汽車(chē)內(nèi)飾膠是指汽車(chē)頂棚、地板、地毯、儀表板、門(mén)板等內(nèi)飾件的粘結(jié),多采用聚氨酯、氯丁等膠粘劑。汽車(chē)內(nèi)飾用泡沫背襯乙烯基塑料、織物與纖維板和其他硬質(zhì)基材的粘接,過(guò)去一直使用溶劑型膠粘劑,而溶劑型膠粘劑正是車(chē)內(nèi)VOC最主要的來(lái)源之一,隨著環(huán)保法規(guī)的健全以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),溶劑型汽車(chē)膠粘劑將會(huì)逐漸被環(huán)保型膠粘劑所取代,尤其是水性汽車(chē)內(nèi)飾膠的推廣應(yīng)用勢(shì)在必行。
與溶劑型聚氨酯膠粘劑相比,水性聚氨酯膠粘劑具有以下特點(diǎn):
1、無(wú)溶劑,環(huán)保,能提供更安全的工作和使用環(huán)境。
2、黏度低,且不隨聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的改變有明顯差異,因此,可通過(guò)提高水性聚氨酯的相對(duì)分子質(zhì)量以提高其內(nèi)聚強(qiáng)度和初粘強(qiáng)度;而溶劑型膠粘劑的黏度則隨聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的增高呈指數(shù)關(guān)系上升,交聯(lián)時(shí)易產(chǎn)生凝膠。
3、固含量可高達(dá)50%,而大多溶劑型聚氨酯膠粘劑的固含在20%左右,且溶劑型的黏度隨固含量增大而急劇上升,相比之下水性聚氨酯更容易調(diào)整配方。
4、對(duì)各種基材如PC,ABS的粘著力與溶劑型相當(dāng),但對(duì)PP等基材的粘接必須做表面處理。
5、干燥過(guò)程比溶劑型慢,耗能較大。
6、投資成本低,無(wú)需溶劑回收和防火防爆設(shè)施。
水性聚氨酯膠粘劑按照不同的應(yīng)用特點(diǎn)可分為三大類(lèi):熱活化粘接、濕法粘接(接觸膠)和冷粘。熱活化粘接是指膠粘劑在上膠之后,經(jīng)過(guò)干燥,加熱干膠層,使膠層在一定的溫度下產(chǎn)生初粘力,然后再與被粘基材在一定的壓力、時(shí)間下復(fù)合的一種粘接方式。熱活化粘接是水性聚氨酯膠粘劑最常用的一種應(yīng)用方式。大多數(shù)水性聚氨酯分散體的產(chǎn)品可適用于配置熱活化膠。
對(duì)于熱活化粘接,結(jié)晶速率的快慢直接影響初粘強(qiáng)度的高低和初始耐熱性。一般地,結(jié)晶速率越快,初始粘接強(qiáng)度越大,初始耐熱性也越好,粘接達(dá)到最終強(qiáng)度的時(shí)間也更短。另一方面,相對(duì)分子質(zhì)量的大小又影響到內(nèi)聚強(qiáng)度和耐熱性,相對(duì)分子質(zhì)量越大,內(nèi)聚強(qiáng)度高,最終耐熱性好。濕法粘接是指粘接過(guò)程不需要熱活化且在水分干燥之前即可進(jìn)行粘合的一種粘接方式,這類(lèi)膠粘劑可稱(chēng)為聚氨酯型的接觸膠。這類(lèi)粘接方式通常適用于粘接多孔性材料或具有吸水性的材料如織物、海綿、無(wú)紡布、木材、紙張等。冷粘是指膠粘劑經(jīng)過(guò)干燥后,在一定的時(shí)間段以?xún)?nèi)不需要加熱即可直接進(jìn)行貼合形成牢固粘接的一種粘接方式。適合這種粘接方式的膠粘劑具有較長(zhǎng)的開(kāi)放時(shí)間,通常屬于低結(jié)晶型或無(wú)定形類(lèi)的膠粘劑。
水性聚氨酯膠粘劑在汽車(chē)內(nèi)飾的應(yīng)用
