水性環(huán)保阻燃膠粘劑在飛機座椅墊組件上的應(yīng)用

艾少華，趙景左，韓勝利，王 偉

（1.湖北回天新材料股份有限公司，湖北 襄陽 441057；2.襄陽麥德利航空科技有限公司，湖北 襄陽 441000）

水性環(huán)保阻燃膠粘劑在飛機座椅墊組件上的應(yīng)用

艾少華1，趙景左1，韓勝利1，王 偉2

（1.湖北回天新材料股份有限公司，湖北 襄陽 441057；2.襄陽麥德利航空科技有限公司，湖北 襄陽 441000）

研究了回天7504水性環(huán)保阻燃膠粘劑在飛機座椅墊組件上的應(yīng)用，該膠粘劑解決了飛機座椅墊上阻燃泡沫、擋火層、阻燃尼龍搭扣之間粘接的難題，粘接的座椅墊組件能滿足適航規(guī)章CCAR 25.853（c）燃燒試驗要求以及環(huán)保要求。

水性膠粘劑；環(huán)保；阻燃膠粘劑；飛機座椅墊；適航規(guī)章

飛機座椅墊組件作為飛機座椅的重要的組成部分，除了要保證乘坐者乘坐舒適性外，還要保證具有優(yōu)異的阻燃防火性以及應(yīng)急救生要求[1]。飛機座椅墊組件在機艙中是安全組件，長期以來，其主要材料（泡沫、擋火層、漂浮塊、搭扣、飾面套等）的阻燃性都被民航檢測部門嚴(yán)格監(jiān)管；但用于飛機座椅墊組件間相互粘接的膠粘劑，卻始終沒有被列入到有效的監(jiān)管范圍內(nèi)，國內(nèi)飛機座椅墊組件用膠粘劑的阻燃性一直是該行業(yè)的“痛點”問題。飛機座椅墊組件粘接用膠粘劑除了要滿足粘接牢固外，也必須做到阻燃防火，甚至是低煙、低毒。業(yè)內(nèi)對座椅泡沫材料防火阻燃研究和報道較多，但對飛機座椅墊組件粘接用阻燃膠粘劑報道較少，本文將重點介紹回天7504水性環(huán)保阻燃膠粘劑的特性和應(yīng)用，以期為飛機座椅墊組件行業(yè)相關(guān)單位提供一些選膠方面的參考。

1 粘接件及施膠工藝

1.1 飛機座椅墊組件結(jié)構(gòu)

飛機座椅墊組件分為坐墊和靠墊，如圖1所示。坐墊由阻燃聚氨酯開孔泡沫、阻燃聚乙烯閉孔泡沫、擋火層、阻燃尼龍搭扣、錦絲帶組成，相互之間由膠粘劑粘接?？繅|由阻燃聚氨酯開孔泡沫、擋火層（一種防火阻燃布）、阻燃尼龍搭扣組成，相互之間由膠粘劑粘接組合，起背部支撐作用。坐墊和靠墊內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。阻燃聚乙烯閉孔泡沫，也稱漂浮塊，賦予座椅墊有漂浮能力，極端情況下（如墜海、落水）有一定的救生功能，此時人手臂穿過錦絲帶可輔助抓持座椅墊獲得漂浮能力，等待救援；阻燃聚氨酯開孔泡沫比較柔軟，能滿足乘坐舒適性要求；阻燃尼龍搭扣起固定飾面套的作用。

圖1 座椅墊組件Fig.1 seat cushion

圖2 座椅墊組件剖面示意圖Fig.2 Schematic diagrams of seat cushion profile

1.2 施膠工藝

按照飛機座椅墊組件的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)中將7504水性環(huán)保阻燃膠粘劑采取刷涂或噴涂的方式均勻的涂于被粘物2面上，然后均勻施加一定壓力使被粘物粘接，置于室溫環(huán)境下自然干燥即可。溫度過低時，也可加熱提高干燥速度。

