汽車內(nèi)后視鏡底座用膠粘劑介紹

楊亞娟，張 艷，黃書敏，陸長帥，張敬陽，卜 濤，張 勇

（鄭州中原思藍德高科股份有限公司，河南 鄭州 450001）

汽車內(nèi)后視鏡是一種用于觀察汽車后方及車內(nèi)情況的工具，起著“第二只眼睛”的作用，這是為了便于駕駛員在駕駛中不用太大地變換向前的視線即可確認后方情景的鏡子。在日常駕駛中，后視鏡尤其是外后視鏡的使用頻率相對最高[1]，相對而言，車內(nèi)后視鏡就容易被人忽視。據(jù)交通部門統(tǒng)計，每年上萬起交通事故中，30%的交通事故與后視鏡有關(guān)，駕駛者對后視鏡的作用及使用誤區(qū)是造成交通事故的重要因素。

汽車內(nèi)后視鏡是通過后視鏡鏡座與汽車前風擋玻璃進行結(jié)構(gòu)粘接，再將后視鏡卡在后視鏡鏡座上。一般主機廠都要求前風擋玻璃在出廠前安裝好后視鏡鏡座，因此，選用符合風擋玻璃加工工藝要求將后視鏡鏡座固定在前風擋玻璃上具有重要意義。

1 研究現(xiàn)狀

汽車內(nèi)后視鏡鏡座是金屬件，前風擋玻璃是非金屬件，2者的化學結(jié)構(gòu)和機械性能差別較大，因此，對結(jié)構(gòu)膠粘劑的相關(guān)性能要求較高，主要有幾點：①膠粘劑要與2種材料的表面均有優(yōu)良的粘接力，以滿足使用要求；②膠粘劑固化后要具有一定的彈性和韌性，以吸收汽車行駛及剎車過程中的震動和沖擊力；③膠粘劑在固化過程中，玻璃加工豎直放置時，鏡座不能發(fā)生位移，以滿足前風擋玻璃的外觀要求；④固化后的膠粘劑要具有良好的耐熱、耐高寒、耐濕熱和耐老化等性能；⑤膠粘劑應(yīng)具有良好的施工工藝性，以方便使用；⑥膠粘劑的固化工藝應(yīng)符合汽車前風擋玻璃的生產(chǎn)工藝。

目前市場上的膠粘劑種類很多，但都很難同時滿足以上汽車內(nèi)后視鏡鏡座的結(jié)構(gòu)粘接要求。

汽車玻璃廠家一般采用單組分聚氨酯結(jié)構(gòu)膠粘劑、雙組分環(huán)氧樹脂膠粘劑、光敏膠、PVB膠膜和結(jié)構(gòu)膠膜等，下面具體闡述各種膠粘劑的優(yōu)缺點。

（1）單組分聚氨酯結(jié)構(gòu)膠粘劑

單組分聚氨酯膠粘劑固化后性能優(yōu)異，強度較大，耐油、吸震效果較好，但其缺點是耐濕熱性能較差，固化時間較長，一般為3～7 d[2～5]，生產(chǎn)效率較低，嚴重制約了汽車玻璃制造廠家產(chǎn)能的擴展。同時，聚氨酯膠固化過程獨立于前風擋玻璃加工生產(chǎn)過程，使得前風擋玻璃的制備工藝復雜化。

（2）雙組分環(huán)氧樹脂膠粘劑

雙組分環(huán)氧樹脂膠粘劑固化時間較短，強度較大，同時具有優(yōu)良的耐酸性、耐堿性、耐溶劑及耐濕性能[6～8]。但施工時需混膠，操作工序復雜，同時雙組分環(huán)氧固化后，硬度較大，彈性較小[9]，易造成汽車前風擋玻璃表面應(yīng)力集中，影響汽車玻璃的后期使用。

（3）光敏膠

光敏膠（UV膠）又稱無影膠、紫外光固化膠，是一種必須通過紫外線光照射才能固化的一類膠粘劑，其固化原理是UV 固化材料中的光引發(fā)劑（或光敏劑）在紫外線的照射下吸收能量產(chǎn)生活性自由基或陽離子，引發(fā)單體聚合、產(chǎn)生化學交聯(lián)反應(yīng)，使黏合劑在數(shù)秒鐘內(nèi)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)[10]。 專利[11]中提到了使用光敏膠均勻涂抹于待粘鏡座表面，采用紫外燈照射，使膠發(fā)生反應(yīng)，將后視鏡鏡座與玻璃粘接在一起。其優(yōu)點是固化方法簡單，但是，在實際操作中增加了一道工序，使得整個工藝復雜化。

