汽车密封条绒面涂料的研制

　　唐二军！

　　李平"张炳烛！耿耀宗！

　　（河北科技大学化工设计研宄所，石家庄050018，河北师范大学化学系，石家庄050021）刖目汽车密封条用于汽车的门窗活动部件以及金属与非金属部件的连接与密封。它的材质一般为PVC橡塑或三元乙丙橡胶，如果不对其表面进行处理，不仅与门窗玻璃的摩擦阻力很大，而且密封性能也差，因此，通常对其表面进行植绒，形成一层绒面涂层，减小摩擦阻力，提高防尘、防震及缓冲性能。

　　密封条绒面涂料（或称植绒涂料）由植绒胶和绒毛构成。利用高压静电感应原理，将绒毛植于密封条涂胶表面，干燥固化形成涂层/10.目前，市场上静电植绒胶较多，主要是丙烯酸系列，其绒毛与底材黏接牢度较差，一般干湿擦牢度为200014000次，以聚氨酯为胶黏剂制备的绒面涂料牢度较好，一般干擦牢度可达1万次。关于汽车密封条绒面涂料制备的研究报道较少，为此开展了这方面的研究工作，工作重点为植绒胶的合成和绒面涂料的制备。聚氨酯植绒胶为双组分，甲组分是端羟基聚酯型聚氨酯，乙组分为端异氰酸酯预聚体，使用时将甲乙组分按一定比例混匀，涂于密封条的表面，其分子中含有酯键、脲键和醚键等，与密封条和绒毛都有很好的黏附力，制备的绒面涂料涂层坚韧，耐磨性、挠曲性好。目前，利用该技术制备的密封条已应用于多家汽车厂，使用效果良好。

　　2试验部分2.1植绒胶的制备主要原料己二酸、乙二醇、丁二醇、甲苯二异氰酸酯（TDI，80/20），三羟甲基丙烷（TMP）、溶剂、助剂等。

　　制备工艺A组分（主剂）制备：将己二酸与二元醇在170 -2208下进行缩聚反应，当酸值降至20mgKOH/g以下时，进行减压脱水，酸值降至1mgKOH/g以下时为终点，降温加入溶剂、TDI和催化剂进行缩合反应，反应完全后，降温至508加入溶剂和助剂，搅拌出料。

　　B组分（固化剂）的制备：向反应釜中加入TDI和部分溶剂，开动搅拌，滴加预先脱水并熔化的TMP，控制滴加速度，使温度保持在45-608之间，而后升温到728，在70-758之间保温2当一NCO的含量降至10A（质量分数）左右，冷却至室温，即得外观为浅黄色的预聚体。

　　2.2绒面涂料的制备当密封条的材质为PVC橡塑时，先用丙酮擦洗其表面去除灰尘杂物，然后将A、B组分植绒胶按一定比例混合均匀，涂于密封条的表面（可用羊毛刷或涂胶机），此道工序为绒面涂料形成的关键，要求涂刷均匀平整，无漏缺和流淌，之后将涂胶的密封条送入植绒机静电场，带电的绒毛在静电场的作用下，竖直均匀地插入胶黏剂层中，于608左右固化1h或室温固化24h，在密封条上可形成一层致密牢固的绒面涂层。

　　当密封条的材质为三元乙丙橡胶时，由于这种材料属非极性材料，表面能很低，胶黏剂很难与其表面黏附，因此，不能像PVC橡塑条那样施工，必须对其表面进行处理，一般采用机械打磨法，将其表面打毛，以增加表面的粗糙度而提高表面能，然后进行涂胶植绒，形成的绒面涂层才有足够的牢度。

　　2.3胶黏剂及绒面涂层的性能测试和技术指标2……1主要性能测试！植绒胶的黏度：用旋转黏度计进行测定。！植绒胶一NCO含量和一OH值分别采用二丁胺法和苯胺-吡啶法测定。！绒面涂层的柔韧性：将制成绒面层的密封条成品弯折时，涂层不发生裂纹现象。！绒面涂层的耐水性：将成品密封条在30 8热水中浸泡2h，不允许有脱毛和起层现象。！涂层的耐磨耗性：制备好绒面层的密封条采用涂料与涂装1试验研究与应用日本静电植绒产品标准（500g负荷）在磨耗试验机上进行往复式磨耗10 000次，检查是否露出基材（由汽车厂协助测定）。

　　2.3.2主要技术性能指标主要技术性能指标如表1所列。

　　表1主要技术性能指标项目植绒胶性能绒面涂层性能A组分黏度/mPa*s B组分黏度/mPas B组分一NC0/6柔韧性通过耐水性通过耐磨耗（10不露基材3结果与讨论3.1影响绒面涂料附着力的因素在汽车密封条绒面涂料中，聚氨酯胶的性能直接决定着绒面涂料的附着力，在试验中通过测定胶的剥离强度来考察涂料的附着力，主要考察了原料和NC0/0H比的影响。

　　3.1.1植绒胶原料的选择A组分为端羟基聚氨酯组分，先由二元酸与多元醇缩合成聚酯多元醇，其相对分子质量太小，黏接强度小；相对分子质量太大，黏度太大甚至凝胶而无法使用。经试验，一般相对分子质量为2 000左右较好。在二元酸与多元醇缩合聚合中，配比一定时，聚酯多元醇的相对分子质量与羟值互为反比关系，在生产中往往通过测定羟值来控制缩合产物的反应程度，经反复试验羟值在50-60mgK0H/g之间为好。

　　3.1.2A组分中CO/OH比对剥离强度的影响在A组分中，由聚酯多元醇进行扩链，选择不同的NC0/0H配比制备端羟基组分，分别与相同的B组分复配，对剥离强度的影响如所示。

　　的剥离强度提高，这是由于在A组分中，随着一NC0量的增大，一NC0和一0H两基团数接近，相对分子质量提高，分子链中氨酯键增多，黏接强度增大，但该组分为羟基组分，因此NC0/0H应小于1，同时为保证和一定量的B组分完全反应，经过试验证实：NC0/0H在0.94-0.97之间为好。

　　3.2影响绒面涂料柔韧性和手感的因素作为密封条绒面涂料，涂层的柔韧性和手感要好。手感主要取决于绒毛，绒毛要长短均匀，无杂质。

　　静电植绒过程中，绒毛全部均匀密实竖直地植于胶层中，涂层才能有好的手感。柔韧性主要取决于植绒胶的柔韧性，如果植绒胶柔韧性差，不仅绒面层柔韧性差，而且容易脱落，为保证涂层的性能，在调制植绒胶时，A组分中羟基的物质的量与B组分中的异氰酸基的物质的量应保持一定比例。一般在配胶时应使NC0基略过量，否则过剩的0H不能完全固化反应，黏接强度小。在固化时过量的NC0可与环境中的湿气反应，进一步提高附着力，但如过量太多，使胶层的交联密度增大，易造成涂层的柔韧性差，经试验表明，一般NC0/0H在1.05-1.15之间为好。

　　4结语选用适当的原料和配方制备双组分聚氨酯植绒胶，且两组分复配时选择合适比例，经过静电植绒制备的汽车密封条绒面涂料，涂层黏合牢固，柔韧性好，经有关汽车厂试用可完全满足使用要求。

(完)