摘要:本文介紹了汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)內(nèi)裝飾復(fù)合材料用熱熔膠膜的性能及其研制 狀況。這種使用便捷,效率高,生產(chǎn)、使用過(guò)程中沒(méi)有污染的熱熔膠膜;以它所有的特長(zhǎng),必將在制造行業(yè)中得到更為廣泛的關(guān)注。
上?!吧K{”為典型的汽車(chē)車(chē)頂,隨著整車(chē)的引進(jìn),同時(shí)也引進(jìn)了制造車(chē)頂?shù)纳a(chǎn)線、技術(shù)和材料;熱熔膠膜原用瑞士XIRO公司的材料,與大規(guī)模的汽車(chē)生產(chǎn)及生產(chǎn)工藝相當(dāng)適配。我國(guó)沒(méi)有相應(yīng)的材料,因而,我們開(kāi)展了這項(xiàng)材料的國(guó)產(chǎn)化研制工作。
把熱熔膠制成薄膜狀態(tài),以滿足膠接需要;近來(lái),愈來(lái)愈為大工業(yè)生產(chǎn)所接受。因?yàn)?,這種稱(chēng)之為“熱熔膠膜”的膠接材料有其具有的長(zhǎng)處:
1、操作簡(jiǎn)便。沒(méi)有煩瑣的施膠過(guò)程,只要將熱熔膠膜鋪疊于膠接聯(lián)接處便可。
2、熱熔膠膜的生產(chǎn)、使用過(guò)程中沒(méi)有污染。
3、熱熔粘接,完成一個(gè)膠接零件熔接只須幾秒、幾十秒,可大大提高工效。
正因?yàn)槿绱?,我們引進(jìn)的汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)中,大量地使用了熱熔膠膜。為使乘坐汽 車(chē)人員保持比較好的工作和乘坐環(huán)境,如作為汽車(chē)裝修用的內(nèi)部車(chē)頂,常與絕熱、隔音,車(chē)內(nèi)裝飾、還須有一定的剛度(以便于安裝、保持形狀穩(wěn)定),如此而 形成車(chē)頂用復(fù)合材料。
車(chē)頂由七層材料復(fù)合,總厚度約為7mm;其間以三層熱熔膠膜粘合、隨之成型為 汽車(chē)總裝所須造型。其中兩層熱熔膠膜(圖一的4、6)中填充了玻璃纖維增強(qiáng)短段,車(chē)頂?shù)恼w剛度由此而來(lái)。復(fù)合、成型在一條生產(chǎn)線上完成。
我們剖析進(jìn)口材料,借鑒國(guó)外樣品,結(jié)合我國(guó)原材料市場(chǎng)情況,開(kāi)展了工作。首先,從熱熔膠的膠接性能伊始,并能形成有良好的 流變性、成膜性的樹(shù)脂體系;從粘接、流變、成膜三大因素出發(fā),選擇、合成、配兌、優(yōu)化樹(shù)脂,確立了樹(shù)脂體系,完成了試驗(yàn)室制膜工作。隨后,進(jìn)行中間試驗(yàn), 完成了準(zhǔn)工業(yè)生產(chǎn)的試驗(yàn)研究工作;然后,完成工業(yè)規(guī)模的試生產(chǎn)以及相應(yīng)配套工藝、裝備。走完 了研制生產(chǎn)的全過(guò)程,形成了產(chǎn)品,正在逐步取代進(jìn)口產(chǎn)品;獲取經(jīng)濟(jì)效益。
一、基本組成及確定
借鑒進(jìn)口樣品,我們以國(guó)產(chǎn)EVA為基礎(chǔ)樹(shù)脂,經(jīng)過(guò)改性、形成的樹(shù)脂體系。
1、熱熔膠的增粘采用石油樹(shù)脂,增粘樹(shù)脂對(duì)粘接性能的影響
熱熔膠膜中,增粘劑對(duì)其粘接性能的影響較大,通過(guò)它,調(diào)節(jié)膠粘劑的粘接強(qiáng)度頗為有效,粘接汽車(chē)部件要求HM-1膠膜須要有好的膠接強(qiáng)度,卻通不過(guò)部件生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝的全過(guò)程 。復(fù)合好板材的HM-1膠膜,在生產(chǎn)線的末端粘住了生產(chǎn)線端頭的氟橡膠帶一生產(chǎn)好產(chǎn)品,卻難以下線;熱熔膠膜在使用生產(chǎn)工藝一步之遙的不可行,前面的全部研究工作將會(huì)功虧一簣!