汽車用聚氨酯材料的選擇與應用

汽車用聚氨酯材料的選擇與應用

在汽車行業(yè)中，聚苯乙烯材料的應用越來越廣泛，這是汽車中使用最廣泛的塑料品種之一。全球汽車制造業(yè)每年聚氨酯的使用量超過100萬t,2006年,我國汽車工業(yè)年產(chǎn)量超過720萬輛。一般聚氨酯占車用塑膠的15%,平均每輛車的使用量為15kg,總用量將達到10萬t以上,多數(shù)采用MDI系列產(chǎn)品。根據(jù)汽車構(gòu)件的不同,聚氨酯以泡沫塑料、彈性體、膠粘劑等不同形態(tài)和性能來適應汽車的要求,比如聚氨酯泡沫塑料隨著配方的改變,具有質(zhì)量輕、隔熱、回彈性好、舒適性好、低溫性能好、耐用、安全性和吸振性較高等特點,其優(yōu)越性是其他材料不能相比的。汽車和家電產(chǎn)品的廢泡沫塑料回收已越來越受到人們的重視。最近,國外汽車生產(chǎn)商已經(jīng)能夠回收使用30%的回收廢泡沫塑料。其生產(chǎn)過程是將廢泡沫塑料進行清洗、粉碎、干燥,最后用粘合劑將這些廢泡沫塑料粘在一起,即可用于生產(chǎn)地毯襯背及其他墊材。一、汽車零部件的應用1、儀表板(1)可選用的內(nèi)飾材料目前,汽車制造商在汽車內(nèi)飾方面追求進一步提高車內(nèi)部空間的舒適、安全和美觀,可以說,汽車內(nèi)飾越來越向高級化方向發(fā)展。這種高級化首先體現(xiàn)在采用了多種性能各異的材料(纖維織物、真皮革、植毛),使車內(nèi)所有表面軟飾化并力求美化(花紋深粗、木紋、顏色匹配)。軟飾表面材料與內(nèi)部吸音、吸振材料和骨架材料復合成車內(nèi)頂棚、豪華儀表板、方向盤、座椅等。但這種發(fā)展實際上與材料再生利用、降低成本自相矛盾,因此,開發(fā)既能滿足內(nèi)飾高級化、軟飾化、個性化,又能滿足輕量化、低成本、材料再生利用要求的內(nèi)飾用新材料是當務之急。BASF公司開發(fā)了一種用于汽車內(nèi)部裝飾的聚氨酯彈性體蒙皮材料(TPU)Elastoskin用于儀表板和門板內(nèi)飾件面層,其性能優(yōu)于目前采用的聚氯乙烯(PVC)及其他蒙皮材料,成本比用PVC等蒙皮材料還低,是PVC理想的替代品。該材料具有優(yōu)異的機械性能、非常好的皮革粒面感、柔韌性和豪華感,可用于雙色制品;優(yōu)異的耐久性(耐氣候、耐高低溫、耐擦傷)使其成為高品質(zhì)C級以上轎車內(nèi)飾件表皮材料的首選。目前該材料已用于BuickParkAvenue、OldsmobileAurora及CadillacCTS等轎車的儀表板和門內(nèi)板,還將用于CadillacSeville和CadillacDeville等新車型,此材料在汽車內(nèi)飾件方面的應用才剛剛開始。使用芳香族聚氨酯噴涂成型表皮的更大意義在于為生產(chǎn)聚氨酯一體化(聚氨酯噴涂表皮+低密度聚氨酯緩沖泡沫+聚氨酯短切纖維骨架)的可回收儀表板提供了一條有效途徑。另外,Bayer的熱塑性聚氨酯采用吹塑成型工藝用于汽車儀表板和門板。據(jù)稱,該工藝比澆注成型可節(jié)省70%的時間。(2)油松的加工和固定儀表板外表皮采用真空成形后,中間填充半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,并與金屬或塑料骨架固定。半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的特點是具有較高的壓縮負荷、突出的減振性能,非常適于制造汽車儀表板以及扶手、門柱等部件的防護墊層材料。