摘要:本文介紹了汽車工業(yè)生產(chǎn)內(nèi)裝飾復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)、使用過程中沒有污染的熱熔膠膜;以它所有的特長,必將在制造行業(yè)中得到更為廣泛的關注。
上?!吧K{”為典型的汽車車頂,隨著整車的引進,同時也引進了制造車頂?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)模的汽車生產(chǎn)及生產(chǎn)工藝相當適配。我國沒有相應的材料,因而,我們開展了這項材料的國產(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,愈來愈為大工業(yè)生產(chǎn)所接受。因為,這種稱之為“熱熔膠膜”的膠接材料有其具有的長處:
1、操作簡便。沒有煩瑣的施膠過程,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)、使用過程中沒有污染。
3、熱熔粘接,完成一個膠接零件熔接只須幾秒、幾十秒,可大大提高工效。
正因為如此,我們引進的汽車工業(yè)生產(chǎn)中,大量地使用了熱熔膠膜。為使乘坐汽 車人員保持比較好的工作和乘坐環(huán)境,如作為汽車裝修用的內(nèi)部車頂,常與絕熱、隔音,車內(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 形成車頂用復合材料。
車頂由七層材料復合,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短段,車頂?shù)恼w剛度由此而來。復合、成型在一條生產(chǎn)線上完成。
我們剖析進口材料,借鑒國外樣品,結(jié)合我國原材料市場情況,開展了工作。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)化樹脂,確立了樹脂體系,完成了試驗室制膜工作。隨后,進行中間試驗, 完成了準工業(yè)生產(chǎn)的試驗研究工作;然后,完成工業(yè)規(guī)模的試生產(chǎn)以及相應配套工藝、裝備。走完 了研制生產(chǎn)的全過程,形成了產(chǎn)品,正在逐步取代進口產(chǎn)品;獲取經(jīng)濟效益。
一、基本組成及確定
借鑒進口樣品,我們以國產(chǎn)EVA為基礎樹脂,經(jīng)過改性、形成的樹脂體系。
1、熱熔膠的增粘采用石油樹脂,增粘樹脂對粘接性能的影響
熱熔膠膜中,增粘劑對其粘接性能的影響較大,通過它,調(diào)節(jié)膠粘劑的粘接強度頗為有效,粘接汽車部件要求HM-1膠膜須要有好的膠接強度,卻通不過部件生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝的全過程 。復合好板材的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功虧一簣!經(jīng)過研究,明確這是粘接強度 過高帶來的弊?。煌ㄟ^對膠接強度的調(diào)整,將粘接強度控制在一定區(qū)間;當然,調(diào)整粘接強度時其中增粘劑貢獻為大。如此,形成的HM-1B膠膜,粘接強度技術(shù)指標與別的材料(如HM-1A膠膜)不同,有兩個數(shù)值:額外增加了一個強度的上限值。
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、應該有比通常塑料膜高的表面能,可能在室溫下會有粘性,研制熱熔膠膜開始時,就觀察到這個現(xiàn)象。熱熔膠膜在汽車生產(chǎn)零、部件生 產(chǎn)線,卷裝的膠膜能否于生產(chǎn)線上開卷,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,同時也降低了熱熔膠膜的粘接強度;對自粘性 的考核,目前還沒有成熟的試驗方法和鑒別指標,還只有通過工業(yè)生產(chǎn)出來的整卷膜、而后考察其開卷的情況。通過這些試驗,我們得到了較為適應的防粘劑B、生產(chǎn)出了工業(yè)產(chǎn)品。
3、膠膜組成與耐熱性能的關系
隨著生產(chǎn)汽車部件的工作溫度不同,對熱熔膠膜也有一定耐熱性要求。例如,引進的“桑塔納”汽車、德國大眾公司就要求熱熔膠 膜的耐熱性為110℃,規(guī)范了檢測車頂部件相應的耐熱性試驗方法,以差熱分析掃描(DSC)檢測熱熔膠膜 的熔融溫度。我們對研制熱熔膠膜耐熱性作了研究,首先,在膠膜的組成上引進了相應的聚合物,以改進耐熱性。從表4的差熱分析曲線的特徵參數(shù)可見,HM-1 膠膜的高相變溫度—其二吸熱峰的峰溫都比現(xiàn)用進口膠膜高,熔融溫度提高了;膠膜的耐熱性更好了,我們按照德國大眾公司的方法制造模擬試件,于110℃ 下、順利地通過了16小時的考核。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口膜,能夠適應生產(chǎn)線上施工溫度的要求。
二、工業(yè)規(guī)模試生產(chǎn)及膜的開口
于65-1400擠出流涎制膜機(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 克服了只有在準生產(chǎn)試驗才可暴露的膠膜自粘性、表面質(zhì)量不良等問題。
此后,又于工業(yè)生產(chǎn)的150-2200擠出流涎制膜機(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的汽車部件生產(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、切口的個數(shù)為62500個/m2, 進口膠膜已有行距2mm、間距 4mm、長4mm的切縫,每平方米正好是這個數(shù)。對于已經(jīng)成形好的膠膜來說,這是一個然后的機械加工問題,要選用、或者制造能完成這道工序相應的設備。市 場上買不到這類設備,我們采取了后者:在機械設計、制造專業(yè)的密切協(xié)同下,完成了熱熔膠膜切口機的研制、設計、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 類膠膜。現(xiàn)已形成可從國產(chǎn)原材料開始,經(jīng)過一系列加工,工業(yè)批量生產(chǎn)、幅寬 可達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膠膜進行一系列性能測試、并與進口 膠膜(以下簡稱S膜)平行檢測,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)模的汽車工業(yè)生產(chǎn)中得到青睞,我們以汽車工業(yè)生產(chǎn)引進的熱熔膠膜國產(chǎn)化為契機、研制汽車工業(yè)生產(chǎn) 用熱熔膠膜。研制過程中,深感熱熔膠膜在研制、生產(chǎn)、使用的優(yōu)越特性,西方 國家的制造業(yè)中,已大力研究、應用熱熔膠膜;我國在這方面的應用和研究還不 甚多,除EVA樹脂基外,尼龍、聚酯、聚胺酯等作為基體樹脂的熱熔膠膜還大 有可為,膠接應用范圍可更為廣大,在制造業(yè)中會有更加廣闊的市場。
熱熔膠膜的研制,走完了從研究到開發(fā)生產(chǎn)的全過程,現(xiàn)在已進入市場、并 進一步擴大市場份額。我們相信:具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車工業(yè)生產(chǎn)用熱熔膠膜,以其旺盛的生命力進入汽車制造業(yè)、會成為強勁的生產(chǎn)力,將為我國的汽車工業(yè)成功地參與國際競爭盡力!
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