陶氏開發經理：什么是車用聚氨酯粘接系統？

以下為陶氏化學技術服務與開發經理 胡毅勍在第七屆全球汽車產業論壇上的演講——

歡迎大家來到上海，讓大家感受一下上海的PM2.5跟其他地方的PM2.5有什么區別。今天輕量化課題對PM2.5的降低有很大的作用，今天將主要介紹陶氏汽車的相關業務—聚氨酯的彈性粘接系統。

這個課題是一個比較冷門的課題，相對來說大家對這一塊的認知度也不是很高。陶氏汽車事業部主要有5個方面，風擋的粘接系統，車身的粘接，橡膠金屬粘接，第四塊是車身的材料。所以我們主要提供的是汽車里面的一些看不到的東西，但是這些東西實際上對汽車包括減重都有很大的貢獻。

首先要介紹的是聚氨酯的彈性粘接和復合的粘結。我先介紹一下彈性粘接，其實就是我們前后風擋粘接，這一塊內容是陶氏最早發明粘接系統的，大家可以看這個圖， 它是把這個掛鉤勾在我們玻璃上然后把玻璃拉起來，這就是用的陶氏的風擋粘接材料。1978年陶氏就發明了聚氨酯來做這個粘接技術，因為是最早開發的所以占 的市場份額很大，北美有70%的主機廠用了陶氏的粘接體系，全球也有一半的主機廠采用了陶氏的風擋粘接體系。

現在介紹一下風擋粘接體系的結構。它中間這部分是風擋粘接膠，我們會用玻璃活化劑和車身底涂。這個粘接強度非常高，所有這一套體系簡單來說，就是通過化學反 應從玻璃到車身通過化學反應的方式聯系到一起，所有的方式都是通過化學反應進行得。我們現在40多年的風擋粘接技術，目前來說主要有四塊的比較有特點的四 塊技術，我這邊主要簡單介紹一下，首先第一塊就是我們車身免底涂技術，叫P2P，我們這個膠可以直接，剛才介紹的就是一個比較傳統的風擋粘接技術，玻璃和 車身都是有底涂處理的，通過這個改善，我們從車身這一塊把底涂免去，免去以黑，底涂是溶劑型的產品，里面有很多的溶劑，通過這個步驟的減少，可以減少車身 的碳排放，可以減少掉一個人工在這邊做這個操作。有的主機廠是通過機器人來涂這個底涂，也可以介紹到一線的機器人。我們一會會介紹一下P2P的技術，現在 是推廣階段，歐美比較成熟，歐洲是80%以上的主機廠都在用這個技術。國內的話主機廠用的并不是多。還有一個技術就是快速定位技術，它一個主要的作用就 是，風擋在總裝車間做完安裝之后，通過裝備之后有一段時間，在比較寒冷的區域，溫度和濕度比較大，這種情況下，如果玻璃膠跟空氣中的水份和濕度大的話膠就 非常的慢，就導致玻璃到裝的過程當中會出現玻璃的滑移，使我們有一個快速定位的技術，可以有效的防止玻璃移位，不需要額外的固定措施，比如貼一些封箱帶， 這是很多車廠在冬天的時候做貼封箱帶的玻璃而我們的技術就可以減少這一步。

第三個技術我們提到剝離的免底涂技術，通過我們技術改善，除了車身這一塊免底涂以外，也減少了車玻的免底涂還有一個技術就是高模量的技術，在德國的汽車企業 會用這樣的技術，它就是我們的剪切模比較高，有一個高的硬度，在做整個車的流轉剛度和其他的時候，它能夠幫助提高整個車身的轉讓度。我們去年跟韓國現代做 了一個案例，在我們的體系里面開發了一個高模量的膠，使他們成功實現了車身剛度的提高，同時減少了鋼板的厚度。

這是我們在國內主推的P2P的技術，我們有近三年的免底涂的技術開發，這個技術是比較有挑戰性的，這是因為油漆體系以及清漆體系來做的，從三涂兩烘到現在的 兩涂一烘，新的油漆體系，它的清漆一直在變化，有的用到一些含硅的體系，我們要在這個膠里面額外的加入到一些活性成分，比如說催化劑、硅烷物質，通過這些 物質的引入實現跟不同的清漆之間做一個很好的粘接。我們這個技術在歐洲是80%的車廠都已經在推北美的話大部分車廠在推這個技術。現在日系車廠和一些韓系 車廠也在推這個技術。包括現在國內的話我們也是做了好幾家，包括大的通用、大眾、奧迪都有做這個技術地我們對這個免底涂的技術有一個全方位的方案，包括粘 接技術以及工廠的實施，怎么樣幫助車廠能夠把這個底涂免掉，能夠最終在車型上實施免底涂，希望可以更多的跟我們的車廠合作。

40多年來，這個技術總共有三代的免底涂技術，這一面免底涂技術就是一涂兩烘的體系是用溶劑酸等一些化學用品，這些技術性價比高，在歐洲以前用的比較多，通過 催化劑的選擇來實現免底涂。第二帶的免底涂技術可以使用一些新的技術，比如硅烷的清漆技術，我們也有相應的技術實現，這里面就是相應的加入了一些有效幫助 截面實現第二代的粘接。這一代粘接就是把我們所一些技術都替代了，所以它是非常貴的，覆蓋面也最廣，我們根據車廠這一塊的油漆體系相應的推薦一個P2P的 體系。

我這邊再提一下剛剛提到的高模量的系統，這是中國車廠并不是特別在意的地方，覺得風擋粘接膠并不是他們考慮的，一些德系車的風擋粘接膠都用的高能量的，比如 奧迪、大眾還有陸虎，都用的這種高模量的車，它相對于傳統的玻璃膠，有3倍的提高。比如說陸虎的一款車型就是用的這個高模量。還有一個就是車身和玻璃底涂 系統，這個技術基本上玻璃面和窗框面都是用的這個技術。

我再介紹一下陶氏的復合材料粘接技術。現在車內用的很多的輕量化材料復合材料，包括碳纖維、包括一些塑料門，至少在國內已經看到有6款車型要引入這種塑料門 的技術，這一塊陶氏有全套的解決方案，針對一種材料和塑料粘接有全套解決方案。我們這個商標叫Betaforce，它根據客戶的要求有不同的模量，滿足你 從小件的粘接到結構粘接，它的模量是逐步提高的，有機材料雖然它是高分子的，但是它受溫度的影響很小，這是我們新的技術黃線和紅線是新的技術，可以看到， 我們車上使用的溫度范圍內它模量變化是很小的，可以滿足一個使用要求。這是我們Betaforce的一個全家福，通過這個來選擇我們不同的材料。我這里舉 兩個例子，一個是2850，這是我們在目前寶馬i3，就是碳纖維上用的一個粘接材料，它的特點是10兆帕的模量可以提到免底涂的粘接，通過各種模塊粘接的 需要來做這個。9050是一個聚氨酯的粘接體系，它模量達到了2到300兆帕。73100也是粘接材料，它可以粘接一些大包圍，以及導流板。這是2850 的一個粘接情況。