(3)車內(nèi)輻射材料一種聚氨酯結(jié)構(gòu)反應模塑(SRIM)技術(shù)在歐美已有廣泛使用,可以有效減輕零部件的質(zhì)量。其工藝過程是:先預成型表皮,將玻纖氈放入模具,然后再注入聚氨酯樹脂,熟化成型(微發(fā)泡)。用這種工藝可生產(chǎn)多種汽車飾件,如門內(nèi)飾板、衣帽架、儀表板骨架和頂棚骨架等。SRIM的優(yōu)點是可以根據(jù)零部件力學性能的不同,靈活設計壁厚、弧度或加強筋。與注塑等產(chǎn)品相比,SRIM具有較低的車內(nèi)噪聲,還能提高產(chǎn)品的物理性能,如密度更低、延伸率更高、不容易產(chǎn)生臭味及發(fā)霉問題等,創(chuàng)造出舒適的車內(nèi)環(huán)境。國內(nèi)現(xiàn)有的車門板生產(chǎn)技術(shù)是,事先在模具中鋪入玻璃纖維,然后注入組合料,合模后熟化模塑出所需的汽車儀表板、門板、空調(diào)罩等內(nèi)飾件。另一種是短切玻璃纖維噴射成型。RIM、RRIM技術(shù)成型的聚氨酯制品在汽車上主要用于方向盤、保險杠、車身壁板、發(fā)動機罩、行李箱蓋、散熱器格柵、擋泥板、擾流板等。RRIM質(zhì)量只有鋼材的55%,但零件表面質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性需要進一步改進,總體來講用量不是很大。2、新材料產(chǎn)業(yè)汽車上座墊、靠背、頭枕是聚氨酯泡沫塑料在汽車上用量很大的部位,也是人們乘坐舒適性最敏感的地方,因而對產(chǎn)品的性能要求也很嚴格。目前,國內(nèi)汽車用的聚氨酯泡沫座墊大多為均一密度的冷熟化產(chǎn)品。新材料產(chǎn)業(yè)NO.92007近幾年發(fā)展起來的新型汽車座墊采用的是雙硬度或多硬度泡沫,這種雙硬度座墊的生產(chǎn)既可以采用聚醚多元醇和異氰酸酯經(jīng)由雙頭或多頭混合頭注入模具來實現(xiàn),也可以采用全MDI冷模塑工藝,通過改變異氰酸酯指數(shù)來準確控制座墊不同部位的硬度——座墊中部柔軟、兩側(cè)較硬。軟泡沫給人以舒適感,兩側(cè)堅硬部分提供支撐性能,當汽車高速行駛或轉(zhuǎn)彎時,有助于保持駕駛員和乘客的身體穩(wěn)定,提高乘坐的安全性。一汽集團富奧公司已采用3組分混合技術(shù)生產(chǎn)出雙硬度和多硬度泡沫,技術(shù)水平在國內(nèi)居于領(lǐng)先地位。3、復合皮的材質(zhì)扶手的結(jié)構(gòu)中間有鋼骨架與門板固定、外層覆蓋自結(jié)皮半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,表面具有裝飾性花紋,使人們在乘坐時有舒適感和安全感。在轎車的左、右門內(nèi)護板上也有擱手,其材質(zhì)有自結(jié)皮半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、也有搪塑表皮中填泡沫塑料結(jié)構(gòu)。使用在該部位的材質(zhì)應耐汗、無氣味、硬度指標和高、低溫性能等都好。4、聚氨酯泡沫塑料我國乘用車的方向盤基本上都是以半硬質(zhì)自結(jié)皮聚氨酯泡沫塑料做為外覆蓋層、內(nèi)部由鋼骨架經(jīng)焊接而成,現(xiàn)已逐漸轉(zhuǎn)向鋁鎂合金整體壓鑄。覆蓋層的硬度一般在ShoreA60~80。5、泡沫塑料用于隔離和加熱(1)材料材料的選擇車內(nèi)頂棚是采用各種材料復合加工成型的制品,要求具有隔熱、吸音、隔音、吸振等多種功能。