水性聚氨酯膠粘劑可應(yīng)用于汽車(chē)內(nèi)飾門(mén)板、儀表板、頂棚、座椅、地毯、后置物板、行李箱蓋板、扶手包邊等部件的粘接。采用水性聚氨酯膠粘劑替代溶劑型膠粘劑可顯著降低VOC的排放,同時(shí)能保證可靠的粘接質(zhì)量,盡管水性聚氨酯膠粘劑價(jià)格較溶劑型高,但由于其固含量是溶劑型膠水的2~3倍,通過(guò)恰當(dāng)?shù)墓に?,最終部件的單位用膠成本可以與溶劑型相當(dāng)。
由于真空吸塑采用噴涂施膠,因此要求膠粘劑的黏度不能太高,以免噴涂不均和堵槍。同時(shí)黏度也不能太低而造成噴膠后膠液流淌無(wú)法形成均勻的膠膜。對(duì)溶劑型膠粘劑來(lái)說(shuō),為了降低黏度采用降低固含量的方式來(lái)配膠,使用大量的溶劑,最終揮發(fā)到空氣中。而水性膠固含高,施膠量可以控制在溶劑型膠水的三分之二或一半左右。因而最終成本相當(dāng)。從粘接效果來(lái)看,對(duì)于PC/ABS材質(zhì),雙組分水性聚氨酯膠粘劑完全能達(dá)到和溶劑型聚氨酯膠粘劑同等的粘接效果,對(duì)于PP材質(zhì),在不做基材預(yù)處理的情況下,雖然溶劑型聚氨酯膠粘劑潤(rùn)濕性?xún)?yōu)于水性聚氨酯膠粘劑,但溶劑型或水性聚氨酯都無(wú)法滿(mǎn)足強(qiáng)度要求;而基材做了預(yù)處理之后,水性聚氨酯膠粘劑和溶劑型聚氨酯膠粘劑均能滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。
盡管水性體系和溶劑型體系在真空吸塑上工藝相似,粘接效果相當(dāng),成本可控,但對(duì)于膠水用戶(hù)來(lái)說(shuō),必須要意識(shí)到水性體系是有別于溶劑型體系的。因而在具體使用時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮一下幾個(gè)方面:
1、膠水適用期的區(qū)別:雙組分溶劑型聚氨酯膠粘劑常根據(jù)黏度的變化來(lái)判斷適用期,而雙組分水性聚氨酯膠粘劑不能以黏度變化來(lái)判斷,通常為4~6h。
2、膠水儲(chǔ)存條件:水性聚氨酯膠粘劑最佳儲(chǔ)存溫度為5~30℃,注意防凍以免破壞膠液。
3、噴槍的選用和噴涂壓力:水性聚氨酯膠粘劑因黏度較低,應(yīng)當(dāng)選用低壓噴槍?zhuān)趶皆?.3~2mm為宜,噴涂壓力1~2bar即可。對(duì)于現(xiàn)行使用溶劑型膠粘劑的用戶(hù)要切換成水性聚氨酯膠粘劑,不能簡(jiǎn)單地只是更換膠水,而要全面考慮相關(guān)細(xì)節(jié)工藝參數(shù)的調(diào)整。
此外,雙組分水性聚氨酯膠粘劑還被應(yīng)用于車(chē)內(nèi)扶手等部件的包覆,包邊工藝要求膠水能很快建立初粘性,防止應(yīng)力起翹,但同時(shí)又要求膠水熱活化后有較長(zhǎng)的開(kāi)放時(shí)間,以適應(yīng)手工包邊較長(zhǎng)的操作時(shí)間的要求,因此對(duì)水性聚氨酯膠粘劑的性能提出了更高的要求,不同聚氨酯分散體的選擇和搭配對(duì)平衡綜合性能顯得至關(guān)重要。隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的迅速成長(zhǎng),汽車(chē)工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)離不開(kāi)配套原材料的更新?lián)Q代,汽車(chē)內(nèi)飾用膠粘劑必然會(huì)迎來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),溶劑型聚氨酯膠粘劑作為傳統(tǒng)的非環(huán)保的產(chǎn)品將逐漸被限制和取代,今后汽車(chē)內(nèi)飾膠粘劑的發(fā)展方向是環(huán)保、低VOC的系列粘合劑,水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾膠擁有廣闊前景。