經(jīng)過(guò)研究,明確這是粘接強(qiáng)度 過(guò)高帶來(lái)的弊病;通過(guò)對(duì)膠接強(qiáng)度的調(diào)整,將粘接強(qiáng)度控制在一定區(qū)間;當(dāng)然,調(diào)整粘接強(qiáng)度時(shí)其中增粘劑貢獻(xiàn)為大。如此,形成的HM-1B膠膜,粘接強(qiáng)度技術(shù)指標(biāo)與別的材料(如HM-1A膠膜)不同,有兩個(gè)數(shù)值:額外增加了一個(gè)強(qiáng)度的上限值。
2、防粘劑的加入
熱熔膠膜靠加熱熔融粘接不同材料和零件,與通常的聚乙烯、聚丙烯薄膜不 同的是:它有一定的粘接性、應(yīng)該有比通常塑料膜高的表面能,可能在室溫下會(huì)有粘性,研制熱熔膠膜開(kāi)始時(shí),就觀察到這個(gè)現(xiàn)象。熱熔膠膜在汽車(chē)生產(chǎn)零、部件生 產(chǎn)線,卷裝的膠膜能否于生產(chǎn)線上開(kāi)卷,同樣是熱熔膠膜須要突破的技術(shù)。我們采用了不同的防粘劑,試驗(yàn)得出表2、圖三及表3的結(jié)果。
防粘劑減輕了膠膜的自粘性,同時(shí)也降低了熱熔膠膜的粘接強(qiáng)度;對(duì)自粘性 的考核,目前還沒(méi)有成熟的試驗(yàn)方法和鑒別指標(biāo),還只有通過(guò)工業(yè)生產(chǎn)出來(lái)的整卷膜、而后考察其開(kāi)卷的情況。通過(guò)這些試驗(yàn),我們得到了較為適應(yīng)的防粘劑B、生產(chǎn)出了工業(yè)產(chǎn)品。
3、膠膜組成與耐熱性能的關(guān)系
隨著生產(chǎn)汽車(chē)部件的工作溫度不同,對(duì)熱熔膠膜也有一定耐熱性要求。例如,引進(jìn)的“桑塔納”汽車(chē)、德國(guó)大眾公司就要求熱熔膠 膜的耐熱性為110℃,規(guī)范了檢測(cè)車(chē)頂部件相應(yīng)的耐熱性試驗(yàn)方法,以差熱分析掃描(DSC)檢測(cè)熱熔膠膜 的熔融溫度。我們對(duì)研制熱熔膠膜耐熱性作了研究,首先,在膠膜的組成上引進(jìn)了相應(yīng)的聚合物,以改進(jìn)耐熱性。從表4的差熱分析曲線的特徵參數(shù)可見(jiàn),HM-1 膠膜的高相變溫度—其二吸熱峰的峰溫都比現(xiàn)用進(jìn)口膠膜高,熔融溫度提高了;膠膜的耐熱性更好了,我們按照德國(guó)大眾公司的方法制造模擬試件,于110℃ 下、順利地通過(guò)了16小時(shí)的考核。我們研制的膠膜,在不同的熱熔膠接溫度下施工,其粘接性能均高于進(jìn)口膜,能夠適應(yīng)生產(chǎn)線上施工溫度的要求。
二、工業(yè)規(guī)模試生產(chǎn)及膜的開(kāi)口
于65-1400擠出流涎制膜機(jī)(螺桿直徑Ф65mm,模頭寬度1400mm)制成了1200mm寬度、性能合格的成卷膠膜;完善了成膜工藝,優(yōu)化了工藝參數(shù)。逐一 克服了只有在準(zhǔn)生產(chǎn)試驗(yàn)才可暴露的膠膜自粘性、表面質(zhì)量不良等問(wèn)題。
此后,又于工業(yè)生產(chǎn)的150-2200擠出流涎制膜機(jī)(擠出螺桿Ф150mm,模頭寬度2200mm)研制成型出外觀良好、卷繞整齊、性能合格,寬度為1800mm熱熔 膠膜卷。
膠膜的切口,是生產(chǎn)使用工藝的須,與使用熱熔膠膜相關(guān)的汽車(chē)部件生產(chǎn) 線上膠膜的成卷使用,連續(xù)生產(chǎn)、大面積膠接,已使得膠膜的整幅鋪貼工藝不得 不考慮膜下憋悶的空氣泡問(wèn)題一膠膜須要透氣.大眾公司的材料技術(shù)規(guī)范規(guī) 定:膠膜要有切口、切口的個(gè)數(shù)為62500個(gè)/m2, 進(jìn)口膠膜已有行距2mm、間距 4mm、長(zhǎng)4mm的切縫,每平方米正好是這個(gè)數(shù)。對(duì)于已經(jīng)成形好的膠膜來(lái)說(shuō),這是一個(gè)然后的機(jī)械加工問(wèn)題,要選用、或者制造能完成這道工序相應(yīng)的設(shè)備。市 場(chǎng)上買(mǎi)不到這類(lèi)設(shè)備,我們采取了后者:在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造專(zhuān)業(yè)的密切協(xié)同下,完成了熱熔膠膜切口機(jī)的研制、設(shè)計(jì)、制造,也完成了熱熔膠膜然后一步工序的研究 和生產(chǎn)。