軟質(zhì)頂棚采用聚氨酯泡沫塑料復合纖維織物、無紡布及人造革等材料制成,硬質(zhì)頂棚是采用織物纖維、玻璃纖維、紙板和聚氨酯泡沫經(jīng)過層合壓制得到的。汽車上使用聚氨酯泡沫塑料片材的地方也較多,如座椅的面料目前采用較多的是紡織物+PU+針織合成纖維。頂內(nèi)飾采用PVC薄膜+PU復合后,在其表面沖有小孔,再用粘接劑貼于駕駛室頂內(nèi)。門立柱裝飾板材料常用PP和PPO。考慮到材料成本,將來高流動、高剛性、抗沖擊性良好的PP材料具有一定的優(yōu)勢。門立柱裝飾板表面色澤必須與車內(nèi)整體顏色匹配,要求防靜電、耐擦傷、美觀,因此發(fā)展丙烯板材與表面裝飾材料一體真空成型或熱壓成型的生產(chǎn)技術(shù)能夠滿足批量不是很大的轎車生產(chǎn)的需求。(2)密封塊的選擇在汽車的暖風空調(diào)系統(tǒng)、儀表板總成、電器部分或其它部位都有一些矩形軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的密封塊。車身A、B柱空腔泡沫澆注,有的用減振膨脹膠片,以減少車身的振動和噪聲。(3)獨特的廢水處理材料微孔聚氨酯泡沫塑料有望在大多數(shù)車體中替代橡膠材料用作車身底板減振墊。北美汽車制造廠正在努力使汽車更加安靜和舒適。減振墊安裝在車的底盤上,用于隔離車體與框架,以改善乘車及駕駛質(zhì)量。微孔聚氨酯是獨特的隔音、消振(NVH)的革新材料。微孔聚氨酯作為橡膠車體裝配的替代品,具有競爭性的價格,能有效地改善減振性能、延長材料性能保持時間、減輕質(zhì)量,并且改善了組裝工藝。使用微孔聚氨酯的另一個優(yōu)點是,通過改變材料密度,可方便地使車身底盤防振膠墊最佳化,而不是像傳統(tǒng)工藝那樣必須通過改變材料生產(chǎn)配方或產(chǎn)品幾何形狀來調(diào)整。后者需制作原型,成本高且費時。低發(fā)泡PVC材料+PU發(fā)泡材料+多孔材料這種復合結(jié)構(gòu)多用于輕型客車上,將低發(fā)泡PVC材料采用真空吸塑后定形,在局部填充發(fā)泡PU材料,并在背面局部粘貼多孔材料。該結(jié)構(gòu)既富有彈性又比較挺刮而且腳感性、隔音、隔熱性能較好。二、聚氨酯泡沫塑料在車輛管理中的應用為了有效保證車身內(nèi)飾隔音、隔熱的效果,除了冷藏車中間的保溫層使用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料外,廂式面包車還采用現(xiàn)場噴泡的方式來擴大硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的應用——在車身頂部及兩側(cè)內(nèi)部采用現(xiàn)場噴涂硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,并與車身內(nèi)、外蒙皮粘接成一個有機整體,從而有效地提高車體的隔熱、保溫和密封性能,防止車身腐蝕、減小車體振動、降低車內(nèi)噪聲。每臺車估計用量在20kg左右。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料制成的發(fā)動機隔熱罩由聚氨酯泡沫、玻璃纖維氈、尼龍織物層或鋁薄膜復合壓制而成,具有質(zhì)輕、隔熱性好的特點。玻纖增強聚氨酯泡沫塑料在汽車制件上的應用也在逐步擴大,如汽車整體頂內(nèi)飾用制件,車頂內(nèi)飾采用紡織物加玻纖增強PU制成。再如輪罩擋泥板、油底殼擋泥板等制件輕薄、形狀復雜,對工藝要求較高,而且要求防石濺、耐沖擊并能承受高、低溫性能。