崔建國
中車長春軌道客車股份有限公司 吉林長春 130062
根據(jù)DIN6701體系,地板布粘接為A3等級,但是由于是大面積粘接,一旦地板布粘接出現(xiàn)問題,會影響車輛美觀,后期返修困難,因此,地板布的粘接在軌道車輛的粘接體系中占有重要地位。軌道車輛目前采用PVC和橡膠兩類地板布,個別地板布材質(zhì)為丙烯酸。而車輛地板多是鋁蜂窩地板,個別車輛采用木地板或碳纖維復合板。地板布粘接常用的膠粘劑主要有環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑和氯丁膠三大類,對于不同類型的膠粘劑,地板布的施工工藝也有一定的不同。隨著軌道車輛的環(huán)保要求和防火要求,一些新型的膠粘劑正在被開發(fā)和使用。
地板布粘接按照粘接接頭的構成,是由粘接基材、界面層和膠粘劑組成[1]。
地板布選用一般是2-3mm的pvc或橡膠地板布。地板布的背面是粘接面,橡膠地板布背面一般進行拉毛處理,但是拉毛的粗糙度不宜過大,粗糙度過大容易形成毛細作用,粘接過程中膠粘劑不能完全潤濕,粘接效果差,同時由于拉毛處理過重,表面的處理層與地板布之間的結合力變小,進行粘接實驗室,剝離的破壞模式雖然為地板布基材破壞,但是剝離力很小,不能滿足強度要求。Pvc地板布背面一般進行植絨處理,植絨處理會增加地板布的粘接性,但是個別地板布的植絨層過厚或過薄,都會影響地板布的粘接效果。
常用的地板為鋁蜂窩地板,地板表面進行拉絲處理,粘接效果好,但是如果拉絲過深,不利于粘接。由于項目需求,個別項目會使用帶涂層的木地板,涂層可能為防火性能較好的酚醛樹脂,處理過程中要注意清洗劑對基材的破壞。隨著符合材料的應用,地板的材質(zhì)也出現(xiàn)的玻璃鋼復合板和碳纖維復合板,在使用過程中,一定要做好表面處理,清除表面不利于粘接的表面層。
傳統(tǒng)的膠粘劑主要有環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑和氯丁膠。
環(huán)氧樹脂膠粘劑[2]粘接地板布應用最為廣泛,雙組份膠粘劑反應過程中受外界因素影響小,操作時間長,但是環(huán)氧樹脂韌性較差,在地板拼接結構出現(xiàn)位移時,膠層容易斷裂,導致地板布出現(xiàn)鼓包。
聚氨酯膠粘劑[3]也是常用的地板布粘接膠粘劑,雙組份體系,反應過程中受外界影響較大,特別是濕氣和溫度,濕氣會與固化劑反應容易產(chǎn)生氣泡,溫度較高時,固化速度較快,操作時間短,不利于地板布鋪裝,易出現(xiàn)粘接問題;但是聚氨酯膠粘劑韌性好,微小的震動不會破壞膠層。
氯丁橡膠膠粘劑作為單組分膠粘劑,雙面涂膠,操作簡單,開放時間長,屬于接觸法施工工藝,初粘力強,適用于立面地板布的粘接。粘接強度相比聚氨酯和環(huán)氧膠粘劑要低,后期維護拆卸更換簡單。由于是單組分膠粘劑,膠粘劑的主要組成是溶劑,溶劑揮發(fā)過程中,會揮發(fā)大量的溶劑,voc釋放超過500g/L,相比于環(huán)氧和聚氨酯膠粘劑,voc釋放量過高,會對環(huán)境造成一定的污染。
隨著新材料的研發(fā),很多研究機構開始研究新型的環(huán)保型膠粘劑,用來替代常用的氯丁膠粘劑?,F(xiàn)階段,主要的新型膠粘劑主要有兩類,水性膠粘劑和熱熔膠粘劑。
水性膠粘劑主要是水溶性聚氨酯膠粘劑,用水替代傳統(tǒng)的有機溶劑,施工過程中基本無溶劑揮發(fā),更加環(huán)保。使用過程中通常需要加熱進行固化,加熱后反應快,初粘力高,但是因為固化過程中需要升溫,施工工藝比較復雜,由于溶劑為水,如果膠粘劑中水分揮發(fā)不完全,后期運行過程中很容易出現(xiàn)膠粘劑失效而導致地板布鼓包,風險較高。
熱熔膠粘劑主要有膠膜和噴膠。膠粘劑初始狀態(tài)為固體,無溶劑,施工過程無voc排放。膠膜在使用過程中,直接鋪裝在地板和地板布之間,然后對地板布進行加熱,升溫固化膠粘劑,和水性膠類似,后期加熱過程比較復雜,施工工期較長,同時,熱熔膠膜固化溫度較高,可能會對地板布有一定的影響。熱熔型噴膠,是用熱熔膠槍將膠粘劑熔融,加壓,將熔融的膠粘劑噴到地板或地板布表面,然后進行粘接,施工雖然簡單,但是熔融膠粘劑冷卻快,操作時間短,一般只有5min左右,如果鋪裝過程中出現(xiàn)偏差,很難對地板布進行調(diào)整,施工風險較高。
地板布的鋪裝方式會根據(jù)車型和地板布規(guī)格選擇不同鋪裝方式,常見的鋪裝方式有縱向長條鋪設和橫向分塊鋪設。地板布的拼接主要有無縫拼接和有縫拼接。
地板布鋪裝工藝,以雙組份膠粘劑為例,
(1)鋪裝前準備:鋪展地板布(24h),同溫地板布膠(24h)
(2)地板表面處理:打磨,清潔,要求表面平整、干凈、無水和油等污染問題。
(3)地板布裁剪:按照圖紙要求和現(xiàn)車尺寸,先裁剪大料再裁剪細小料。
(4)地板表面劃線:根據(jù)圖紙和裁剪的地板布,預鋪裝,畫定位線。
(5)粘接地板布:混膠,粘接區(qū)域刮膠,鋪裝地板布,調(diào)整,推平和趕壓地板布,粘貼固化保護
(6)焊縫:固化24h后,進行焊縫焊接,保護。
軌道車輛地板布的粘接,根據(jù)地板布和地板粘接面選擇合適的膠粘劑;根據(jù)車型和地板布規(guī)格,選擇合適的地板布鋪裝工藝。合適的膠粘劑和合適的施工工藝是保證地板布粘接質(zhì)量的前提,地板布鋪裝工藝人員的施工水平是影響地板布鋪裝質(zhì)量的重要因素。隨著軌道車輛的環(huán)保要求越來越高,對于開發(fā)和使用成熟的環(huán)保型膠粘劑,利用新型膠粘劑替代原有的膠粘劑,做到地板布粘接更加環(huán)保,工藝更加簡便,具有重要的意義。