熱熔膠在汽車行業(yè)中的應(yīng)用
王賢勝，東莞市成銘膠粘劑有限公司
汽車行業(yè)綜述
汽車行業(yè)是我國的僅次于房地產(chǎn)行業(yè)的第二大行業(yè)，又是中國第一大工業(yè)，一定意義上講汽車工業(yè)的發(fā)展水平代表了一個國家的工業(yè)水平。我國正在從汽車大國走向汽車強國，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計2014年中國汽車產(chǎn)銷量均高于2200萬輛，是世界第一大國，在外資、合資品牌的主導(dǎo)下，中國本土品牌也快速發(fā)展。客戶需求方面，安全、舒適、節(jié)約、美觀、時尚等特點成為消費趨勢。隨著中國汽車工業(yè)的高速發(fā)展和中國人們的生活水平的提升，中國汽車市場一片繁榮，形成了強大的競爭市場，供應(yīng)充足。所以，人們在注重汽車安全、駕駛感的同時，更加關(guān)注汽車室內(nèi)空氣質(zhì)量，不能容忍有刺激性氣味，更加重視生活品質(zhì)。熱熔膠具有快速固快，適合自動化高速流水線作業(yè)；熱熔膠粘接材料廣泛，而汽車主要由大量的金屬和非金屬材料的零配件組成，正好適合這種金屬材料與非金屬材料，非金材料與非金屬材料之間的粘合；熱熔膠施工方便，沒有溶劑揮發(fā)，無需干燥設(shè)備，可以有多種上膠方式，可以噴涂、輥涂、刮涂，或用熱熔膠膜、網(wǎng)、粉等復(fù)合，可以自動粘接，也可以手動粘接；熱熔膠是100%固含量，存儲方便，節(jié)能、環(huán)保、無毒、低氣味、低VOC,符合汽車內(nèi)室環(huán)境要求等等。所以，熱熔膠越來越廣泛應(yīng)用在汽車制造行業(yè)。
熱熔膠基本概念
熱熔膠是熱熔膠粘劑的簡稱，是膠粘劑行業(yè)的一個重要類別，具有100%固含量、沒有溶劑、環(huán)保無毒、快速固化的特點，廣泛應(yīng)用于自動化包裝、衛(wèi)生用品、標(biāo)簽?zāi)z帶、醫(yī)療、汽車、建筑、家俬、印刷裝訂、制鞋、服裝等行業(yè)，通常是指在室溫下呈現(xiàn)固態(tài)，當(dāng)加熱到一定的溫度便熔融成粘稠的液體，涂布、潤濕被粘物后，經(jīng)過壓合，冷卻至室溫后，在數(shù)秒鐘內(nèi)便完成粘接的膠粘劑。熱熔膠是由EVA、PA、PO、合成橡膠等主體樹脂佐以增粘樹脂、稀釋劑、抗氧劑等原料，根據(jù)一定的生產(chǎn)工藝，加熱熔融，充分攪拌均勻，制備而成，廣泛應(yīng)用在汽車、建筑、包裝、印刷裝訂、簽標(biāo)膠帶、衛(wèi)生用品等多個行業(yè)中。可以說，熱熔膠已經(jīng)應(yīng)用在人們生產(chǎn)生活的方方面面了，吃、穿、住、用、行、玩都有著熱熔膠不可忽視的貢獻。
熱熔膠的形態(tài)各異，豐富多彩，有棒狀、粒狀、片狀、柱狀、粉狀、膜狀、網(wǎng)狀、球狀、枕頭狀等等，色彩上有紅黃白黑青蘭紫粉等等。有壓敏型的熱熔膠，也有非壓敏型熱熔膠；有可塑性的熱熔膠，也有反應(yīng)型、不可塑性的熱熔膠。從熱熔膠主體材料可以分為EVA型熱熔膠、PA型熱熔膠、PE聚酯型熱熔膠、PO型熱熔膠、SEC型熱熔壓敏膠、TPU熱熔膠、PUR熱熔膠，不同主體材料熱熔膠各有特色，各有優(yōu)缺點，如應(yīng)用最為廣泛的EVA熱熔膠，在耐高溫方面局限性明顯，再比如粘接力最強的PUR熱熔膠，但不是熱塑性材料，不可反復(fù)使用，并且成本價格高，需要高價格的涂膠設(shè)備配套。
熱熔膠的性能評估