三、脂肪醇1、tpe產(chǎn)品特點聚氨酯彈性體在整個聚氨酯工業(yè)中所占的比重雖然不大,但其品種之多、應用領(lǐng)域之廣,卻是其他聚氨酯所不能比擬的。在混聚、澆注、熱塑型3類聚氨酯彈性體中,熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)發(fā)展最快。目前國內(nèi)TPU產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢是:高端產(chǎn)品市場基本被歐美、日韓等國家和中國臺灣所控制,國內(nèi)TPU生產(chǎn)廠僅能供應一些低端產(chǎn)品和通用性的品種,但國內(nèi)TPU產(chǎn)業(yè)正展現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展勢頭,未來有著巨大的發(fā)展空間。澆注型聚氨酯彈性體(CPU)品種最多,是一種應用范圍很廣的液體橡膠,約占聚氨酯彈性體總產(chǎn)量的60%,但在汽車上使用不多?；鞜捫途郯滨椥泽w(HPU)的產(chǎn)量最小,僅占聚氨酯彈性體總量的10%左右,其最大的優(yōu)點是能采用橡膠機械加工成型,添加碳黑等填充劑也很容易,近年的用量以10%左右的速度逐年增長。但從總體看,其物理機械性能不如CPU,硬度調(diào)節(jié)范圍也較窄。熱塑性聚氨酯彈性體在性能及加工工藝上有以下主要特點:優(yōu)點:a、耐磨耗性在各類TPE中是最大的;b、具有高強度、高韌性、高透明的特性;c、抗疲勞性、耐寒性和耐油性好;d、環(huán)保無毒可回收,可用于醫(yī)療器材;缺點:a、耐熱性一般;b、耐候(紫外線)性不足(可添加紫外線安定劑補強);c、成品殘留應力大、易粘模具。2、tpu產(chǎn)品用復合材料材料生產(chǎn)的原料聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的性能(如彈性好、耐磨、耐疲勞、耐油脂、低溫柔性好、耐輻射)及優(yōu)良的加工性能,已在迅速發(fā)展的汽車工業(yè)得到了廣泛應用,如保險杠、儀表板、車內(nèi)電纜包覆層、車后窗、門窗封條、變速換檔旋鈕、油封、減振墊、汽車薄壁油箱及汽車雪地輪胎防滑產(chǎn)品等。在汽車零部件上最常使用的是邵氏硬度為A65~A90的TPU,且市場前景十分廣闊。國產(chǎn)邵氏A65的TPU很少見到,一般是有牌號無現(xiàn)貨(產(chǎn)品介紹中有,但不生產(chǎn)),國內(nèi)相關(guān)企業(yè)只能生產(chǎn)硬度較高的產(chǎn)品。國外僅有美國GLS公司采用德國巴斯夫公司的原料生產(chǎn)和開發(fā)一系列高性能的熱塑性聚氨酯母料及合金,產(chǎn)品的邵氏硬度范圍是A45~A65。熱塑性聚氨酯母料及合金適于擠出、注塑、涂覆。通過母料改性可以提高合金的硬度、彈性、延伸性和熔點,使產(chǎn)品兼具熱塑性橡膠(TPR)、熱塑性硫化橡膠(TPV)和純熱塑性聚氨酯的性能,具有液晶、導電、耐油和耐化學品等性能。與常規(guī)熱塑性聚氨酯相比,更易加工、原料運輸方便,而價格與常規(guī)熱塑性聚氨酯差不多。汽車車廂用TPU耐磨防護涂層、車內(nèi)減振涂層、汽車扁平電線電纜絕緣和保護層已在歐洲得到應用。我國轎車產(chǎn)量的快速增加,將帶動TPU在汽車工業(yè)中的使用量以20%以上的速度增長。3、具有強的抗振能力干式點火線圈是汽車點火線圈的發(fā)展方向。