2 性能測試

1）膠粘劑有害物質(zhì)含量：按照TB/T3139—2006測試；

2）膠粘劑氧指數(shù)、燃燒性、燃燒后有害氣體濃度、煙密度：按照TB/T3237—2010測試；

3）膠粘劑燃燒等級、煙霧等級、滴落物等級、煙氣毒性：按照DIN5510-2：2009測試；

4）膠粘劑剝離強度：按照GB/T 2790—1995測試膠粘劑粘接座椅墊組件材料剝離強度；

5）座椅墊高低溫循環(huán)實驗：將粘好的座椅墊組件置于高低溫循環(huán)試驗箱，設(shè)定循環(huán)程序進行實驗。單個循環(huán)周期分4個連續(xù)的階段：第1階段：-45 ℃保溫4 h；第2階段：2 h從-45 ℃斜率升溫至80 ℃；第3階段：80 ℃保溫4 h；第4階段：2 h從80 ℃斜率降溫至-45 ℃。實驗循環(huán)次數(shù)100次，到達規(guī)定次數(shù)后，取出觀察組件粘接部位是否存在脫粘現(xiàn)象；

6）座椅墊燃燒試驗：按照適航規(guī)章CCAR 25.853（c）測試。

3 膠粘劑環(huán)保和阻燃特性

隨著人們對交通運輸設(shè)備內(nèi)空氣質(zhì)量的日益關(guān)注，交通運輸設(shè)備內(nèi)飾件粘接和密封材料水性化、環(huán)?；殉砂l(fā)展趨勢。回天7504選取水性聚醋酸乙烯酯乳液膠粘劑為主料，并在主鏈上通過接枝改性引入阻燃功能結(jié)構(gòu)，并輔以環(huán)保阻燃劑，實現(xiàn)了水性環(huán)保且低毒阻燃。由于回天7504是水性膠粘劑，其有害物質(zhì)含量符合TB/T3139—2006要求。

采用高鐵動車車身內(nèi)飾材料的2個標(biāo)準(zhǔn)（TB/T3237和DIN5510-2）分別對固化后的回天7504膠粘劑進行測試，結(jié)果見表1。測試結(jié)果表明固化后7504膠粘劑的氧指數(shù)超過60，離火立即自熄，燃燒時無滴落物產(chǎn)生，無引燃其他材料的風(fēng)險；煙霧等級為SR-2，煙氣毒性的有效劑量值FED為0.11，說明煙霧很少，且煙氣毒性較低，這對飛機燃燒起火后的乘客逃生具有積極意義，CCAR 25 853雖未對此做強制要求，但波音和空客已有相應(yīng)要求，低煙霧以及低煙毒是一種趨勢[2]。

表1 回天7504膠粘劑阻燃特性數(shù)據(jù)Tab.1 Flame retardance data of Huitian7504 adhesive

4 粘接后座椅墊組件性能

4.1 座椅墊組件材料粘接力學(xué)性能

膠粘劑對座椅墊組件材料（阻燃泡沫、擋火層、阻燃尼龍搭扣）的有效和牢固的粘接，是賦予座椅墊組件整體功能性的最基本要求。采用剝離強度對粘接的有效性進行評估，同時采用高低溫循環(huán)實驗對耐久性進行評估，測試結(jié)果見表2。測試數(shù)據(jù)表明阻燃泡沫/阻燃泡沫、阻燃泡沫/擋火層、擋火層/尼龍搭扣的剝離強度都較高，且粘接泡沫時的破壞形式都是材質(zhì)破壞，說明粘接效果較好。經(jīng)過100次-45 ℃/80 ℃高低溫循環(huán)試驗后，座椅墊組件粘接層均沒有出現(xiàn)脫粘現(xiàn)象，說明耐久性能優(yōu)異。

表2 回天7504膠粘劑剝離強度和高低溫循環(huán)測試數(shù)據(jù)Tab.2 Peeling strength and high - low temperature cycling test data of Huitian 7504 adhesive