熱熔膠作為膠粘劑的一種類型有著自身的特點，而熱熔膠的檢測方法可根據(jù)膠種的類型和膠種的應(yīng)用進行相應(yīng)的分類，其中關(guān)于膠種類型分類主要為：非感壓型熱熔膠檢測和感壓型熱熔膠檢測，而兩種不同的檢測方法的主要區(qū)別就在于膠的性質(zhì)所決定的；例如對于非感壓型熱熔膠（EVA、POE、PA、TPU等體系）會檢測外觀、軟化點、粘度、開放時間、固化速度、內(nèi)聚強度、耐高溫性能、抗低溫性能、VOC等指標(biāo)，而對于感壓型熱熔膠（SBC等體系）會檢測外觀、軟化點、粘度、三力（初粘、剝離、持粘）、內(nèi)聚強度、拉伸率、VOC、氣味等指標(biāo)。
另外，針對膠種的不同應(yīng)用需要檢測的內(nèi)容和方法往往會綜合考慮客戶的實際的生產(chǎn)工藝和應(yīng)用環(huán)境進行相應(yīng)的實驗室模擬評估測試，具體的測試包括：膠的上機性能（客戶的涂布工藝及膠水的耐熱穩(wěn)定性），客戶基材的粘結(jié)測試，測試樣品的耐高、低溫性能，測試樣品的加速老化性能（使用期限）等。
熱熔膠在汽車行業(yè)中的應(yīng)用舉例
隨著環(huán)境環(huán)保和消費者對汽車內(nèi)空氣質(zhì)量的要求，加上熱熔膠具有快速固化的特點，作為環(huán)保型熱熔膠被廣泛應(yīng)用在汽車制造中的汽車頂棚、汽車門板、汽車地毯、汽車線束、輪胎保護、汽車標(biāo)簽、汽車濾芯器、車燈、駕駛臺儀表板等部件的粘接上。
聚氯乙烯頂篷與絕緣層等的粘接：過去大多采用溶劑型膠粘劑，其用量大。這種溶劑膠是用氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠與增粘樹脂一起溶解在溶劑中制成，粘接過程要通風(fēng)吹干溶劑，操作環(huán)保惡劣，對操作工作有身體傷害。近年來采用，熱熔膠網(wǎng)膠膜、散熱熔膠粉、直接噴涂壓敏熱熔膠等等方法來代替原有粘接工藝，大大改善了工作環(huán)境，符合VOC及汽車內(nèi)室環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。
汽車頂篷及車身其他隔熱防隔音層的復(fù)合現(xiàn)在大量使用熱熔膠，通常是合成橡膠型熱熔壓敏膠。這種類型熱熔膠膠具有較好的抗低溫性能，低氣味，低VOC,快速固化，環(huán)保無毒，沒有揮發(fā)性物質(zhì)，需要專用熱熔膠涂噴設(shè)備，可以定量涂布，適合產(chǎn)生工藝要求，適合自動化生產(chǎn)。
汽車內(nèi)裝飾件的粘接：汽車內(nèi)飾件大多屬于PVC、ABS薄膜、薄片、板材、泡沫塑料板材、地毯及木紋裝飾板等非金屬材料。受力較小的裝飾零部件，現(xiàn)在一般都采用熱熔膠粘接，塑料薄片包裹們的邊緣和裝飾襯板邊時，也用熱熔膠來粘接定位。
汽車車身覆蓋件的焊接密封：對于車身進行密封時，整輛汽車已處于后期裝置階段，施工質(zhì)量要求較高，特別是一些車身外的部位，要求膠縫盡可能小而平滑，以保證車身美觀。現(xiàn)在多采用熱熔膠代替雙組分橡膠膠粘劑，熱熔膠通常是聚烯烴的或者PUR熱熔膠。
汽車線束的應(yīng)用：汽車的電氣控制線路組成各種線束，線束的捆扎和固定都采用線束膠帶來實現(xiàn)。這種用途對線束膠帶具有阻燃性、強粘合力、耐老化性優(yōu)良、能抗擊一定的高溫和一定的低溫條件，捆扎后不要有翹起現(xiàn)象，還要滿足膠帶解卷力適合汽車生產(chǎn)工藝要求。這類熱熔膠目前應(yīng)用最為廣泛的是合成橡膠型熱熔壓敏膠，漢高、成銘、富樂等公司提供此類熱熔膠。
