”是指所述空腔填料***物相对平坦且薄，所述***物的最大厚度明显小于其最大宽度。例如，***物的最大厚度典型地为小于***物最大宽度的20％。典型地，存在于空腔填料***物外周处的可热膨胀的材料的厚度为约4～约10mm。在本文中，“厚度”是指在垂直于***物平面且平行于中空结构元件纵轴方向上空腔填料***物的尺寸，所述***物位于所述中空结构元件中。这使得几何结构不同于上述的“耗散波屏障”。
可膨胀的材料在活化期间至少呈放射状膨胀，从而密封连接了空腔填料***物的结构元件的内表面，由此防止车辆产生的不期望的噪音和振动传播到乘客室。配制所述可膨胀的材料使得其在活化并膨胀时与空腔内壁接触，但不是粘附或粘接到所述内壁。或者并优选地，可以选择所述可膨胀的材料的成分，使得在其膨胀状态下，所述可膨胀的材料确保粘附或粘结到内部空腔壁表面上(即不应用明显的力不能将其与壁面分开)。在本发明的尤其优选实施方案中，所述膨胀的材料极其牢固地粘附到空腔壁面上，使得观察到粘性失效(即粘合剂的结构失效使得在将两个物体分离时，粘合剂仍保留在载体和空腔壁两者的表面上)。优选地，所述膨胀的材料为闭合泡沫。另外，优选所述膨胀材料的密度相对地(例如小于1200kg/m3)使得制得的衰减中空结构元件的重量相对轻，由此提供了具有改进燃料经济的车辆。
本发明的该实施方案还涉及降低振动从振动发生器到借助于结构元件而连接振动发生器的位置处传递的一种替代方法(与使用上述“耗散波屏障”相比)，所述方法包括利用某种装置来安装所述结构元件，所述装置用于驱散因振动发生器而产生的振动能量，其特征在于，用于驱散振动能量的装置包含如本文中上面所述的本发明活化的空腔填料***物。振动发生器的实例包括电动机、发动机、泵、变速箱、悬挂减振器和弹簧等。
本发明该实施方案的方法尤其适用于降低在机动车辆中的结构传递的噪音。在此情况中，通过结构元件将振动发生器连接到所述车辆乘客室的至少一种构成部件上。尽管横截面可以为不规则的形状，但是所述结构元件的形状典型地为具有多边形(例如方形或矩形)横截面的管状横杆。
本发明的方法包括下列连续步骤：
-选择本发明的空腔填料***物，该空腔填料***物的尺寸使得其能够***结构元件的空腔内；
-将所述空腔填料***物***到空腔内、优选接近振动发生器的位置处，并使用附接构件将所述***物入定在期望位置处(通常，使得***物的平面基本上与所述空腔的径向垂直)；和
-使所述可热膨胀的材料膨胀。
优选将空腔填料***物***到位于振动发生器和产生声音的接收振动结构之间结构元件的空腔内。
如果结构元件空腔内所期望的位置难以接近，则可以在结构元件完成组装以形成空腔之前，替代性地将所述空腔填料***物固定到结构元件的一个部件上。例如，通常有两个以上分开形成的金属件来制造中空结构元件如横杆或支柱，然后将所述金属件焊接或另外连接在一起。在这种情况中，在制造并入这种形成的金属件的中空结构元件之前，可以使用附接构件更方便地将所述空腔填料***物连接到这些件中的一个上。
通过加热步骤实现可热膨胀的材料的膨胀，其中对所述可热膨胀的材料进行加热的时间和温度要足以活化存在的发泡剂和另外的所有固化剂。
根据可热膨胀的材料的本性和组装线的线状况，典型地在130℃～240℃下、优选在150℃～200℃下实施所述加热步骤，且在炉子内的停留时间为约10分钟～约30分钟。
利用在车辆部件通常使用的电镀浴(E-涂覆浴)的通道进行加热步骤使得可热膨胀的材料发生膨胀是有利的，因为在该加热步骤期间的温度通常足以诱发所预期的膨胀。
选定存在于空腔填料***物中可热膨胀的材料的量，使得在膨胀之后，其体积占据了***物和结构元件内表面之间的空隙且其在将空气传递和结构传递的噪音两者在中空结构元件中的传播抑制至期望程度。
在本发明的一个实施方案中，完全由可热膨胀的材料形成基本上呈平面状的空腔填料***物。例如，可以将可热膨胀的材料进行模制(例如使用具有最终空腔填料***物期望形状的模具进行注射模制)或其它成形(例如形成可热膨胀的材料的平板，然后通过模冲压或其它合适装置切割成板)以提供所述***物。在这种实施方案中，附接构件为***物的集成部件(即由可热膨胀的材料构成)且可以采用支架等的形式，这有助于因摩擦或压力而将***物保持在结构元件空腔内的位置处(例如，其中所述支架具有足够的弹性以使得它们发生轻微的位移，同时***所述***物并然后在释放时弹回紧靠空腔壁的位置处)。或者，所述附接构件可以为啮合的突起形式等，其能够通过空腔壁中的开口***，但设计成不能通过这种开口拔出(例如，通过突起上的钩或脊与结构元件外表面在开口附近的啮合)，由此确保空腔填料***物在适当位置处。在一种优先实施方案中，所述附接构件由可热膨胀的材料构成，使得在因热活化时，所述附接构件膨胀并有助于填充，且将已经******物的空腔壁中的开口密封。