線圈的灌封工藝分為硬灌封和軟灌封兩種。其中軟灌封是采用具有彈性的聚氨酯作為灌封材料,封裝的點火線圈環(huán)境適應能力強、抗振性能和耐冷熱循環(huán)性能特別優(yōu)異,能較好地適應汽車點火線圈高性能化發(fā)展的要求。在20世紀90年代初期,美國等發(fā)達國家就已經(jīng)將彈性聚氨酯用于封裝汽車點火線圈。如美國EPIC公司的聚氨酯灌封材料是一種性能優(yōu)良的灌封材料,它粘度小、使用時間長、固化物富有彈性、具有優(yōu)良的電氣性能和耐冷熱循環(huán)性能,特別是耐高溫性能優(yōu)異。4、聚氨酯輪胎熱壓早在20世紀60年代,人們就開始了將聚氨酯彈性體用于輪胎的研究。與橡膠相比,聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的耐磨性、耐介質(zhì)性和較高的抗撕裂強度,加之生產(chǎn)工藝簡單、投資少、廢舊輪胎容易實現(xiàn)回收利用,所以是制造輪胎的理想材料。聚氨酯輪胎采用澆注工藝制造,其結(jié)構(gòu)和目前生產(chǎn)的橡膠輪胎有很大的區(qū)別,聚氨酯輪胎一般均勻性更好,而且不會出現(xiàn)胎面剝離現(xiàn)象。國外用聚氨酯硬泡做輪輞中心部件、聚氨酯彈性體做輪輻制成的輪胎已開始實用化試驗,這種輪胎不需要充氣,滾動阻力減少5%。耐高溫性能不好曾是影響聚氨酯輪胎實用化的主要原因。在制動過程中,由于輪胎胎面與路面摩擦時熱量積累快、升溫高,致使輪胎性能迅速下降(100℃時的耐磨性和抗撕裂強度只相當于常溫下的20%左右)。聚氨酯中氮基甲酸酯基含量高可能是導致聚氨酯輪胎高溫性能較差的主要原因,一種較好的解決方案是,采用三聚異氰酸酯為原料,這樣制得的聚氨酯彈性體耐高溫性能非常好,通?？赡?70℃的高溫,最高可達2l0℃,而且其他物理機械性能如撕裂強度、耐磨性能等都有所提高,因此這一問題已基本得到解決。美國固特異輪胎橡膠公司在這方面已取得一定成果。隨著聚氨酯材料性能及其輪胎制造工藝的改善,大規(guī)模生產(chǎn)聚氨酯輪胎在不久的將來會成為現(xiàn)實。四、雙組分聚氨酯涂層車聚氨酯涂料具有低溫下快速固化、物理性能好以及施工方便的特點。聚氨酯涂料在顏色和保光性方面的性能尤為突出,具有優(yōu)異的耐化學品性、出色的耐候性以及物理機械性能,漆膜顏色豐滿、流平性和鮮映性好;柔韌性和硬度適中,有平衡的綜合性能指標。不論是溶劑型還是水性的聚氨酯,都是一種很優(yōu)越的涂料體系。正是由于聚氨酯涂料的這種耐久性,使其成為對涂料產(chǎn)品保護性能要求極高的終端市場的理想選擇。雙組分聚氨酯涂料不僅用于客車,也廣泛用于豪華轎車。聚氨酯防擦傷抗石擊涂料已用于汽車車體的防護。美國Mobay公司開發(fā)了一種新型汽車面漆,這種面漆為高固體分單組分聚氨酯改性聚合物,可用于剛性和柔性汽車底材上,并且有優(yōu)異的耐酸性、硬度以及顏料的容合性。近年來,由于汽車上大量使用塑料配件,故要求開發(fā)一種能與車身相匹配的塑料件用涂料。由此誕生了一個新的技術(shù)領(lǐng)域——柔感涂料,其在汽車領(lǐng)域的應用已經(jīng)開始增長。目前新一代雙組分聚氨酯涂料已經(jīng)問世,它可低溫快速固化而且具有活性期長(10d以上)、固體份高(近50%)的優(yōu)點。汽車保護膜材料的性能要求是:韌性好、耐久性好,不受氣候和溫度變化影響,即使曝露在戶外陽光下,數(shù)年之后也不泛黃開裂;具有極好的光學透明度,光透過率高達94%,而霧濁水平低于1%,透過保護膜能顯示出油漆的本色。