史千行 范立成
摘 要:長久以來熱熔膠一直被廣泛應(yīng)用于一次性衛(wèi)生用品、標(biāo)簽、包裝等行業(yè)。如今隨著熱熔膠技術(shù)地不斷發(fā)展與市場需求,熱熔膠也逐步在汽車行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。尤其在汽車內(nèi)飾生產(chǎn)過程中,傳統(tǒng)的手工作業(yè)逐漸被自動化流水線所取代,其中PUR熱熔膠能滿足各類不同材料的粘結(jié)需求,在汽車內(nèi)飾行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:熱熔膠;PUR;汽車行業(yè)
隨著消費者對豪華汽車內(nèi)飾要求的不斷增加以及當(dāng)前各類材料的日益多樣化,汽車內(nèi)飾市場也在迅速發(fā)展和改變。今年新國六排放標(biāo)準(zhǔn)開始實施,汽車行業(yè)節(jié)能減排顯得尤為重要,而與此同時又要兼顧環(huán)保和健康的理念,對內(nèi)飾工藝提出了新的要求。新材料新科技的發(fā)展帶來了膠粘劑在汽車內(nèi)飾行業(yè)的變革。傳統(tǒng)的液態(tài)膠水由于黏接材料受限,需要揮發(fā)等原因已逐漸被熱熔膠等其他膠粘劑所替代。
1 熱熔膠的成分及粘接原理
熱熔膠是膠粘劑行業(yè)的一個重要類別,具有100%固含量、無溶劑、環(huán)保無毒、快速固化的特點,應(yīng)用十分廣泛。它在室溫下通常呈固態(tài),當(dāng)加熱到一定溫度便熔融成粘稠液體,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)便能完成粘接[1]。這種粘結(jié)方式,耗能少,無污染,固化迅速,且能粘黏的材料廣泛。
以常見的PUR熱熔膠(反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠)為例,這種熱熔膠分子鏈中含有氨基甲酸酯基團(tuán)(-NHCOO-)或異氰酸酯基(-NCO),并含有增粘樹脂等其他添加劑。加熱到一定溫度后失去氫鍵作用而變成粘稠狀液體,具有很強的粘性,冷卻后又會恢復(fù)到原來的狀態(tài)[2]。這種特性使其可以反復(fù)加熱再冷卻固化,同時又具有粘接強度高、耐低溫、耐磨等優(yōu)點,綜合性能優(yōu)良,粘接工藝簡便,浪費少,而且不含有機溶劑,屬于環(huán)保安全材料,而且所產(chǎn)生的產(chǎn)品能夠被回收或二次利用。
2 反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠PUR在汽車內(nèi)飾工業(yè)應(yīng)用的優(yōu)點
(1)反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠不含任何有機溶劑,不會造成環(huán)境污染,為綠色環(huán)保型膠黏劑,大部分的PUR膠可以當(dāng)作生活垃圾處理。不會像溶劑型膠水那有有異味,影響作業(yè)人員健康。
(2)施工溫度低。PUR膠的熔融溫度低于一般的熱熔膠黏劑的熔融溫度(170~200℃),在100~150℃即可施工,節(jié)省時間,降低能耗。特別適用于對熱敏感材料(如塑料等)的粘接。
(3)不需要固化設(shè)備且固化時間非常短。熱熔膠在常溫下固化非常迅速,不影響流水線效率,涂膠完畢的產(chǎn)品可以直接進(jìn)入下個工位。粘接后的產(chǎn)品無需膠帶或夾具固定,在短時間內(nèi)被PUR粘牢固定后,直接快速將產(chǎn)品轉(zhuǎn)入下道加工工位,相比水性膠,大大提高了效率。
(4)單組分包裝,使用方便。為保證PUR膠水不被空氣影響,目前市場的PUR膠都是采用鋁箔袋裝直接使用的。加膠水時只需要更換PUR袋子即可,相比于其他設(shè)備加液態(tài)膠,PUR膠只需要換袋子,十分方便。換袋子過程中,不用停機,緩存的膠保證此過程中的使用。
(5)性能優(yōu)良。PUR濕固化后的交聯(lián)結(jié)構(gòu)使其性能大幅度提高,具有優(yōu)良的耐高低溫、耐水、耐化學(xué)品和耐溶劑性能。[3]
(6)不與產(chǎn)品直接接觸。汽車的車門內(nèi)飾板、儀表板、頂棚、地毯及座椅等內(nèi)飾產(chǎn)品,這部分零部件不光只有裝飾作用,它們所涉及到的功能性、安全性、以及工程屬性是非常豐富的[4]。因此在對汽車內(nèi)飾材料涂膠的過程中,材料基材的本身特性不能受到影響。常規(guī)涂膠方式往往需要涂布頭與產(chǎn)品直接接觸,容易造成基材變形等問題。而熱熔膠在內(nèi)飾噴涂過程中不管是連接件還是受力交小的裝飾塑料件,噴頭或噴嘴都是不與產(chǎn)品直接接觸的,膠水直接在壓力作用下均勻噴射在基材表面。這種噴涂方式不會對基材造成擠壓與變形。
3 典型應(yīng)用
以依工玳納特的PUR膠機系統(tǒng)為例,采用18kg袋式熱熔膠機,帶熔缸循環(huán)、壓力傳感器和西門子PLC(帶profi總線連接及機械手)配置,使用Kleiberit和Jowat提供的聚氨酯熱熔膠。膠槍和噴嘴也就是我們常說的噴頭,采用UFD Omega噴嘴,具有自主專利,適用于高流量的PUR膠,噴涂效果一致,密度均勻,邊界清晰??梢栽跐M足客戶要求的條件下,耗費較少的材料。特別適合對PVC,ABS薄膜,泡沫塑料板材,裝飾板等受力較小的零部件進(jìn)行固定粘合。
4 相關(guān)問題及解決方法
4.1 膠路堵塞
解決辦法:采用袋式進(jìn)膠,保持用多少熔多少的概念,減少熱熔膠的碳化。進(jìn)膠時只需要更換熔缸內(nèi)膠袋即可。使用完以后,噴頭應(yīng)隔絕和空氣接觸。
目前常見的PUR熱熔膠除了外包裝之外還會有一層鋁箔,也是為了隔絕空氣,加熱時,請連鋁箔一同放入膠機。加熱后的PUR膠最好在8小時候內(nèi)使用完成,避免影響膠水性能。
4.2 喉管內(nèi)壁結(jié)皮
解決辦法:結(jié)皮現(xiàn)象難以避免,但是可以改善,需要在不工作的時候較低溫度或者關(guān)機,在使用過程中,溫度設(shè)置不能超過PUR膠推薦的上限。另外可以選配直徑較大的喉管并保證膠水定期維護(hù),清洗過濾網(wǎng)等管路套件。
參考文獻(xiàn):
[1]王賢勝.熱熔膠在汽車行業(yè)中的應(yīng)用[J].粘接,2015,36(11):31-32.
[2]許戈文.水性聚氨醋膠粘劑行業(yè)發(fā)展[J].涂料技術(shù)與文摘,2012,06(06).
[3]陳精華,石俊杰,張健臻,陳建軍,黃恒超.反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠的研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報,2018,32(S1):268-273.
[4]李紅香.淺析聚氨酯膠粘劑在汽車門內(nèi)飾產(chǎn)品上的工藝研究[J].化工管理,2016(05):184-185.