汽車車門板防水PP膜和發(fā)泡板用的可發(fā)泡熱熔壓敏膠：每扇汽車的車門板內(nèi)部都會用到防水PP膜或發(fā)泡板。PP膜或發(fā)泡板可以在下雨或洗車時防止水進入汽車內(nèi)部造成零件生銹。傳統(tǒng)上，汽車裝配廠都使用丁基橡膠基密封膠條將PP膜或發(fā)泡板粘到車身上。近幾年，熱熔壓敏膠已廣泛應(yīng)用在這個領(lǐng)域中。因為SBC基的熱熔壓敏膠比丁基橡膠基密封膠的彈性更高，在售后服務(wù)市場中修理作業(yè)時，可以輕易的從車體表面很干凈的移除。也可以達到防水的目的。
汽車門板與橡膠密封條的粘接：這類粘接有相當(dāng)一部分是機器人自動化操作，是用熱膠膠來粘接的。這個粘接的要求特別強調(diào)在-40度和108度時熱熔膠是否還保持粘接力，對于粘接強度會關(guān)注粘接后24小時的粘接力。不同的廠家有不同的標(biāo)準(zhǔn)，但都模擬了汽車在現(xiàn)實環(huán)境下的應(yīng)用。
汽車輪胎保護膠：因為汽車輪胎爆胎而發(fā)生的交通事故，每天都會發(fā)生，膽小的女司機對于汽車爆胎更是害怕。最近幾年，市面上汽車美容市場提供一種服務(wù)，為車的輪胎涂膠，叫做防爆膠，可以當(dāng)場做實驗，把涂過膠的輪胎裝上汽車，開到鐵釘板上扎，確實沒有爆胎漏氣。幾年前，我的一個同學(xué)在西安鳳翔二路開過一家這種店，生意很不錯，給一個輪胎內(nèi)層涂膠要600-1000元，操作設(shè)備是自動的。這種膠是一種熱熔膠，國內(nèi)現(xiàn)在有好幾家可以提供這類產(chǎn)品，幾年前還是進口的，價格不低。我奇怪的是為何汽車廠家不把此項技術(shù)引入到整車生產(chǎn)上，如果應(yīng)用到整車上，爆胎的交通事故不就少多了嗎？
汽車濾芯器用熱熔膠：現(xiàn)今的汽車，大小差異大、品牌品種繁多、動力系統(tǒng)可為汽油、柴油、液化氣、電瓶等類型，所用的濾芯器也各不相同，一個汽車通常需要四個濾芯器，發(fā)動機空氣濾芯器、空調(diào)濾芯器、汽油濾芯器、機油濾芯器，濾芯器為消耗品，通常汽車運行5000公里要更換一次。在制造濾芯器時，多處需要粘接，這些粘接大多數(shù)用熱熔膠。但濾芯器用膠也是各不相同，機油、汽油用的膠多為PA聚酰胺熱熔膠，而空汽濾清器則多用EVA、PA、PO多種類型的熱熔膠。
……
不同的汽車品牌廠商對粘接要求是不同的，他們的關(guān)注點各有差異，但是基本內(nèi)容是相通的，那就是要模擬汽車在實際使用過程中可能面臨的環(huán)境。抗高溫要求和耐低溫要求是最為關(guān)鍵要求，汽車在使用過程中會面臨春夏秋冬的變化，會經(jīng)歷炎炎夏日的暴曬，也會經(jīng)歷大雪紛飛的寒冬，會面臨南方的濕熱天氣，也會臨北方干燥炎熱的天氣的考驗等等。
小結(jié)
隨著人們越來越關(guān)注汽車室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，要求汽車內(nèi)無刺激性氣味，空氣清新，熱熔膠將會代替溶濟型膠粘劑而廣泛應(yīng)用在汽車內(nèi)飾的各部件的粘接上。熱熔膠在汽車行業(yè)中的應(yīng)用量占比非常小，一輛汽車用熱熔膠不足4公斤，但卻對整個汽車的總體品質(zhì)影響是非常大，可能就是因為采用熱熔膠方式粘接，而改善了汽車內(nèi)的空氣質(zhì)量，讓人感受到車的高端。一花一世界，一膠一天國。小小的一塊熱熔膠內(nèi)部有一個大世界，這個世界里有小份子、大份子，有長鏈，有苯環(huán)等等成份。弄清楚熱熔壓敏膠的粘接原理，正確把握熱熔壓敏膠內(nèi)在結(jié)構(gòu)，對于選擇合適的熱熔膠產(chǎn)品致關(guān)重要。站在理論的高端，我們才更清楚熱熔膠、被粘基材、粘接工藝、環(huán)境變化等之間對于粘接而言的內(nèi)在關(guān)系，才能更好把握粘接。
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