在本发明的另一个实施方案中，所述空腔填料***物的主体由可热膨胀的材料制成，但是附接构件由不同的材料如金属或不可膨胀的耐热塑料或相交构成。例如，所述附接构件可包括延伸到可热膨胀的材料主体边缘中的插脚、以及塑性可压缩的插塞等，其能够通过空腔壁开口***但不能从所述开口拔出。
然而，在本发明的优选实施方案中，所述空腔填料***物包含载体，在所述载体上固定可热膨胀的材料，因为这样的设计有助于最实际且有效的使用所述可热膨胀的材料。例如，用于密封和衰减所述中空结构元件所必需的可热膨胀的材料的量，可以最低。另外，在随后将更加详细描述的，构造所述载体使得将从可膨胀的材料产生的膨胀泡沫导向空腔壁并防止膨胀的泡沫以干扰完全密封空腔的方式下垂或变形。
现在通过参考附图对本发明的优选实施方案进行描述。根据该公开内容，本领域技术人员应理解，提供本发明该实施方案的下列说明仅用于示出，而不是用于限制本发明，本发明由附属的权利要求书和它们的等价物来限定。
首先参考图8，空腔填料***物1包括载体3、支撑在所述载体3上的可膨胀的材料5、和附接构件7(在该特殊实施方案中，由法兰2和紧固件4构成)，所述附接构件7可以与所述载体3集成模制在一起。所述载体3包括基本上平坦且相对硬的支撑板9，在该实施方案中，所述支撑板9未被可热膨胀的材料5覆盖。所述载体包括基本上包围在所述支撑板9周边上的结构(例如槽或通道，在图2中未示出)，所述支撑板9可与所述载体集成模制在一起且构造所述支撑板9以在热膨胀之前接纳可热膨胀的材料5。
未对空腔填料***物1的总体形状进行特殊限制，但典型地构造所述***物使得其形状类似于、但稍小于将所述***物放入其中的结构元件的垂直横截面，如图9中所示。通常，期望空腔填料***物的外边缘基本上与所述空腔的内壁平行，使得产生间隙6，所述间隙6在***物和空腔壁之间具有基本均匀的宽度(典型地，这种间隙为约1～约10mm)。这种间隙使得在可膨胀的材料活化(例如发泡)之前，液体涂覆材料如金属预处理溶液(例如磷酸浴)、底漆、或油漆基本上覆盖中空结构元件的整个内表面。此外，未对载体3上用于接收可热膨胀的材料5的结构进行特殊限制，且例如可以为“L”形架或法兰、“V”、“U”或“C”形槽或通道、支架、接头、夹子等的形式。图10示出本发明的一种实施方案，其中可膨胀的材料5位于载体3周边周围的通道内，且将空腔填料***物固定在中空结构元件内使得在可膨胀的材料5和空腔壁10和11之间产生间隙。所述通道包括基本上与载体3的平面垂直的安装表面13、以及基本上与载体3的平面平行的侧壁14和15。另外，利用载体周边周围的孔可以将可热膨胀的材料固定到载体上，其中所述可热膨胀的材料延伸到或通过这种孔，或通过载体周界周围的边缘来实现所述固定，且所述轮缘通常垂直于所述载体的平面，其中所述可膨胀的材料包围这种轮缘。所述载体可含有多种结构，以将可热膨胀的材料固定到所述载体上。通常优选使用支撑结构，有助于可膨胀的材料膨胀时将其导向密封空腔的内表面如图10中所示的侧壁14和15。可以在载体周边周围以离散和分开部分的形式、或以外切和连续条带的形式布置所述可热膨胀的材料。可热膨胀的材料带的外边缘，可以从所述载体外边缘稍微凹进，或者基本上与支撑板外边缘齐平、或可以向载体外边缘之外延伸(如图8、9和10中所示)。
图11示出在将可膨胀的材料5加热至有效地使潜性发泡剂活化的温度之后图9的空腔填料***物。将可膨胀出口转化成膨胀的材料12，以填充最初位于空腔填料***物和空腔壁10和11之间的间隙6，由此有效降低了通过空腔壁传播的振动和空腔内空气传递的噪音两者。图12同样示出可膨胀的材料5在热活化之后图10的空腔填料***物。
尽管在本发明一个实施方案中的载体为单板的形式，但是在其它也合适的实施方案中，所述载体包含组装在一起的多个板，使得可热膨胀的材料的至少一部分位于两个板之间。由此，所述板基本上相互平行且将可热膨胀的材料层夹在所述板之间。可热膨胀的材料层的外边缘可以从所述板外边缘稍微凹进、或基本上与所述板的外边缘齐平、或可以向所述板的外边缘之外延伸。在一个实施方案中，可热膨胀的材料层在各个板的基本整个表面上延伸。然而，在另一个实施方案中，可热膨胀的材料层仅存在于空腔填料***物的外边缘周围，同时空腔填料***物的内部不含可热膨胀的材料。在还另一个实施方案中，空腔填料***物可包含基本上平坦的第一板和具有升高的基本平坦内部部分的第二板。将所述板固定在一起使得第二板的升高的基本平坦内部部分与第一板接触，以在两块板的周边周围产生能够接收和支撑可热膨胀的材料的通道。
一个或两个所述板可含有多个开口，可膨胀的材料延伸进入或通过所述开口(在活化和膨胀之前和之后、或者仅在活化和膨胀之后)。因此，所述空腔填料***物可以为例如格子形式。在优选实施方案中，在可热膨胀的材料活化之后，原先存在于空腔填料***物中的所有通孔被填充或封闭。