聚氨酯薄膜用于包覆汽車發(fā)動機罩前緣、汽車前后保險杠、車門下圍板、鑰匙鎖裝置、門鎖把手、輪罩邊緣、面漆以及其它需要保護(免受石片擊打、磨損等)的部位。如美國AveryDennison工業(yè)公司推出的0.2mm厚的透明脂肪族熱塑性聚氨酯薄膜,有非常高的光澤,與汽車的亮涂層匹配,可以保持車的外觀良好。據(jù)稱美國3M公司也有類似產(chǎn)品。五、空氣彈簧和微孔聚氨酯彈性體某轎車的前、后獨立懸掛減振器用輔助彈簧,由圓柱狀塔形微孔聚氨酯彈性體(微發(fā)泡型)制成,采用此種彈簧系統(tǒng)對提高車輛性能有特別明顯的效果。彈簧的拉伸強度≥20N/mm2、伸長率≥300%、撕裂強度≥8N/mm2。彈簧壓縮應力試驗表明,在受力形變的開始階段,應力上升很少,直到形變達到35%左右時應力才明顯上升,此時形變則迅速增加接近最大值,滿足了汽車行駛平穩(wěn)性和乘坐舒適性的要求,大大提高了減振器的使用壽命。有的車輛采用空氣彈簧與微孔聚氨酯彈性體彈簧配合使用,以縮小設計體積、提高車輛的行使穩(wěn)定性。車用微孔聚氨酯彈性體按其所用二異氰酸酯的類型有NDI型和MDI型兩種,都是國外公司的專利產(chǎn)品,兩者的主要區(qū)別在于它們的動態(tài)性能和靜態(tài)性能。目前超過90%的高級豪華轎車都采用微孔聚氨酯減振緩沖塊,與橡膠減振緩沖塊相比,它具有非常高的可壓縮性、變形能力和優(yōu)良的力學性能以及突出的耐動態(tài)疲勞性。六、汽車用聚苯乙烯1、氨酯類產(chǎn)品品質(zhì)和使用性能目前,我國轎車每輛用膠約20kg、中型車16kg、重型車約22kg。預計到2010年,我國汽車工業(yè)對各種類型膠粘劑和密封膠的總需求量將達到10萬t,其中聚氨酯膠為1480t。在汽車上應用最為廣泛的聚氨酯膠粘劑主要有裝配擋風玻璃(前擋風玻璃、側(cè)窗和后窗)用單組分濕固化聚氨酯密封膠、汽車內(nèi)飾件用膠粘劑和FRP面板材料用聚氨酯結(jié)構(gòu)膠粘劑。聚酯膠粘劑韌性優(yōu)良、室溫固化、粘接強度高、耐沖擊和耐化學品性能好、粘接材料范圍廣,在汽車等運動工具上的適應性更好。因此聚氨酯膠粘劑已在美、日等國的汽車制造中獲得了廣泛應用,成為汽車用主要膠種之一。幾種單組分聚氨酯車用密封膠的性能見表1。傳統(tǒng)的單組分濕氣固化聚氨酯擋風玻璃膠除具有良好的粘接強度和沖擊強度外,還具有耐老化、耐低溫、耐疲勞、耐水、耐油等特點,其中耐低溫性和耐油性能尤為突出。此外,還具有使用方便、粘接強度高、堆積性好等特性,是目前車窗玻璃、車身板件等裝配中采用粘接結(jié)構(gòu)時最理想的粘接密封材料,而且其粘接工藝簡便,不僅增強了密封性、減少了振動,還能提高車身的整體剛性。使用時通常要與清洗劑、玻璃底劑、漆面底劑配合使用。新型的聚氨酯擋風玻璃膠可以免去玻璃底劑。國外95%以上的汽車廠商采用車窗玻璃直接粘接工藝,我國汽車生產(chǎn)中采用此種工藝的不僅在中、高擋轎車和豪華客車,在普及型乘用車上也得到了廣泛使用,如哈飛、吉輕生產(chǎn)的微型面包車。目前聚氨酯粘接劑的原料主要從國外進口。國外生產(chǎn)風擋玻璃用聚氨酯密封膠的廠家較多,主要有:美國的Essex公司和3M公司、日本的Sunstar公司、積水化學公司和橫濱橡膠公司、德國的Bostik公司和Teroson公司、瑞士的Sika公司等等。表1列出了幾種單組分聚氨酯車用密封膠的性能。新型的高模量玻璃用聚氨酯密封膠的強度比原來提高2倍,高初始粘度玻璃用聚氨酯密封膠避免了玻璃的滑動偏移,低導電性玻璃用聚氨酯密封膠可以提高窗式收音天線的接受效果,預涂型玻璃用聚氨酯密封膠可以簡化安裝工藝等。