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汽车行业热熔胶膜及研制

文章出处:www.zs666.cn网责任编辑:众森热熔胶作者:小黄人气:-发表时间:2014-12-25 15:08:00

 汽车工业生产内装饰复合材料用热熔胶膜的性能及其研制 状况。这种使用便捷,高效,生产、使用过程中没有污染的热熔胶膜;以它独有的特长,必将在制造行业中得到更为广泛的关注。

 
关键词:热熔层压复合;无污染胶粘剂;热熔胶膜
 
把热熔胶制成薄膜状态,以满足胶接需要;近来,愈来愈为大工业生产所接受。因为,这种称之为“热熔胶膜”的胶接材料有其特有的长处:
 
1)操作简便。没有烦琐的施胶过程,只要将热熔胶膜铺叠于胶接联接处便可。
 
2)热熔粘接,完成一个胶接零件熔接只须几秒、几十秒,可大大提高工效。
 
3)热熔胶膜的生产、使用过程中没有污染。
 
正因为如此,我们引进的汽车工业生产中,大量地使用了热熔胶膜。为使乘坐汽 车人员保持比较好的工作和乘坐环境,如作为汽车装修用的内部车顶,常与绝热、隔音,车内装饰、还必须有一定的刚度(以便于安装、保持形状稳定),如此而 形成车顶用复合材料。
 
车顶由七层材料复合,总厚度约为7mm;其间以三层热熔胶膜粘合、随之成型为 汽车总装所须造型。其中两层热熔胶膜(图一的4、6)中填充了玻璃纤维增强短段,车顶的整体刚度由此而来。复合、成型在一条生产线上完成。
 
上海“桑塔纳”为典型的汽车车顶就是如此,随着整车的引进,同时也引进了制造车顶的生产线、技术和材料;热熔胶膜原用瑞士XIRO公司的材料,与大规模的汽车生产及生产工艺相当适配。我国没有相应的材料,因而,我们开展了这项材料的国产化研制工作。
 
我们剖析进口材料,借鉴国外样品,结合我国原材料市场情况,开展了工作。首先,从热熔胶的胶接性能伊始,并能形成有良好的 流变性、成膜性的树脂体系;从粘接、流变、成膜三大因素出发,选择、合成、配兑、优化树脂,确立了树脂体系,完成了试验室制膜工作。随后,进行中间试验, 完成了准工业生产的试验研究工作;最后,完成工业规模的试生产以及相应配套工艺、装备。走完 了研制生产的全过程,形成了产品,正在逐步取代进口产品;获取经济效益。
 
一、基本组成及确定
 
借鉴进口样品,我们以国产EVA为基础树脂,经过改性、形成的树脂体系。
 
1)热熔胶的增粘采用石油树脂,增粘树脂对粘接性能的影响见表1、图二。
 
热熔胶膜中,增粘剂对其粘接性能的影响较大,通过它,调节胶粘剂的粘接强度颇为有效,粘接汽车部件要求HM-1胶膜须要有好的胶接强度,却通不过部件生产线生产工艺的全过程 。复合好板材的HM-1胶膜,在生产线的末端粘住了生产线端头的氟橡胶带一生产好产品,却难以下线;热熔胶膜在使用生产工艺一步之遥的不可行,前面的全部研究工作将会功亏一篑!经过研究,明确这是粘接强度 过高带来的弊病;通过对胶接强度的调整,将粘接强度控制在一定区间;当然,调整粘接强度时其中增粘剂贡献为大。如此,形成的HM-1B胶膜,粘接强度技术指标与别的材料(如HM-1A胶膜)不同,有两个数值:额外增加了一个强度的上限值。
 
2)防粘剂的加入
 
热熔胶膜靠加热熔融粘接不同材料和零件,与通常的聚乙烯、聚丙烯薄膜不 同的是:它有一定的粘接性、应该有比通常塑料膜高的表面能,可能在室温下会有粘性,研制热熔胶膜开始时,就观察到这个现象。热熔胶膜在汽车生产零、部件生 产线,卷装的胶膜能否于生产线上开卷,同样是热熔胶膜必须要突破的技术。我们采用了不同的防粘剂,试验得出表2、图三及表3的结果。
 
防粘剂减轻了胶膜的自粘性,同时也降低了热熔胶膜的粘接强度;对自粘性 的考核,目前还没有成熟的试验方法和鉴别指标,还只有通过工业生产出来的整卷膜、而后考察其开卷的情况。通过这些试验,我们得到了较为适应的防粘剂B、生产出了工业产品。 
 