另外，可以利用本领域中已知的能够将支撑可膨胀的材料的载体固定到结构元件空腔内壁上的任意装置，以作为本发明空腔填料***物的附接构件，且认为特殊设计的选择并不是特别关键。例如，附接构件可包括两个以上弹性弯曲的倒刺，构造所述倒刺以确保进入结构元件的开口中。各个倒刺可包含支撑制动片的柄，所述制动片相对于所述柄以一定角度突起而形成钩子。施加很小的力将这种附接构件***壁的开口中，使得倒刺可逆的弯曲在一起并相互朝向对方。在倒刺穿过开口之后，它们返回至它们的正常位置而相互分开。这使得制动片与开口周边周围的结构元件壁的外表面相啮合，由此防止附接构件易于从开口中拔出并确保空腔填料***物在空腔内。极其期望以这种方式固定所述***物以防止其容易地发生位移，因为在加热和活化所述可膨胀的材料之前在组装车辆期间结构元件经常遇到的操作易于使得空腔填料***物不再位于空腔内所期望的正常位置处。基于该目的，还可以使用其它类型的附接构件，包括例如具有多角度法兰伸长部分的“圣诞树”型紧固件(典型地由弹性塑料制成)。所述空腔填料***物可具有相同或不同类型的一个附接构件或多个附接构件。
典型地，附接构件从空腔***物填料以放射状突出且通常与空腔***物填料的平面平行或处于空腔***物填料的平面中。
所述载体优选由可模制材料构成，所述材料足以抵抗正常使用期间的裂开和破裂，且熔化或软化点比可膨胀的材料5的活化温度和含有空腔填料***物的结构元件所暴露的烘烤温度两者都高。优选地，所述可模制材料在室温下具有足够的弹性(不易碎)和强度以抵抗裂开或破裂，同时还要在高温(例如将所述可膨胀的材料发泡所使用的温度)下具有足够的耐热性，以将可膨胀的材料保持在结构元件空腔内的期望位置处而无明显的翘曲、下垂或变形。例如，所述载体可以有可模制材料形成，所述可模制材料可稍微进行曲折并抵抗破裂从而组装的空腔填料***物能够在室温下承受弯曲力而不会产生裂缝或发生永久变形。未对包含所述载体的材料进行特殊限制，例如所述材料可以为拥有这些品质的任意数量的聚合物组合物(例如聚酯、芳族聚醚、聚醚酮、尤其是聚酰胺如尼龙66)。适用于用作载体的聚合组合物对本领域技术人员是熟知的，所述聚合组合物包括热塑性和热固性两种材料，因此本文中不再进行详细描述。可以利用未发泡(固体)的和发泡的聚合组合物来制造所述载体。除了所述聚合组合物，所述可模制材料还包含各种添加剂和填料如着色剂和/或增强纤维(例如玻璃纤维)，取决于期望的物理特性。优选地，所述可模制材料的熔点或软化点(ASTMD789)为至少200℃，更优选至少225℃，最优选至少250℃和/或在18.6kg下的热挠曲温度(ASTM D648)为至少180℃，更优选至少200℃，最优选至少220℃和/或拉伸强度(ASTM D638；50％相对湿度)为至少1000kg/cm2，更优选至少1200kg/cm2，最优选至少1400kg/cm2和/或弯曲模量(ASTM D790；50％相对湿度)为至少50000kg/cm2，更优选至少60000kg/cm2，最优选至少70000kg/cm2。或者，所述载体或一个以上的载体部分可由金属如钢材或铝制成。
利用载体通过任意已知制造空腔填充***物的方法来组装所述可膨胀的材料，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。
当将空腔填料***物连接到结构元件的壁时，将附接构件的一部分***到所述壁的开口中，确定所述开口的尺寸以与***的附接构件部分基本相匹配。所述开口的形状并不是特别关键且可以为例如方形、环形、矩形、多边形、椭圆形或不规则形状，只要其能够接收附接构件且与附接构件相互作用已将空腔填料***物保持在期望位置即可。
在本发明的优选实施方案中，一部分可膨胀的材料位于结构元件壁的开口附近，使得在可膨胀的材料活化时，所述可膨胀的材料膨胀而完全堵塞所述开口。例如，所述附接构件可通过一部分可热膨胀的材料从空腔填料***物向外延伸。在活化时，所述膨胀的材料通过所述开口延伸且至少部分地包住所述附接构件，由此有助于在空腔内为空腔填料***物提供安全、永久的固定。
本领域中已知的其它载体和附接构件能够容易地适用于本发明中。
能够将空腔填料***物用于车辆之外具有中空结构元件的产品中，所述产品包括但不限于飞行器、家用电气、家具、建筑物、墙体和隔断、以及海上应用(船舶)。
本发明还另一个实施方案包含受约束的层衰减结构，所述结构包含要衰减的面板、约束层和夹在所述面板和所述约束层之间的振动衰减材料层，其中振动衰减材料层由本发明的可热膨胀的材料构成。
另外，本发明包含受约束的层衰减结构，所述结构包含要衰减的面板、约束层和夹在所述面板和所述约束层之间的发泡的振动衰减材料层，其中发泡的振动衰减材料层由本发明可热膨胀的材料在130～240℃下加热而膨胀之后的材料构成。
受约束的层衰减结构与US 6110985中所述的类似受约束的层衰减结构相对应，如同在介绍性部分所应用那样。
