关键词：热熔层压复合；无污染胶粘剂；热熔胶膜

 

把热熔胶制成薄膜状态，以满足胶接需要；近来，愈来愈为大工业生产所接受。因为，这种称之为“热熔胶膜”的胶接材料有其特有的长处：

 

1)操作简便。没有烦琐的施胶过程，只要将热熔胶膜铺叠于胶接联接处便可。

 

2)热熔粘接，完成一个胶接零件熔接只须几秒、几十秒，可大大提高工效。

 

3)热熔胶膜的生产、使用过程中没有污染。

 

正因为如此，我们引进的汽车工业生产中，大量地使用了热熔胶膜。为使乘坐汽 车人员保持比较好的工作和乘坐环境，如作为汽车装修用的内部车顶，常与绝热、隔音，车内装饰、还必须有一定的刚度(以便于安装、保持形状稳定)，如此而 形成车顶用复合材料。

 

车顶由七层材料复合，总厚度约为7mm；其间以三层热熔胶膜粘合、随之成型为 汽车总装所须造型。其中两层热熔胶膜(图一的4、6)中填充了玻璃纤维增强短段，车顶的整体刚度由此而来。复合、成型在一条生产线上完成。

 

上海“桑塔纳”为典型的汽车车顶就是如此，随着整车的引进，同时也引进了制造车顶的生产线、技术和材料；热熔胶膜原用瑞士XIRO公司的材料，与大规模的汽车生产及生产工艺相当适配。我国没有相应的材料，因而，我们开展了这项材料的国产化研制工作。

 

我们剖析进口材料，借鉴国外样品，结合我国原材料市场情况，开展了工作。首先，从热熔胶的胶接性能伊始，并能形成有良好的 流变性、成膜性的树脂体系；从粘接、流变、成膜三大因素出发，选择、合成、配兑、优化树脂，确立了树脂体系，完成了试验室制膜工作。随后，进行中间试验， 完成了准工业生产的试验研究工作；最后，完成工业规模的试生产以及相应配套工艺、装备。走完 了研制生产的全过程，形成了产品，正在逐步取代进口产品；获取经济效益。

 

一、基本组成及确定

 

借鉴进口样品，我们以国产EVA为基础树脂，经过改性、形成的树脂体系。

 

1)热熔胶的增粘采用石油树脂，增粘树脂对粘接性能的影响见表1、图二。

 

热熔胶膜中，增粘剂对其粘接性能的影响较大，通过它，调节胶粘剂的粘接强度颇为有效，粘接汽车部件要求HM-1胶膜须要有好的胶接强度，却通不过部件生产线生产工艺的全过程 。复合好板材的HM-1胶膜，在生产线的末端粘住了生产线端头的氟橡胶带一生产好产品，却难以下线；热熔胶膜在使用生产工艺一步之遥的不可行，前面的全部研究工作将会功亏一篑!经过研究，明确这是粘接强度 过高带来的弊病；通过对胶接强度的调整，将粘接强度控制在一定区间；当然，调整粘接强度时其中增粘剂贡献为大。如此，形成的HM-1B胶膜，粘接强度技术指标与别的材料(如HM-1A胶膜)不同，有两个数值：额外增加了一个强度的上限值。

 

2)防粘剂的加入

 

热熔胶膜靠加热熔融粘接不同材料和零件，与通常的聚乙烯、聚丙烯薄膜不 同的是：它有一定的粘接性、应该有比通常塑料膜高的表面能，可能在室温下会有粘性，研制热熔胶膜开始时，就观察到这个现象。热熔胶膜在汽车生产零、部件生 产线，卷装的胶膜能否于生产线上开卷，同样是热熔胶膜必须要突破的技术。我们采用了不同的防粘剂，试验得出表2、图三及表3的结果。

 

防粘剂减轻了胶膜的自粘性，同时也降低了热熔胶膜的粘接强度；对自粘性 的考核，目前还没有成熟的试验方法和鉴别指标，还只有通过工业生产出来的整卷膜、而后考察其开卷的情况。通过这些试验，我们得到了较为适应的防粘剂B、生产出了工业产品。 

 

3)胶膜组成与耐热性能的关系

 