（4）PVB膠膜

PVB（聚乙烯醇縮丁醛）膠膜（PVB Film），又稱PVB膠片、PVB薄膜或PVB中間膜等，是一種熱塑性樹脂膜。PVB膠膜可廣泛應(yīng)用于建筑夾層玻璃、汽車夾層玻璃、太陽能光伏玻璃、防彈玻璃和隔音玻璃等[12]。具有較好的安全性，可防止玻璃由于外力作用破碎成碎片而濺起傷人。使用PVB膠膜粘接內(nèi)后視鏡鏡座的施工工藝簡單方便，價格較低，但力學性能較差，在使用過程中存在內(nèi)后視鏡脫落等風險。

（5）高分子復合結(jié)構(gòu)膠膜類

結(jié)構(gòu)膠膜類產(chǎn)品為高分子復合型材料，一般采用環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂與合成橡膠進行復合，該類產(chǎn)品具備較高的強度和彈性[13]。該類產(chǎn)品在固化過程中可以與前風擋玻璃的制備過程同時進行，操作簡單方便，無需添加設(shè)備，無溢膠現(xiàn)象，技術(shù)含量較高。

此類產(chǎn)品一般選用潛伏性固化劑，只有在高溫條件下才能進行完全反應(yīng)，起到結(jié)構(gòu)粘接等作用。固化后對冷熱溫度的變化沖擊、潮濕和紫外等外界環(huán)境因素有較強的抵御能力；耐鹽、耐酸、耐堿和耐油等性能優(yōu)良。目前國內(nèi)外市場上80%的后視鏡鏡座的粘接均采用結(jié)構(gòu)膠膜類產(chǎn)品進行粘接。

2015年之前，該類產(chǎn)品均被美國一家企業(yè)壟斷，鄭州中原思藍德高科股份有限公司于2014年成功研發(fā)出一款牌號為MF1009的結(jié)構(gòu)膠膜，并在國內(nèi)外多家汽車玻璃廠批量穩(wěn)定使用，效果良好，2016年年銷量約為1000萬塊。

2 結(jié)構(gòu)膠膜類產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及施工工藝

2.1 生產(chǎn)工藝流程

結(jié)構(gòu)膠膜類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程一般采用真空捏合機和雙螺桿擠出機等設(shè)備進行生產(chǎn)。圖1為該類產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程圖。

2.2 施工工藝

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖Fig.1 Production process flow chart

1）清潔基材表面。

2）緩慢撕開結(jié)構(gòu)膠膜一面的隔離紙，將暴露的膠膜按圖紙樣式粘貼在后視鏡鏡座上，稍用力按壓，保證結(jié)構(gòu)膠膜與鏡座粘接緊密，保留另一側(cè)的隔離紙。

3）將粘有結(jié)構(gòu)膠膜的后視鏡鏡座置于烘箱中預熱，烘烤溫度及時間根據(jù)客戶的使用需求而定。

4）緩慢撕開另一面的隔離紙，按要求將另一側(cè)膠膜粘貼在前風擋玻璃指定位置上。施加的壓力可根據(jù)具體施工需求進行調(diào)節(jié)。

5）根據(jù)生產(chǎn)需求，在相應(yīng)的高溫高壓條件下進行固化。

3 結(jié)構(gòu)膠膜類產(chǎn)品性能分析

依據(jù)通用GW 16016標準，對思藍德結(jié)構(gòu)膠膜類產(chǎn)品進行性能分析，結(jié)果如表1所示。

由表1可知：思藍德結(jié)構(gòu)膠膜類產(chǎn)品的各項性能優(yōu)異，均能滿足標準要求。

表1 思藍德結(jié)構(gòu)膠膜類產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)Tab.1 Performance data of Silande structural adhesive film

4 市場前景

該類產(chǎn)品不添加任何溶劑，低VOC，可以與前風擋玻璃的制備過程同時進行，操作簡單方便。

據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2016年全年，汽車全球產(chǎn)銷量均突破9 000萬輛，并呈現(xiàn)出接近5%的增速。每輛車的結(jié)構(gòu)膠膜用量按10 cm2計算，每年結(jié)構(gòu)膠膜的用量約為100 000 m2，近億塊的使用量。目前該類結(jié)構(gòu)膠膜產(chǎn)品每平方米的售價為數(shù)千元，具有良好的市場前景和巨大的經(jīng)濟效益。

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