参考图13，示意性示出受约束的层衰减结构，所述结构具有要衰减的面板12如金属汽车主体面板、本发明可热膨胀的材料膨胀之后的层14、和约束层16。所述要衰减的面板12优选为约0.6～0.8mm厚的钢板(优选冷轧钢板)，较少优选更厚或更薄的钢板，较少优选铝或复合钢材。约束层16通常比面板12薄；层16优选为约0.5mm厚的钢板，较少优选0.3～0.8mm厚的钢板。可选地，在某些应用中，层16可以为0.15～0.3mm厚。层16较少优选为铝或复合材料。在膨胀之前，可热膨胀的材料层14的厚度优选为0.5～2.5mm、更优选0.5～2mm、更优选0.75～1.5mm、更优选0.85～1.2mm、更优选约1mm。在膨胀之后，层14为1～4mm、更优选1～3mm、更优选1.2～2mm、更优选约1.5mm厚的泡沫。能够看出，这种衰减泡沫的扩展厚度等于面板12和层16之间的隔开距离或分开距离或间隙。在膨胀期间，层14优选膨胀50～200％以填充所述间隙。
为了使得受约束的层衰减结构如图13中所示，将本发明可膨胀振动衰减材料板冲切成期望形状并通过本领域中已知方法如热熔或机械固定将其粘接或联接到要衰减基板或面板如汽车主体面板、或约束板或层上。如果需要，较少优选使用粘合剂。然后，利用位于中间的可热膨胀的材料将第二外部板连接到第一外部板上以形成三层的夹心结构；然而，优选利用本领域中已知技术隔开或偏移(如通过使用凸起来分离所述板)来连接所述两个外部板，使得内部的可热膨胀的材料层占据两个外部板之间距离的2/3，以用于随后的膨胀。然后，对受约束的层衰减结构进行加热以使得可热膨胀的材料膨胀并发泡。当要衰减面板为汽车面板时，将车辆通过e-涂覆工艺和烘烤炉。在e-涂覆烘烤周期期间，发泡剂被活化且可热膨胀的材料发生膨胀，填入两个外部层之间的空间或间隙内以提供图13中所示的结构。
在汽车应用如远离车轮的轮舱表面、仪表板、地板、车顶、防火墙和其它应用中，分析要衰减区域的振动和传播两种性能。为了降低重量和成本，用受约束的层衰减结构或衰减***覆盖的面积，最佳为实现所期望的声音和振动降低所需要的最小面积。例如，在汽车轮舱中，对预选定尺寸的金属约束层进行冲压以与轮舱表面一致，且从所述层偏移的距离与发泡的可热膨胀的材料层的最终厚度相对应。
在最广泛意义上，本发明一般包含在车辆的结构元件中或结构元件上含有至少一种本发明可热膨胀的材料的车辆，其中所述可热膨胀的材料已经通过在130～240℃下的加热而发生了膨胀。在前述说明中，已经提及了与本发明可热膨胀的材料相接触的各种车辆部件。在前述部分中所述的一种实施方案中，膨胀的材料填充车辆门板和增强所述门的***装置之间的间隙。这种布置有效降低了门板的振动。
然而，除了这种布置，或作为其代替，还能够对车辆的汽车车门或其它面板组件的振动进行衰减而不涉及***装置。其它衰减布置的实例为受约束的层衰减结构，在前述说明中也已经提及过。通常来讲，如果将膨胀的可热膨胀的材料约束在车辆的结构或功能元件的两个表面之间或约束在车辆的结构或功能元件的表面与约束层之间，则可提高衰减性能。如果膨胀的可热膨胀的材料的刚性比车辆的结构或功能元件的刚性和约束层的刚性低，则衰减效果尤其明显。
但是即使不约束在面板和约束结构如载体、板或***棒之间时，本发明的可热膨胀的材料对面板振动的衰减也是有效的。可以将本发明的材料例如以补丁或条带的形式直接固定到要衰减面板表面上。
现在，对本发明(未膨胀的)可热膨胀的材料的最优工作实例进行描述：
12重量份的SIS嵌段共聚物a)，苯乙烯含量为20％，玻璃化转变温度为-13℃(
Figure GPA00001061482400311
5127，来自于Kuraray)
28重量份的SIS嵌段共聚物b)，苯乙烯含量为20％，玻璃化转变温度为+8℃(
Figure GPA00001061482400312
5125，来自于Kuraray)
15重量份的热塑性乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(乙酸乙烯酯含量为28mol％)
20.5重量份的填料(碳酸钙和碳酸钡的混合物)
5重量份的脂族烃树脂增粘剂(
Figure GPA00001061482400321
1102，ExxonMobil)
5重量份的邻苯二甲酸二异壬酯
5.8重量份的发泡剂(偶氮二甲酰胺)
3重量份的氧化锌
1.1重量份的苯酚抗氧化剂
1.2重量份的固化剂(硫+二硫化四甲基秋兰姆)
0.7重量份的加速剂(巯基苯并噻唑和N，N′-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺)
2.7重量份的脲(已处理的表面)