4.2 座椅墊組件整體阻燃性能和應(yīng)用

座椅墊組件阻燃性能采用CCAR 25.853 （c）座椅組件燃燒試驗進行評估，該試驗設(shè)備是煤油燃燒器，燃燒油采用航空煤油，航空煤油通過燃油嘴噴出后點火對座椅墊組件進行燃燒，燃燒火焰溫度范圍1 866～1 964℉，燃燒時間120 s。這個試驗主要是模擬飛機失事后艙內(nèi)起火燃燒情況，通過限制座椅墊組件的燒焦長度來限制火焰?zhèn)鞑?；同時通過控制燃燒失重率來限制座椅墊組件的熱釋放和煙釋放[3]。用回天7504粘接的飛機座椅墊組件經(jīng)中國民航局測試中心測試，符合適航規(guī)章CCAR 25.853（c）要求，飛機座椅墊組件阻燃性良好，結(jié)果見表3。

表3 用回天7504粘接的飛機座椅墊組件CCAR 25.853(c)座椅墊燃燒試驗測試數(shù)據(jù)Tab.3 Airworthiness regulations CCAR 25.853(c) oil burning test data of bonded aircraft seat cushion components with Huitian 7504 adhesive

目前，回天7504水性環(huán)保阻燃膠粘劑已在民航客機座椅墊組件相關(guān)配套企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。另外，該膠在高鐵動車組內(nèi)部座椅墊組件和車身防寒材料上也得到大量應(yīng)用。

5 結(jié)論

1）回天7504水性阻燃環(huán)保膠粘劑不含游離甲醛、苯、甲苯、二甲苯，環(huán)保安全；膠粘劑本身阻燃性能優(yōu)異，氧指數(shù)＞60，燃燒無滴落物，離火立即自熄，低煙霧，低煙毒。

2）以回天7504水性阻燃環(huán)保膠粘劑粘接的飛機座椅墊組件燃燒失重率平均值4.6%，燒焦長度平均值280 mm，符合適航規(guī)章CCAR25.853（c）要求。

[1]包麗.運輸類飛機座椅材料的阻燃要求[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2013,10(13):233-234.

[2]楊雪梅,徐亮.酚醛阻燃復(fù)合材料在民用飛機上的應(yīng)用[J],工程與試驗,2015,55(3):30-34.

[3]李秉海,歐育湘.飛機座椅墊用聚氨酯軟質(zhì)泡沫發(fā)展現(xiàn)狀及適航標(biāo)準(zhǔn)[J],聚氨酯工業(yè),2007,22(4):5-7.

Application of water-based environmentally friendly flame retardant adhesive in aircraft seat cushion components

AI Shao-hua1, ZHAO Jing-zuo1, HAN Sheng-li1, WANG wei2
(1.Huibei Huitian new materials Co., Ltd., Xiangyang, Hubei 441057, China; 2.Xiangyang Maideli Aviation Technology Co., Ltd., Xiangyang, Hubei 441000, China)

The article introduced the application of Huitian7504 water-based environmentally flame retardant adhesive in aircraft seat cushion components. The adhesive solved the bonding problem among aircraft seat cushion flame retardant foam, flame retardant fireproof and Flame retardant Velcro, and the bonding aircraft seat cushion components were satisfied with the requirements of airworthiness regulations CCAR 25.853 (c) oil burning test and environmental protection.

Water-based adhesive; Environmental protection; Flame retardant adhesives; Aircraft seat cushion; Airworthiness regulations

TQ436+.5

A

1001-5922（2016）12-0066-04

2016-06-06

艾少華（1983-），男，研發(fā)工程師，主要從事厭氧膠、瞬干膠、浸滲劑，機車制動液等產(chǎn)品的研發(fā)和改進工作，已申請國家發(fā)明專利13項，已授權(quán)7項，發(fā)表論文多篇。E-mail：ash2215@163.com。