李　程 ，齐　阳

（1.三友（天津）高分子技术有限公司，天津 300211；2.天津市胶粘剂研究会，天津 300211 )

随着制造技术的不断发展，以及人们对交通工具内空气质量的日益关注，车内空气质量强制达标已于2017年1月1日起实施，2017年4月19日，京津冀发布了环保领域首个统一标准《建筑类涂料与胶粘剂挥发性有机化合物限值标准》，此标准出台将对生产、销售、使用建筑类涂料与胶粘剂的各个环节进行全过程管控。为此，环保型材料越来越受到（新能源）汽车、轨道交通、军品、舰船和建筑等生产企业的青睐。

同时，由于环保和节能的需要，轻量化已经成为世界汽车乃至轨道交通产业发展的潮流。轻量化就是在保证强度和安全性能的前提下，尽可能地降低自身的装备质量，从而提高动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。然而降低制造用钢板的厚度会使车身刚度下降从而导致车辆在行驶中容易产生噪音和共振。特别是在高速行驶的舰船与高铁上，车厢在与空气和轨道作用下产生的振动及噪音影响更为严重，据研究表明，声音达到80 dB以上就会对人体造成极大危害，而高速行驶的舰船、坦克和高铁等交通工具所产生的高分贝会降低乘坐者的舒适感。

因此，生产消音、补强的环保产品已成为世界各国制造企业的发展趋势。本世纪初，欧洲、日本等大型汽车制造商都提出了不同的局部加强方法，欧洲研究者是相对最早提出采用复合材料应用于汽车补强，然而其研制的浸环氧胶玻璃布结构制造应用工序极其繁琐，生产成本较高。因而，高强度、高韧性、高减振性和环保型（极低VOC、不含溶剂和无气味）高效消音补强胶片具有广泛的应用市场。

1　环保消音补强胶片的组装应用优势

1.1　材料环保

环保型高效消音补强胶片采用以聚丙烯酸丁酯为核、聚甲基丙烯酸甲酯为壳的核/壳结构丙烯酸酯纳米复合粒子增韧环氧树脂，解决了普通环氧树脂脆性较大、改性环氧树脂价格较高等问题，同时赋予了胶片高强度和高韧性，即在保证环氧树脂固化物本身剪切强度的同时，提高了其抗弯曲性；通过添加具有弱分子力的活性纳米层状云母粉、石墨、滑石粉等和固体球形弹性体等，使振动时产生的声波减弱，从而达到减振消音的目的，解决了车身减振消音性较差等问题，提高了驾乘舒适性[1]。采用潜伏性固化剂、促进剂和贮存稳定剂进行复合使用[2]，既解决了消音补强胶片常温容易凝胶、挤出容易固化和高温烘烤后迅速固化导致的钢板变形问题，又克服了汽车厂不能大批量进货、不能常温贮存等技术难题，保证了汽车的美观性[3]。为改善使用传统增塑剂造成的环境污染问题，本研究所述产品将常用增塑剂酞酸酯类替换为环保型增塑剂（聚异丁烯），使得产品的TVOC、VOC等环保性能指标达到了国际先进水平。

1.2　组装应用便捷

环保型高效消音补强胶片具有很好的手工操作性，并可根据具体位置大小及特殊情况，用手将成型的消音补强胶片放在所需处压实、抹平。使用时可用手直接操作，无毒、无味，容易与防粘纸脱离，而且工艺性较好，粘贴后不位移，可以经受车身制造后续的洗油、鳞化、电泳、喷漆和烘烤等工序，使得车体组装过程更加便捷。

1.3　组装应用范围较广

环保型消音补强胶片由于其优异的性能可用于多种交通工具的组装，例如（新能源）汽车、轨道交通、军品和舰船等新型交通工具领域[4]。以汽车组装应用的范围为例，环保型高效消音补强胶片主要用于新型交通工具的车门内板、门拉手、引擎盖内侧、车顶、轮罩和侧围等外板消音补强，以提高钢板的弯曲强度、刚度和抗冲击性，提升车辆的安全性能，增加钢板抗疲劳和阻尼效果，改善了新型交通工具乘坐的舒适性（NVH）[5，6]。如图1所示的是在汽车车体的应用部位。

图1　车体组装应用部位示意图Fig.1　Schematic diagram of application positions during vehicle assembling

2　环保消音胶片的组装应用方法

相比传统的产品，环保型消音补强胶片在车体组装时操作更加便捷，并且由于其材料的环保特性使得应用过程可以用手直接操作，对人体无害，具体应用流程如图2所示。

图2　组装应用流程图Fig.2　Application flow chart during assembling

3　环保消音补强胶片的组装应用前景

3.1　政策扶持

2016年7月8日，为加快重点行业VOCs(挥发性有机物）减排，推动工业绿色化发展，工信部、财政部联合发布《重点行业挥发性有机物削减行动计划》（以下简称“计划”）。根据《计划》，到2018年，工业行业VOCs排放量比2015年消减330万吨以上，其中要求低（无）VOC胶粘剂产品比例在2018年要达到85%以上，中国胶粘剂行业将面临重新洗牌的局面。随着环保法规日趋严格，新型交通工具室内空气质量强制达标已于2017年1月1日实施，环保型胶粘剂正在逐渐成为合成胶粘剂的主流产品。

当前国内经济面临由高速增长转入中高速增长的新常态，内在结构优化和质的提升已成为当务之急。此次国家有关部委发文，只给2年多的削减VOC排量调整时间，且在政策、法规和资金等方面配套出台许多有力措施，充分显示了国家在胶粘剂行业实施绿色与可持续发展的决心，这对整个产业链来说，都是一个不可忽视的风向标：溶剂型胶粘剂将逐步被取代，低VOC粘胶剂将迎来爆发式增长周期。

3.2　市场需求

“十三五”期间（2016-2020年），我国胶粘剂的发展目标是：产量年均增长率为7.8%，销售额年均增长率为8.3%，这样到2020年末，我国胶粘剂的总产量可达1 033.7万t，销售额可达1 328.0亿元人民币。在未来几年，我国胶粘剂行业在市场力的驱动作用下，必将朝环境友好型产品方向发展，这也将成为推动企业重点朝产品技术研究方向进步的动力。有鉴于此，环保型消音补强胶片在环保政策和新型交通工具快速发展的市场双重压力下具有长久的发展前景。

[1]王永龙.一种适用于汽车车身的补强胶片[P].CN 106496954,2017-03-15.

[2]高之香,李建武,李士学,等.一种汽车薄钢板用补强胶片[P].CN 204278654,2015-04-22.

[3]NITTO DENKO CORP(JP).Method of reinforcing asteelplatewitharesinrubber composition[P].EP:1531040,2005-05-18.

[4]闵志刚.橡胶/环氧树脂复合补强胶片的制备及性能研究[J].化工新型材料,2012,40(4):46-48.

[5]聂志华,雷文民,付存毅,等.薄板补强胶片在汽车工业中的应用[J].粘接,2007,28(3):52-53.

[6]Pinarhasi S,Mengi Y.Elastic layers bonded to flexible reinforcements[J].International Journal of Solids and Structures,2008,45(3-