具有制定比例的两种未氢化三嵌段共聚物(SIS)的组合在任何固化温度下都提供了最佳的振动性能。这意味着，在140～200℃(泡沫固化温度)下所述泡沫具有相同的性能，所述温度为汽车在线固化条件。所述两种SIS共聚物具有不同的玻璃化转变温度，分别为约-13℃和约+8℃。这些温度是重要的，因为它们使得泡沫在0℃～30℃内有效(在固化周期之后)。本发明的泡沫在指定范围的任一固化温度下具有相同的性能。这是因为的存在的缘故，所述交联***和发泡剂已经在较低固化温度下进行了活化和加速。
所有这些成分在膨胀之后可进行闭孔泡沫。该制剂的膨胀率为约150体积％。通过改变发泡剂的量可将膨胀率调整为大约200％～300％。如果用以有机过氧化物为基础的固化剂代替上述固化剂(硫+二硫化四甲基秋兰姆)，则可获得更低的膨胀率，且在高于约200℃下进行固化时可对材料造成损伤。
根据下列顺序，在Z型共混混合物中制备本发明的材料：
1.混合器温度：180℃；在一个步骤中引入两种SIS材料。所述材料熔化(温度低于混合器的温度)。等待至有均匀的产物。
2.混合器温度：160℃；在3个步骤中引入乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。等待至有均匀的白色浆体。
3.混合器温度：150℃；在3个步骤中引入填料。等待至有均匀的浆体。
4.混合器温度：150℃；在一个步骤中引入增粘树脂。
5.混合器温度：130℃；在最少4个步骤中引入邻苯二甲酸二异壬酯以避免“分层”，等待至有均匀的产物。
6.混合器温度：80℃；引入ZnO和抗氧化剂。
7.混合器温度：70℃；所述材料必须低于80℃以避免不同反应产物发生活化。依次引入反应产物(固化剂、加速剂、发泡剂、脲)并进行混合直至得到均匀产物。
如果需要，可以在步骤7结束时添加彩色颜料(碳黑)。
所述加工例的材料在膨胀状态下的水吸收为小于所述膨胀材料的10wt％(在室温下的水中持续22小时)。当在195℃下固化时，在钢材检查片上搭接处的剪切强度为0.6MPa。
图14示出在不同温度下固化的材料的tanδ值(在室温＝20℃下)。明显地，tanδ始终大于1.0，且几乎与固化温度无关。
图15示出本加工例的材料与用SIS共聚物a)代替SIS共聚物b)的比较材料的tanδ的比较，所述tanδ为试验温度的函数。本发明的材料在10～30℃的主要相关温度下的tanδ值明显更高。
本加工例材料在耗散波屏障中的应用如同在WO2007/039308中所述：图16的实例示出在将携带本加工例膨胀泡沫的本发明耗散波屏障放置在振动的传播路径上时，在车辆内部噪音水平上的衰减效果值。该图对未处理车辆和具有发泡材料的同一车辆进行了比较，所述发泡材料具有真实且有效的杨氏模量和衰减损耗因子(值越低越好)。作为图16的比较，图17示出，在使用现有技术状态的且处于本发明范围之外的携带泡沫的波屏障时，衰减特性不足。该图清晰地示出，如果衰减损耗因子降低，所述方案的效率变差且在最关键的频率范围内比未处理车辆变得更糟。
图18示出将形成的耗散波屏障***真实汽车的中空框架中的图片。将多个可热膨胀的材料块固定在载体上。利用也在图片中示出的楔块的帮助将载体固定在框架内。
图19示出汽车车门振动特性的比较，所述汽车车门分别为未作任何处理、具有典型的沥青衬垫、和具有携带膨胀的本发明可热膨胀的材料的***装置(在图中称作“高度衰减的抗颤振器”)的汽车车门。图7中示出汽车车门中***装置的布置。
图20示出携带根据现有技术状态的泡沫的支柱填料(“标准支柱填料”)与携带已膨胀的根据本发明的可热膨胀的材料的相应支柱填料(“支柱填料衰减器”)的声学特性(值越低越好)的比较，所述声学特性为频率的函数。本发明的支柱填料，不仅与现有技术状态的常规支柱填料相似降低了空气传递的噪音，而且还降低了因结构传递的噪音而再生的噪音的影响，因为这种支柱填料另外具有“耗散振动波屏障”的部分功能，如同在本说明书中前面部分中所列出的那样。
附图说明
图1：包括形成乘客室的多个中空结构构件(例如支柱A、B和C)的车辆车身。
图2：上部的图：不具有振动屏障的汽车的中空框架的一部分。从来源注入中空框架的振动沿框架的壁传导而无明显衰减。下部的图：将耗散振动波屏障(处于膨胀状态)引入传播路径中的效果。
图3：在可热膨胀的材料膨胀之前，耗散振动波屏障的第一实施方案的示意性透视图。
图4：在可热膨胀的材料膨胀之后，图3的耗散振动波屏障的示意性透视图。
图5：图3的耗散振动波屏障在***结构元件4中之后的示意性透视图。
图6：图5的耗散振动波屏障在可热膨胀的材料膨胀之后的示意性透视图。
图7：顶部：有限元分析-装备有增强杆(***装置)的汽车车门的图；底部：用两条可热膨胀的材料覆盖的增强杆(***装置)的实例。
图8：空腔填料***物1，其包括载体3、支撑在所述载体3上的可膨胀的材料5、和附接构件7。
图9：具有固定在汽车支柱中的空腔填料***物的汽车支柱的横截面，在未固化状态下，在未膨胀的可热膨胀的材料5与支柱内表面之间留有间隙6。