因此,根據(jù)汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)的需要,我們已經(jīng)研制、生產(chǎn)了不同工藝性能的兩 類(lèi)膠膜?,F(xiàn)已形成可從國(guó)產(chǎn)原材料開(kāi)始,經(jīng)過(guò)一系列加工,工業(yè)批量生產(chǎn)、幅寬 可達(dá)1600mm的各種不同規(guī)格熱熔膠膜。
三、產(chǎn)品性能
將已于工業(yè)生產(chǎn)1600mm幅寬的HM-1膠膜進(jìn)行一系列性能測(cè)試、并與進(jìn)口 膠膜(以下簡(jiǎn)稱(chēng)S膜)平行檢測(cè),得出以下結(jié)果。
1)物理性態(tài)
平方米質(zhì)量 40 g/m2
厚度 0.04~0.05 mm
DSC圖高相變點(diǎn)溫度 HM-1A 155.5℃ HM-lB 159.3℃
2)與聚氨脂硬泡沫塑料板材的膠接剝離
試樣制備: 硬泡沫板與TC布以熱熔膠膜膠接
膠接溫度控制 190℃*45sec。
膠接壓力控制 未壓縮前總厚度5.75mm,限厚控制5mm
3)膠接面布/軟泡沫塑料片材的剝離性能
制樣熱壓溫度 190℃*45sec。
膠接壓力控制 未壓縮前總厚度7.45mm, 壓縮控厚6mm。
4)膠接TC布/TC布剝離性能
TC布間用熱熔膠膜粘接,190℃。30sec壓熨,制取試樣。
四、后記
膠粘劑中,熱熔膠膜以便捷、效率高、環(huán)保,在大規(guī)模的汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)中得到青睞,我們以汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)引進(jìn)的熱熔膠膜國(guó)產(chǎn)化為契機(jī)、研制汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn) 用熱熔膠膜。研制過(guò)程中,深感熱熔膠膜在研制、生產(chǎn)、使用的優(yōu)越特性,西方 國(guó)家的制造業(yè)中,已大力研究、應(yīng)用熱熔膠膜;我國(guó)在這方面的應(yīng)用和研究還不 甚多,除EVA樹(shù)脂基外,尼龍、聚酯、聚胺酯等作為基體樹(shù)脂的熱熔膠膜還大 有可為,膠接應(yīng)用范圍可更為廣大,在制造業(yè)中會(huì)有更加廣闊的市場(chǎng)。
熱熔膠膜的研制,走完了從研究到開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的全過(guò)程,現(xiàn)在已進(jìn)入市場(chǎng)、并 進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)份額。我們相信:具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)用熱熔膠膜,以其旺盛的生命力進(jìn)入汽車(chē)制造業(yè)、會(huì)成為強(qiáng)勁的生產(chǎn)力,將為我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)成功地參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)盡力!
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