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1、聚氨酯胶黏剂在汽车内饰件上的应用研究09应化刘亚慧51号摘要：本文概述了聚氨酯材料在汽车工业中的消耗量和一般的技术发展状况以及聚氨酯材料在各个部位应用和发展的情况，其中包括内饰件与外装件,如仪表板、坐靠垫、车门内衬、车顶内衬、保险杠、方向盘、轮胎、挡泥板等等,如常见的单组分湿固化聚氨酯挡风玻璃密封胶、粘接ＳＭＣ和ＦＲＰ材料用聚氨酯结构胶粘剂、汽车内饰用水性聚氨酯胶粘剂等。本文研究了聚氨酯胶黏剂在汽车制造和修理上的应用现状及各自的发展,预测了聚氨酯材料在汽车工业应用的前景。关键字：聚氨酯胶粘剂汽车应用随着我国汽车工业的飞速发展,汽车用的胶粘剂和密封胶的市场需求也日益加大
2、。新型汽车结构中引入了大量的复合材料、轻质金属和塑料,导致了汽车所用的胶粘剂和密封胶持续增长,汽车内饰件是胶粘剂用量增长的一个重要领域。目前我国每辆轿车用胶为20ｋｇ左右,中型车约16ｋｇ,重型车约22ｋｇ。到了2010年,我国汽车工业对各种类型的胶粘剂和密封胶的总需求量已经达到10万吨,其中聚氨酯胶为1480吨。若按照胶粘剂的基础材料来分类可分为氯丁胶、沥青底涂胶、聚氯乙烯胶、丁苯胶、丁基胶、丙烯酸酯胶、环氧胶、聚氨酯胶等。聚氨酯胶粘剂有比环氧树脂胶粘剂更为优良的韧性、对塑料件更好的粘接性和室温固化性,它的粘接强度很高、粘接材料范围广、耐冲击和耐化学品性能好,在汽车
3、等运输工具上的适应性优异。因此聚氨酯胶粘剂已在美、日等国家汽车制造中获得了广泛的应用,成为汽车所用胶黏剂的主要胶种之一。1汽车用聚氨酯胶粘剂的特点及主要品种聚氨酯胶粘剂是多元醇和多元异氰酸酯反应的产物,由于主体树脂分子中含有大量活性反应基团和极性基团,可以对多种基材(如木材、塑料、织物、金属、玻璃等)有极好的粘接性能,并能在常温下固化；使用不同原料配制成的聚氨酯胶粘剂,可以得到从坚硬到柔软的一系列不同硬度的胶粘剂,能满足不同基材粘接和使用条件的要求[3]。聚氨酯胶粘剂还有其它一些特殊的优点,例如极好的耐油性、耐寒性、耐磨性等。在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶粘剂主要是装
4、配挡风玻璃(前挡风玻璃、侧窗和后窗)用单组分湿固化聚氨酯密封胶；片状模塑复合材料(ＳＭＣ)的结构胶粘剂和粘接玻璃纤维增强塑料(ＦＲＰ)、内装件用双组分聚氨酯胶粘剂以及水性聚氨酯胶等。2聚氨酯材料在汽车内饰件上的应用聚氨酯材料在汽车上的应用十分广泛,按其聚氨酯品种分为：1）软质泡沫塑料，如汽车上的顶棚内衬、空气滤清器、隔音垫、头枕、坐垫、靠背、地毯背衬等；2)模塑泡沫塑料，如靠背、坐垫、头枕；3）半硬质泡沫塑料，如变速箱顶盖、扶手芯、头枕、遮阳板、汽车仪表板、杂志箱盖、车顶内衬、喇叭盖、门内饰板、保险杠内芯等；4）硬质泡沫塑料，如内装板、车门内衬、座椅靠背盖壳、垫、顶棚
5、内椅衬、加工内饰件；5自结皮泡沫塑料，如扶手、变速杆手柄、方向盘、喇叭盖、头枕等；6)RI微孔弹性体,如挡泥板、保险杠、扰流板、侧防护条、汽车窗包边等；7)增强RI微孔弹性体，如缓冲件、保险杠、行李箱底板及盖、档泥板、阻流板等。聚氨酯在汽车中按其应用部位及应用方法从总体上分为内饰件、外装件、车身其它部位应用、胶粘剂以及涂料5类,以下重点介绍内饰件。聚氨酯材料在汽车上的应用是从内装饰件着手的,从软质泡沫塑料坐垫到汽车内饰的其它部件,不断创新,不断在取代其它材料,达到乘坐更舒适、更安全、更环保、更美观的目的。2.1 仪表板现在,我国使用的汽车仪表板可分为缓冲材料、硬质仪表
6、[6]料等构成。其加工工艺为先将表皮真空吸塑成型,然后将吸塑好的表皮修剪后备用,置入发泡模腔内,再放上骨架,再注入聚氨酯发泡材料而成形。半硬质聚氨酯泡沫仪表板具有一定程度的开孔性,因此具有良好的回弹性,并能吸收50%～70%的冲击能量,安全性较高,耐寒、耐热,坚固耐用,且手感好。同时,同样要求聚氨酯泡沫具有低挥发性、低雾化，达到德国DIN75201标准使车箱内空气更为清洁。Bayer公司和Textron汽车公司共同开发了TPU仪表板表皮TexinDPT23014以取代聚氯乙烯(PVC)表皮,同时用于ChryslerConcorde、ChryslerLHS、Chrys2
7、ler300M等车型上。2.2 软质泡沫塑料靠垫、坐垫、头枕靠垫、坐垫、头枕泡沫出现于上世纪60年代中期,许多汽车的靠垫、坐垫、头枕是用大块软质泡沫塑料经过切割裁剪后做成的。近年来块状聚氨酯泡沫塑料由于配方、原料的改进也能生产出高承载泡沫，改善了作为汽车靠垫、坐垫的舒适性能。于是，我国普通客车上仍在使用。模塑软泡生产靠垫、坐垫、头枕，有热模塑工艺和冷模塑工艺区分。目前生产企业大部分采用冷模塑工艺生产，由于生产能耗低、生产周期短，产品具有较高的回弹性、压陷比大、综合性能很好。用冷模塑工艺来生产双硬度，多硬度坐垫，是在同一坐垫上具有不同硬度的制品，这种双