图10：空腔填料***物，其中可热膨胀的材料5位于载体3周边周围的通道内且将所述空腔填料***物固定在中空结构元件内，使得在所述可膨胀的材料5与所述空腔的壁10和11之间产生间隙。
图11：在将可膨胀的材料5加热至有效地使潜性发泡剂活化的温度之后的图9的空腔填料***物。将所述可膨胀的材料转变成已膨胀的材料12，以填充最初存在于空腔填料***物与空腔的壁10和11之间的间隙6。
图12：在可热膨胀的材料5热活化之后的图10的空腔填料***物。
图13：受约束的层衰减结构，其具有要衰减面板12如金属汽车主体面板、已膨胀的根据本发明的可热膨胀的材料的层14、和约束层16。
图14：在不同温度下固化的材料的tanδ值(在室温＝20℃下)。
图15：用于根据加工例的材料与用SIS共聚物a)代替SIS共聚物b)的比较材料在100Hz下tanδ随温度的变化。
图16：在将携带根据加工例的已膨胀泡沫的根据本发明的耗散波屏障放置在振动传播路径上时，对车辆内噪音水平值的衰减效果。
图17(比较)：携带根据现有技术状态且处于本发明范围之外的泡沫的波屏障的衰减特性。该图清晰地示出，如果衰减损耗因子变小，所述方案的效率变差且在最关键的频率范围内比未处理车辆变得更糟。
图18：将已形成的耗散波屏障***真实汽车的中空框架中的图片。将多个可热膨胀的材料块固定在载体上。
图19：汽车车门振动特性的比较，所述汽车车门分别为未作任何处理、具有典型的沥青衬垫、和具有携带已膨胀的本发明的可热膨胀的材料的***装置(在图中称作“高度衰减的抗颤振器”)的汽车车门。图7中示出汽车车门中***装置的布置。
图20：携带根据现有技术状态的泡沫的支柱填料(“标准支柱填料”)与携带已膨胀的根据加工例的可热膨胀的材料的相应支柱填料(“支柱填料衰减器”)的声学特性(值越低越好)的比较，该声学特性是频率的函数。

Claims (41)

1.一种可热膨胀的材料，包含：
a)3～40wt％的第一热塑性弹性体，所述第一热塑性弹性体具有第一玻璃化转变温度，
b)3～40wt％的第二热塑性弹性体，所述第二热塑性弹性体具有第二玻璃化转变温度，
其中所述第一玻璃化转变温度和所述第二玻璃化转变温度相差至少10℃，
c)5～50wt％的至少一种热塑性聚合物，所述热塑性聚合物选自具有至少一种可聚合C＝C双键的聚合物和共聚物，
d)0～30wt％的至少一种增粘树脂，
e)至少一种潜性的化学发泡剂，当在150℃的温度下加热至少20分钟时，所述化学发泡剂的量要有效地使所述可膨胀材料的体积膨胀至少50％，
其中组分a)～e)的总和小于100wt％，并且100wt％中的剩余部分由其它组分或辅助剂构成。
2.根据权利要求1所述的可热膨胀的材料，其中所述第一热塑性弹性体a)和/或第二热塑性弹性体b)选自热塑性聚氨酯、苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、氢化的苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物、和氢化的苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物。
3.根据权利要求2所述的可热膨胀的材料，其中组分a)和b)选自苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物、和氢化的苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物。
4.根据权利要求1～3中一项或多项所述的可热膨胀的材料，其中所述第一热塑性弹性体a)的玻璃化转变温度为-25～0.0℃，优选为-20～-5℃。
5.根据权利要求1～4中一项或多项所述的可热膨胀的材料，其中所述第二热塑性弹性体b)的玻璃化转变温度为0.1～30℃，优选为4～20℃。
6.根据权利要求1～5中一项或多项所述的可热膨胀的材料，其中至少一种热塑性聚合物c)选自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物。
7.根据权利要求1～6中一项或多项所述的可热膨胀的材料，其中至少一种增粘树脂d)存在的量为1～20wt％。
8.根据权利要求7所述的可热膨胀的材料，其中所述增粘树脂d)选自脂族烃树脂。
9.根据权利要求1～8中一项或多项的可热膨胀的材料，利用光化辐射的照射将所述可热膨胀的材料固化或预固化，和/或所述可热膨胀的材料含有作为其它组分的至少一种化学固化剂，所述固化剂为组分f)。
10.根据权利要求9所述的可热膨胀的材料，所述可热膨胀的材料含有以硫和/或硫化合物、优选以元素硫和至少一种有机二硫化物或聚硫化物的混合物为基础的至少一种化学固化剂f)。
11.根据权利要求1～10中一项或多项的可热膨胀的材料，其中所述组分的相对量满足下列条件中的至少一个：
组分a)存在的量为5～20wt％，优选为8～16wt％；