聚氨酯類結(jié)構(gòu)粘接劑用于粘接豪華客車車身板件、行李艙板件、前后蒙皮及其它車身部件,消除了車身蒙皮表面的焊點,使車身結(jié)構(gòu)平整光滑。汽車工業(yè)的發(fā)展要求汽車構(gòu)件輕量化,近年來,用輕質(zhì)高強度的工程塑料代替鋼板的技術(shù)發(fā)展很快,如玻璃纖維增強塑料(FRP)和片狀模塑復合材料(SMC)制造的車身面板和外裝件(如車身頂蓬、座艙頂蓋等)已在美國、歐洲和日本相繼得到廣泛采用。但FRP和SMC不能使用傳統(tǒng)的焊接技術(shù)與車身構(gòu)架組裝,必須采用粘接技術(shù),因此,聚氨酯膠接工藝今后將獲得更廣泛的應用。2、害乘車人的健康汽車內(nèi)飾用泡沫背襯乙烯基塑料、織物與纖維板和其它硬質(zhì)基材的粘接,過去一直使用溶劑型膠粘劑。但隨著環(huán)保法規(guī)的日趨嚴格,世界各國大力開發(fā)了水性膠粘劑升級產(chǎn)品。成本和能耗高是水性聚氨酯膠擴大使用的障礙,近幾年內(nèi)還不能取代溶劑型聚氨酯膠。目前發(fā)達國家正進一步致力于水性聚氨酯膠降低成本、提高性能的研究工作。水性聚氨酯粘合劑不含溶劑,不會釋放甲醛和苯,因此在使用時不會危害工人的身體健康,也不會危害乘車人的健康。水性聚氨酯膠性能優(yōu)越,具有耐水性、耐介質(zhì)性、粘接強度高、貯存穩(wěn)定、低溫度環(huán)境下成膜性好、不可燃等特點,加上安全環(huán)保的優(yōu)勢,使之成為水性膠粘劑的主要發(fā)展方向之一。目前世界上超過1/3的汽車頂篷內(nèi)襯用膠粘劑都屬于該類產(chǎn)品,國內(nèi)轎車生產(chǎn)也正相繼采用這一技術(shù)。目前,這種新型環(huán)保粘合劑已相繼在一汽、上汽等國內(nèi)汽車制造商生產(chǎn)的轎車上采用。在汽車內(nèi)飾用水性聚氨酯粘合劑的研制方面,美國、日本和歐洲走在世界前列。美國Leung、PakT等開發(fā)的、適用于熱成型層壓工藝的水性聚氨酯膠,其粘接強度和耐熱性能遠高于目前使用的溶劑型膠或其他水基膠,可用于制造汽車儀表板、門板以及其他內(nèi)飾件。美國Erode-Tanner公司開發(fā)了EVO-Tech385系列水性聚氨酯膠粘劑,能粘接的硬質(zhì)基材為ABS、聚丙烯纖維板等,能粘接的軟質(zhì)基材包括織物、乙烯基塑料等,該膠粘劑具有耐高溫、耐水、粘接強度高等性能,可用于汽車的儀表板、前車門、后車門和雜物箱等部位。日本針對水性聚氨酯膠初粘力小的問題,在聚氨酯中引入環(huán)氧樹脂,成功地研制出具有良好初粘性的產(chǎn)品。日本Sunstar公司和Sunnex公司最新研制的單組分和雙組分水性聚氨酯膠粘劑已用于汽車內(nèi)飾。日本三洋化學工業(yè)公司開發(fā)的、用于汽車內(nèi)飾的、離子型水性聚氨酯粘合劑,具有良好的粘接性和貯存穩(wěn)定性,特別適合于PVC基材的粘接。七、新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和需求趨勢近來許多汽車內(nèi)飾件呈現(xiàn)出以聚烯烴(PO)泡沫塑料取代聚氨酯(PUR)材料的發(fā)展趨勢,幾種聚烯烴泡沫塑料正在不斷挑戰(zhàn)聚氨酯泡沫塑料在許多方面的應用,包括汽車內(nèi)裝飾件表層、泡沫、涂復纖維、織物和隔聲系統(tǒng)。發(fā)泡聚烯烴替代聚氨酯泡沫塑料的推動力在于產(chǎn)品成本,還有制品的回收性和是否能夠減少毒氣的排放,因為在PUR泡沫加熱層壓織物過程中會產(chǎn)生有毒氣體。