3)胶膜组成与耐热性能的关系
 
随着生产汽车部件的工作温度不同,对热熔胶膜也有一定耐热性要求。例如,引进的“桑塔纳”汽车、德国大众公司就要求热熔胶 膜的耐热性为110℃,规范了检测车顶部件相应的耐热性试验方法,以差热分析扫描(DSC)检测热熔胶膜 的熔融温度。我们对研制热熔胶膜耐热性作了研究,首先,在胶膜的组成上引进了相应的聚合物,以改进耐热性。从表4的差热分析曲线的特徵参数可见,HM-1 胶膜的最高相变温度—第二吸热峰的峰温都比现用进口胶膜高,熔融温度提高了;胶膜的耐热性更好了,我们按照德国大众公司的方法制造模拟试件,于110℃ 下、顺利地通过了16小时的考核。表5、图四也可见,我们研制的胶膜,在不 同的热熔胶接温度下施工,其粘接性能均高于进口膜,能够适应生产线上施工温度的要求。
 
二、工业规模试生产及膜的开口
 
于65-1400挤出流涎制膜机(螺杆直径Ф65mm,模头宽度1400mm)制成了1200mm宽度、性能合格的成卷胶膜;完善了成膜工艺,优化了工艺参数。逐一 克服了只有在准生产试验才可暴露的胶膜自粘性、表面质量不良等问题。
 
此后,又于工业生产的150-2200挤出流涎制膜机(挤出螺杆Ф150mm,模头宽度2200mm)研制成型出外观良好、卷绕整齐、性能合格,宽度为1800mm热熔 胶膜卷。
 
胶膜的切口,是生产使用工艺的必须,与使用热熔胶膜相关的汽车部件生产 线上胶膜的成卷使用,连续生产、大面积胶接,已使得胶膜的整幅铺贴工艺不得 不考虑膜下憋闷的空气泡问题一胶膜必须要透气.大众公司的材料技术规范规 定:胶膜要有切口、切口的个数为62500个/m2, 进口胶膜已有行距2mm、间距 4mm、长4mm的切缝,每平方米正好是这个数。对于已经成形好的胶膜来说,这是一个最后的机械加工问题,要选用、或者制造能完成这道工序相应的设备。市 场上买不到这类设备,我们采取了后者:在机械设计、制造专业的密切协同下,完成了热熔胶膜切口机的研制、设计、制造,也完成了热熔胶膜最后一步工序的研究 和生产。
 
因此,根据汽车工业生产的需要,我们已经研制、生产了不同工艺性能的两 类胶膜。现已形成可从国产原材料开始,经过一系列加工,工业批量生产、幅宽 可达1600mm的各种不同规格热熔胶膜。
 
三、产品性能 
 
将已于工业生产1600mm幅宽的HM-1胶膜进行一系列性能测试、并与进口 胶膜(以下简称S膜)平行检测,得出以下结果。
 
1)物理性态
 
平方米质量          40          g/m2
 
厚度           0.04~0.05         mm
 
DSC图最高相变点温度  HM-1A 155.5℃     HM-lB 159.3℃
 
2)与聚氨脂硬泡沫塑料板材的胶接剥离(表6)
 
试样制备: 硬泡沫板与TC布以热熔胶膜胶接
 
          胶接温度控制 190℃*45sec。
 
          胶接压力控制  未压缩前总厚度5.75mm,限厚控制5mm
 
3)胶接面布/软泡沫塑料片材的剥离性能(表7)
 
  制样热压温度 190℃*45sec。
 
  胶接压力控制 未压缩前总厚度7.45mm, 压缩控厚6mm。
 
4)胶接TC布/TC布剥离性能(表8)
 
  TC布间用热熔胶膜粘接,190℃。30sec压熨,制取试样。
 
四、后记
 
胶粘剂中,热熔胶膜以便捷、高效、无污染,在大规模的汽车工业生产中得 到青睐,我们以汽车工业生产引进的热熔胶膜国产化为契机、研制汽车工业生产 用热熔胶膜。研制过程中,深感热熔胶膜在研制、生产、使用的优越特性,西方 国家的制造业中,已大力研究、应用热熔胶膜;我国在这方面的应用和研究还不 甚多,除EVA树脂基外,尼龙、聚酯、聚胺酯等作为基体树脂的热熔胶膜还大 有可为,胶接应用范围可更为广大,在制造业中会有更加广阔的市场。
 
热熔胶膜的研制,走完了从研究到开发生产的全过程,现在已进入市场、并 进一步扩大市场份额。我们相信:具有完全自主知识产权的汽车工业生产用热熔 胶膜,以其旺盛的生命力进入汽车制造业、会成为强劲的生产力,将为我国的汽车工业成功地参与国际竞争尽力!
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