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目前汽车内饰用水性聚氨酯胶粘剂的研发状况

    汽车内部装饰大多数使用人造革、聚氨酯泡沫塑料、塑料壁纸、乳胶海绵、人造地毯、布、丝绒和木材等材料,增加车内美观。例如顶蓬、地毯、门板、仪表盘等。目前在国内汽车内饰大多还是使用易燃、有毒、污染环境的溶剂型胶粘剂,如氯丁胶胶粘剂。溶剂型胶粘剂不仅造成资源严重浪费,严重污染环境,而且对施工人员的健康造成很大威胁。使用溶剂型胶粘剂装饰的汽车,在很长一段时间内溶剂不断地缓慢释放出来,使司乘人员受到伤害,汽车质量也受到影响。而水基胶粘剂由于以水为溶剂,不含有毒溶剂,甚至可以做到VOC几乎为0。因此近年来在汽车工业上,水基胶粘剂正在取代传统的溶剂型粘合剂,开始用于汽车内饰,并且增长速度很快。目前世界上汽车顶棚内衬水性胶粘剂的比例已超过1/3。以日本汽车为例,目前汽车内饰胶几乎全部实现水性化。今后水基聚氨酯胶粘剂的年增长估计保持在8%一10%。
    在我国,随着经济的持续高速发展,汽车进入家庭步伐的加快,汽车车内环境污染问题也越来越引起人们的关注。据2004年中国科协工程学会联合会汽车专业委员会对汽车车内环境污染情况调查结果显示,高达93.82%的新车车内环境达不到国家房屋室内空气标准,其中苯超过标准14.45倍、甲苯超过80.2倍、二甲苯超过17.34倍、甲醛超过6.56倍、VOC超过17倍,而这些污染的主要来源于胶粘剂,尤其是,车内空间较室内更为狭小,其危害将更大。目前,车内空气污染问题已引起社会各界与政府有关部门的广泛重视,国家有关法规对车内污染物及VOC含量做了严格的规定。可以预料,这些标准的制定与实施,将促进我国水性胶粘剂等环保型产品在汽车上的使用。
    在水基胶粘剂中,水性聚氨酯胶粘剂与其它水系材料相比,具有强度高、弹性好、耐低温和抗磨性能优良,胶膜物性可调节范围大等特点。而且在特定条件下,水性聚氨酯大分子上所含的羧基、羟基等基团也可参与固化反应,使大分子交联,从而获得优良的粘接效果。由于在结构中具有较多的极性基团,如氨酯键、脲键、离子键以及羧基、羟基等基团,因此对许多合成材料特别是极性材料、多孔性材料如汽车内饰件用PVC人造革、聚氨酯软泡沫、纤维布复合材料、塑料壁纸、乳胶海绵、布、丝绒和木材、ABS、聚丙烯纤维板、织物、乙烯基塑料等具有良好的粘接性能,因而在汽车的仪表板、车门与顶棚内衬、座椅以及杂物箱内饰件等部位上得到应用,具有诱人的发展前景。
    目前在汽车内饰用水基聚氨酯粘合剂研制方面,美国、日本和西欧走在前列。我国水基聚氨酯粘合剂的应用和研究尚处于起步阶段,研究开发工作虽十分活跃,但应用水平不高,生产厂家不多,且品种单一,产品也多为低档产品,在性能方面与Bayer等公司还有较大差距。特别是高档水性聚氨酯胶粘剂全部为进口产品,主要来自Bayer公司、罗门哈斯公司、日本DIC公司等。我国大陆的水系聚氨酯粘合剂的开发与生产都还处于起步阶段。
    为了提高水性聚氨酯胶粘剂的性能,以及降低水基聚氨酯胶粘剂的成本,可以采用水性聚氨酯乳液与其他类型的乳液胶如氯丁胶乳、丙烯酸酯类乳液、EVA乳液、环氧树脂乳液等共混,形成聚合物合金,组成新的高性能、低成本的水基聚氨酯胶粘剂。有关改性水基聚氨酯胶粘剂的研究,美国、日本、西欧也走在前列。
    植物油聚醚中醚键含量较少,具有长链碳氢结构,可以为产品提供良好的耐水性,从而改善水性聚氨酯的耐水性。