熱熔膠在汽車行業(yè)中的應用
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，據中國汽車工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計2014年中國汽車產銷量均高于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，供應充足。所以，人們在注重汽車安全、駕駛感的同時，更加關注汽車室內空氣質量，不能容忍有刺激性氣味，更加重視生活品質。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、粉等復合，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,符合汽車內室環(huán)境要求等等。所以，熱熔膠越來越廣泛應用在汽車制造行業(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，廣泛應用于自動化包裝、衛(wèi)生用品、標簽膠帶、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固態(tài)，當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，經過壓合，冷卻至室溫后，在數秒鐘內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，根據一定的生產工藝，加熱熔融，充分攪拌均勻，制備而成，廣泛應用在汽車、建筑、包裝、印刷裝訂、簽標膠帶、衛(wèi)生用品等多個行業(yè)中。可以說，熱熔膠已經應用在人們生產生活的方方面面了，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，不可反復使用，并且成本價格高，需要高價格的涂膠設備配套。
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膠種的類型和膠種的應用進行相應的分類，其中關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、內聚強度、耐高溫性能、抗低溫性能、VOC等指標，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）、內聚強度、拉伸率、VOC、氣味等指標。
另外，針對膠種的不同應用需要檢測的內容和方法往往會綜合考慮客戶的實際的生產工藝和應用環(huán)境進行相應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)中的應用舉例
隨著環(huán)境環(huán)保和消費者對汽車內空氣質量的要求，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及汽車內室環(huán)境標準。
汽車頂篷及車身其他隔熱防隔音層的復合現在大量使用熱熔膠，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，需要專用熱熔膠涂噴設備，可以定量涂布，適合產生工藝要求，適合自動化生產。
汽車內裝飾件的粘接：汽車內飾件大多屬于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。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象，還要滿足膠帶解卷力適合汽車生產工藝要求。這類熱熔膠目前應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用在這個領域中。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，對于粘接強度會關注粘接后24小時的粘接力。不同的廠家有不同的標準，但都模擬了汽車在現實環(huán)境下的應用。
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，為車的輪胎涂膠，叫做防爆膠，可以當場做實驗，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，給一個輪胎內層涂膠要600-1000元，操作設備是自動的。這種膠是一種熱熔膠，國內現在有好幾家可以提供這類產品，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引入到整車生產上，如果應用到整車上，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，他們的關注點各有差異，但是基本內容是相通的，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鍵要求，汽車在使用過程中會面臨春夏秋冬的變化，會經歷炎炎夏日的暴曬，也會經歷大雪紛飛的寒冬，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
隨著人們越來越關注汽車室內環(huán)境質量，要求汽車內無刺激性氣味，空氣清新，熱熔膠將會代替溶濟型膠粘劑而廣泛應用在汽車內飾的各部件的粘接上。熱熔膠在汽車行業(yè)中的應用量占比非常小，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，而改善了汽車內的空氣質量，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在結構，對于選擇合適的熱熔膠產品致關重要。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在關系，才能更好把握粘接。
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