组分b)存在的量为15～40wt％，优选为20～35wt％；
组分c)存在的量为10～25wt％，优选为12～20wt％；
组分d)存在的量为2～10wt％，优选为3～8wt％；
组分e)存在的量为1～20wt％，优选为2～10wt％；
化学固化剂f)存在的量为0.2～5wt％，优选为0.7～2wt％，
其中组分a)～f)的总和小于100wt％，并且100wt％中的剩余物由其它的组分和辅助剂构成。
12.根据权利要求1～11中一项或多项所述的可热膨胀的材料，包含：
a)5～20wt％的第一热塑性弹性体，所述第一热塑性弹性体选自热塑性聚氨酯、苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、氢化的苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物、和氢化的苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物，所述第一热塑性弹性体的玻璃化转变温度为-25～0.0℃，
b)15～40wt％的第二热塑性弹性体，所述第二热塑性弹性体选自热塑性聚氨酯、苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、氢化的苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物、和氢化的苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物，所述第二热塑性弹性体的玻璃化转变温度为0.1～30℃，
c)10～25wt％的至少一种热塑性聚合物，所述热塑性聚合物选自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，
d)2～10wt％的至少一种增粘树脂，
e)至少一种潜性的化学发泡剂，当在150℃的温度下加热至少20分钟时，所述化学发泡剂的量要有效地使所述可膨胀的材料的体积膨胀至少50％，
f)0.5～4wt％的以硫和/硫化合物为基础的至少一种固化剂，
其中组分a)～f)的总和小于100wt％，并且100wt％中的剩余物由其它的组分和辅助剂构成。
13.根据权利要求1～12中一项或多项所述的可热膨胀的材料，其中所述其它组分或辅助剂包含以下物质中的一种或多种：
g)5～40wt％的填料，
h)2～20wt％的增塑剂，
i)1～5wt％的固化催化剂，
k)0.05～5wt％的抗氧化剂和/或稳定剂，
l)0.05～5wt％的加速剂，
m)1～10wt％的脲。
14.根据权利要求13所述的可热膨胀的材料，其中所述固化催化剂i)选自锌化合物。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的可热膨胀的材料，其中所述加速剂l)选自噻唑和亚磺酰胺、及其混合物。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的可热膨胀的材料，其中所述可热膨胀的材料在130～240℃的温度下加热时发生膨胀。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的可热膨胀的材料，其中所述可热膨胀的材料在130～240℃的温度下加热而膨胀时，具有0.1MPa～1000MPa的杨氏储能模量E’，且在-10～+50℃的温度下在0～500Hz频率下的损耗因子大于0.5。
18.根据权利要求1～17中任一项所述的可热膨胀的材料，其中在130～240℃的温度下加热而膨胀时，所述可热膨胀的材料形成闭孔泡沫。
19.一种包含载体的耗散振动波屏障，所述载体具有内表面和外表面，其中在所述内表面或所述外表面中的至少一个表面上存在有包含根据权利要求1～18中一项或多项所述的可热膨胀的材料的涂层。
20.一种用于降低从振动发生器向经由结构元件连接所述振动发生器的位置的振动传递的方法，包括以用于耗散由所述振动发生器产生的振动能量的装置来装备所述结构元件，其中所述装置包含根据权利要求19所述的耗散振动波屏障。
21.一种用于降低从机动车辆内所包含的振动发生器向所述机动车辆的乘客室的至少一个构造部件的振动传递的方法，所述振动发生器经由具有多边形横截面的管状横杆形式的结构元件连接到所述至少一个构造部件，所述方法包括以下连续步骤：
-选择根据权利要求19所述的耗散振动波屏障，所述耗散振动波屏障的尺寸使得所述耗散振动波屏障能够***到所述结构元件中或固定到所述结构元件上；
-将所述耗散振动波屏障***到所述结构元件中或者在接近所述振动发生器位置处将所述耗散振动波屏障固定到所述结构元件上；并且
-通过130～240℃温度的加热使得所述可热膨胀的材料发生膨胀。
