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汽车空调出风口海绵粘胶解决方案

汽车空气调节装置(air conditioning device) 简称汽车空调。主要功用是把汽车车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动调整和控制在最佳状态,为乘员提供舒适的乘坐环境,为驾驶员创造良好的工作条件,是对确保安全行车起到重要作用的通风装置。

汽车空调出风口和汽车空调管道接驳处需要用到密封海绵(图一),其功能主要是密封减震、保温、止水止气。该海绵垫圈部分截断面积直接和汽车空调向车舱输送的压缩空气接触,因此其本身的环保特性如VOC、气味、雾化等也会影响流向车舱空气的VOC含量及乘客嗅味感受,甚至挡风玻璃的雾度。其成本在汽车空调总成件中微不足道,但其重要性却不可小觑。
 
图一
 
空调出风口背胶海绵,其主要构成是发泡海绵和压敏胶带的复合品。汽车空调厂家根据组装工艺要求,常选用的海绵材质为PU聚氨酯发泡海绵(全开孔,图二)和EPDM三元乙丙发泡海绵(半开孔半闭孔,图三),近年来也有厂家选用多种复合材质,如EPDM海绵和IXPE电子交联海绵的复合品(图四)。


图二

图三

图四


PU海绵和EPDM海绵各有利弊:PU海绵因为发泡工艺和自身结构的原因,即便是溶剂型PU发泡,因为是全开孔结构,VOC和气味释放处理更加容易,如剖片后通风放置或热贴压敏胶养生后模切,缺点是硬度较高,压缩后形变大,且耐老化性能较一般(图五);EPDM海绵目前发泡工艺多采用氨气发泡,又由于其半开孔半闭孔的结构原因,氨气残留问题导致气味后处理困难,但是EPDM海绵硬度低,压缩后尺寸稳定性好,止水止气性能优异,同时耐老化性能好。因此也有厂家为了弥补EPDM海绵气味上的劣势采用EPDM和IXPE复合,一定程度上缓解了EPDM海绵气味释放大的问题。
 

 
图五
 
无论采用何种海绵,都需要用到压敏胶来实现海绵和出风口粘接的目的,而一款性能优异的压敏胶带务必需要同时满足以下几点:①优异的持久粘接力,这是保证海绵圈长期服贴性的基础;②优异的长期耐高低温、耐湿度范围;③曲面抗蠕变能力,对非DIECUTTING冲型的整块海绵而是由密封条折弯而成的风口海绵显得尤为重要(图六、图七);④符合低VOC低气味的环保要求;⑤优异的性价比。


 图六

图七


日本光洋产业株式会社根据该空调海绵圈的应用要求,于2015年7月成功推出了一款改良的水性丙烯酸压敏胶KR-162i。其与PU海绵和EPDM海绵优异的持久粘接性能,优异的耐高低温(-40℃-100℃)、耐水性,优异的曲面粘接耐翘曲性能,优异的环保性能,较高的性价比,使其一经推出就深受汽车行业模切加工企业的追捧。 
以下就光洋产业KOYOBOND®水性压敏胶KR-162i(图表中简写为“水系”)与N公司的常规溶剂型压敏胶(图标中简写为溶剂系)做粘性测试及VOC释放对比。

 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
成本方面,因光洋KOYOBOND®水性压敏胶粘剂的难燃性和热结膜自架桥技术的导入(预加固化剂的单组分胶水),因此物流运输及储存成本都较低,同时对涂布设备要求较低,无需加装静电防爆装置及甲苯回收装置,涂胶设备清洗方便,涂布生产时不产生溶剂暴露及刺激性气味。但水性胶粘剂涂布生产时,由于水份挥发受胶水固含量、烘箱温度和速度三方面平衡性影响,单位时间的涂布效率要低于溶剂型压敏胶,原料及制造综合成本比普通的溶剂型压敏胶高15%-20%。但是对比脱甲苯处理(溶剂替换为醋酸乙酯或甲醇、乙醇、醚类)的低VOC溶剂压敏胶有优势,整体成本要低10%-15%。同时还可以根据客户应用要求的不同和成本控制需求,推荐多样化的产品,如棉纸基材KR-162iPW(重工性好,短期可再剥离,适合EPDM海绵)、化纤网格基材KR-162iKW(适合PU曲面粘接)及无基材KR-162iNW(适合整体模切的PU海绵)的双面胶带。对供货距离近的客户可以采取直接涂胶加工的方式供货,量身定制胶膜厚度并可选加强筋方案(化纤网格K、纯胶膜N、无纺布P)。