随着生产汽车部件的工作温度不同，对热熔胶膜也有一定耐热性要求。例如，引进的“桑塔纳”汽车、德国大众公司就要求热熔胶 膜的耐热性为110℃，规范了检测车顶部件相应的耐热性试验方法，以差热分析扫描(DSC)检测热熔胶膜 的熔融温度。我们对研制热熔胶膜耐热性作了研究，首先，在胶膜的组成上引进了相应的聚合物，以改进耐热性。从表4的差热分析曲线的特徵参数可见，HM-1 胶膜的最高相变温度—第二吸热峰的峰温都比现用进口胶膜高，熔融温度提高了；胶膜的耐热性更好了，我们按照德国大众公司的方法制造模拟试件，于110℃ 下、顺利地通过了16小时的考核。表5、图四也可见，我们研制的胶膜，在不 同的热熔胶接温度下施工，其粘接性能均高于进口膜，能够适应生产线上施工温度的要求。

 

二、工业规模试生产及膜的开口

 

于65-1400挤出流涎制膜机(螺杆直径Ф65mm，模头宽度1400mm)制成了1200mm宽度、性能合格的成卷胶膜；完善了成膜工艺，优化了工艺参数。逐一 克服了只有在准生产试验才可暴露的胶膜自粘性、表面质量不良等问题。

 

此后，又于工业生产的150-2200挤出流涎制膜机(挤出螺杆Ф150mm，模头宽度2200mm)研制成型出外观良好、卷绕整齐、性能合格，宽度为1800mm热熔 胶膜卷。

 

胶膜的切口，是生产使用工艺的必须，与使用热熔胶膜相关的汽车部件生产 线上胶膜的成卷使用，连续生产、大面积胶接，已使得胶膜的整幅铺贴工艺不得 不考虑膜下憋闷的空气泡问题一胶膜必须要透气．大众公司的材料技术规范规 定：胶膜要有切口、切口的个数为62500个/m2， 进口胶膜已有行距2mm、间距 4mm、长4mm的切缝，每平方米正好是这个数。对于已经成形好的胶膜来说，这是一个最后的机械加工问题，要选用、或者制造能完成这道工序相应的设备。市 场上买不到这类设备，我们采取了后者：在机械设计、制造专业的密切协同下，完成了热熔胶膜切口机的研制、设计、制造，也完成了热熔胶膜最后一步工序的研究 和生产。

 

因此，根据汽车工业生产的需要，我们已经研制、生产了不同工艺性能的两 类胶膜。现已形成可从国产原材料开始，经过一系列加工，工业批量生产、幅宽 可达1600mm的各种不同规格热熔胶膜。

 

三、产品性能 

 

将已于工业生产1600mm幅宽的HM-1胶膜进行一系列性能测试、并与进口 胶膜(以下简称S膜)平行检测，得出以下结果。

 

1)物理性态

 

平方米质量 　　　　　   　40　　　　　   　　g/m2

 

厚度 　　　　　　   　0.04～0.05 　　　   　　mm

 

DSC图最高相变点温度　 HM-1A 155.5℃     HM-lB 159.3℃

 

2)与聚氨脂硬泡沫塑料板材的胶接剥离(表6)

 

试样制备： 硬泡沫板与TC布以热熔胶膜胶接

 

          胶接温度控制 190℃*45sec。

 

          胶接压力控制  未压缩前总厚度5.75mm，限厚控制5mm

 

3)胶接面布/软泡沫塑料片材的剥离性能(表7)

 

  制样热压温度 190℃＊45sec。

 

  胶接压力控制 未压缩前总厚度7.45mm， 压缩控厚6mm。

 

4)胶接TC布/TC布剥离性能(表8)

 

  TC布间用热熔胶膜粘接，190℃。30sec压熨，制取试样。

 

四、后记

 

胶粘剂中，热熔胶膜以便捷、高效、无污染，在大规模的汽车工业生产中得 到青睐，我们以汽车工业生产引进的热熔胶膜国产化为契机、研制汽车工业生产 用热熔胶膜。研制过程中，深感热熔胶膜在研制、生产、使用的优越特性，西方 国家的制造业中，已大力研究、应用热熔胶膜；我国在这方面的应用和研究还不 甚多，除EVA树脂基外，尼龙、聚酯、聚胺酯等作为基体树脂的热熔胶膜还大 有可为，胶接应用范围可更为广大，在制造业中会有更加广阔的市场。

 

热熔胶膜的研制，走完了从研究到开发生产的全过程，现在已进入市场、并 进一步扩大市场份额。我们相信：具有完全自主知识产权的汽车工业生产用热熔 胶膜，以其旺盛的生命力进入汽车制造业、会成为强劲的生产力，将为我国的汽车工业成功地参与国际竞争尽力!