22.根据权利要求21所述的方法，其中选择所述耗散振动波屏障的尺寸，使得所述耗散振动波屏障的其上具有涂层的表面与面对所述耗散振动波屏障的其上具有涂层的表面的所述结构元件的表面之间的间隙为1～10mm。
23.权利要求20～22中一项或多项所述的方法，其中所述涂层包含选定量的可热膨胀的材料，所述可热膨胀的材料的量的选择要使得在130～240℃的温度下加热而膨胀之后，可热膨胀材料的体积占据载体与面对载体的结构元件表面之间的间隙。
24.一种包含振动发生器和乘客室的车辆，其中经由具有多边形横截面的管状横杆形式的结构元件来连接所述振动发生器和所述乘客室的构造部件；并且其中根据权利要求19所述的耗散振动波屏障位于所述结构元件中或位于所述结构元件上，所述可热膨胀的材料已通过在130～240℃的温度下加热而膨胀，从而占据所述载体与面对所述载体的所述结构元件的表面之间的间隙。
25.一种用于衰减汽车封闭面板组件中的振动的***，包含：
a)***装置，所述***装置与汽车外部面板结构相关联；和
b)用于衰减振动的可热膨胀的材料，所述可热膨胀的材料设置在所述***装置的至少一部分上，并且在所述可膨胀的材料膨胀之前与所述***装置接触，和在所述可膨胀的材料膨胀之后与所述外部面板的表面接触，
其中所述可热膨胀的材料对应于权利要求1～18中的一项或多项。
26.根据权利要求25所述的***，其中所述可热膨胀的材料以多个节点的形式或以一个或多个条带的形式设置在所述***装置的至少一部分上。
27.根据权利要求25或26中任一项所述的***，其中所述***装置包含门***梁，所述门***梁具有适于施加所述可膨胀的材料的暴露表面。
28.一种包含具有权利要求25～27中任一项所述用于吸收振动的***的封闭面板组件的车辆，其中所述可热膨胀的材料处于膨胀状态。
29.一种用于在中空结构中隔音和衰减振动的空腔填料***物，所述空腔填料***物包含可热膨胀的材料和能够将所述空腔填料***物保持在所述中空结构内预定位置中的至少一个附接构件，其中a)所述可热膨胀的材料至少基本上绕所述空腔填料***物的整个周边延伸并且b)所述可热膨胀的材料对应于权利要求1～18中的一项或多项。
30.根据权利要求29所述的空腔填料***物，其中在所述可热膨胀的材料已通过在130～240℃的温度下加热而膨胀之后，所述空腔填料***物基本不含任何通孔。
31.根据权利要求29或30所述的空腔填料***物，其中所述空腔填料***物另外包含载体。
32.根据权利要求31所述的空腔填料***物，其中所述载体为板的形式，并将所述可热膨胀的材料附接到所述载体的周边。
33.根据权利要求31所述的空腔填料***物，其中所述载体包含两个平行的板，所述两个平行的板具有位于所述两个平行板之间的至少部分上的一个所述可热膨胀材料的层。
34.根据权利要求31所述的空腔填料***物，其中所述载体为板的形式，所述可热膨胀的材料被附接到所述载体周边周围的支撑结构，并且所述支撑结构包括基本上与所述板的平面垂直的安装表面。
35.根据权利要求31所述的空腔填料***物，其中所述可热膨胀的材料的至少一部分位于至少部分地绕所述载体周边延伸的通道内。
36.一种用于衰减中空结构中的空气传递振动和结构传递振动的方法，所述方法包括：a)在所述中空结构内放置空腔填料***物，所述空腔填料***物包含可热膨胀的材料和能够将所述空腔填料***物保持在所述中空结构中预定位置处的至少一个安装装置；和b)将所述可热膨胀的材料加热至有效地使所述可热膨胀的材料发生膨胀的温度，并使所述可热膨胀的材料与所述中空结构的内表面相接触，由此密封所述中空结构，其中使用根据权利要求1～18中一项或多项所述的可热膨胀的材料作为所述可热膨胀的材料。
37.一种受约束的层衰减结构，包含要衰减的面板、约束层、和夹在所述面板与所述约束层之间的振动衰减材料层，其中所述振动衰减材料层由根据权利要求1～18中一项或多项所述的可热膨胀的材料组成。
38.一种受约束的层衰减结构，包含要衰减的面板、约束层、和夹在所述面板与所述约束层之间的发泡的振动衰减材料层，其中所述发泡的振动衰减材料层由已在130～240℃的温度下加热而膨胀后的根据权利要求1～18中一项或多项所述的可热膨胀的材料组成。
39.一种在车辆的结构部件的至少一个中或车辆的结构部件的至少一个上含有根据权利要求1～18中一项或多项所述的可热膨胀的材料的车辆，其中所述可热膨胀的材料已通过在130～240℃的温度下加热而膨胀。
40.根据权利要求39所述的车辆，其中将已膨胀的可热膨胀的材料约束在所述车辆的结构元件或功能元件的两个表面之间，或者约束在所述车辆的结构元件或功能元件的表面与约束层之间。
41.根据权利要求40所述的车辆，其中所述已膨胀的可热膨胀的材料的刚性比所述车辆的结构元件或功能元件的刚性和所述约束层的刚性低。
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