關(guān)鍵詞：熱熔層壓復(fù)合；無污染膠粘劑；熱熔膠膜

 

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?yàn)?，這種稱之為“熱熔膠膜”的膠接材料有其特有的長處：

 

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。

 

3)熱熔膠膜的生產(chǎn)、使用過程中沒有污染。

 

正因?yàn)槿绱?，我們引進(jìn)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、還必須有一定的剛度(以便于安裝、保持形狀穩(wěn)定)，如此而 形成車頂用復(fù)合材料。

 

車頂由七層材料復(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，車頂?shù)恼w剛度由此而來。復(fù)合、成型在一條生產(chǎn)線上完成。

 

上海“桑塔納”為典型的汽車車頂就是如此，隨著整車的引進(jìn)，同時(shí)也引進(jìn)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(dāng)適配。我國沒有相應(yīng)的材料，因而，我們開展了這項(xiàng)材料的國產(chǎn)化研制工作。

 

我們剖析進(jìn)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(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；最后，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，我們以國產(chǎn)EVA為基礎(chǔ)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(duì)粘接性能的影響見表1、圖二。

 

熱熔膠膜中，增粘劑對(duì)其粘接性能的影響較大，通過它，調(diào)節(jié)膠粘劑的粘接強(qiáng)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(qiáng)度，卻通不過部件生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝的全過程 。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)過研究，明確這是粘接強(qiáng)度 過高帶來的弊病；通過對(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，研制熱熔膠膜開始時(shí)，就觀察到這個(gè)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，同樣是熱熔膠膜必須要突破的技術(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，目前還沒有成熟的試驗(yàn)方法和鑒別指標(biāo)，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(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、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(cè)車頂部件相應(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，HM-1 膠膜的最高相變溫度—第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(shí)的考核。表5、圖四也可見，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)使用工藝的必須，與使用熱熔膠膜相關(guān)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必須要透氣．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)成形好的膠膜來說，這是一個(gè)最后的機(jī)械加工問題，要選用、或者制造能完成這道工序相應(yīng)的設(shè)備。市 場上買不到這類設(shè)備，我們采取了后者：在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造專業(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，也完成了熱熔膠膜最后一步工序的研究 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?，F(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(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(以下簡稱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圖最高相變點(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(表6)

 

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(表7)

 

  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(表8)

 

  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、高效、無污染，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(jìn)的熱熔膠膜國產(chǎn)化為契機(jī)、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(yīng)用熱熔膠膜；我國在這方面的應(yīng)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(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。

 

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(jìn)入市場、并 進(jìn)一步擴(kuò)大市場份額。我們相信：具有完全自主知識(shí)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(jìn)入汽車制造業(yè)、會(huì)成為強(qiáng)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!