水性環保阻燃膠粘劑在飛機座椅墊組件上的應用

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）

水性環保阻燃膠粘劑在飛機座椅墊組件上的應用

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水性環保阻燃膠粘劑在飛機座椅墊組件上的應用，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章CCAR 25.853（c）燃燒試驗要求以及環保要求。

水性膠粘劑；環保；阻燃膠粘劑；飛機座椅墊；適航規章

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，還要保證具有優異的阻燃防火性以及應急救生要求[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格監管；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管范圍內，國內飛機座椅墊組件用膠粘劑的阻燃性一直是該行業的“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。業內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水性環保阻燃膠粘劑的特性和應用，以期為飛機座椅墊組件行業相關單位提供一些選膠方面的參考。

1 粘接件及施膠工藝

1.1 飛機座椅墊組件結構

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。靠墊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。坐墊和靠墊內部結構如圖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工藝，生產中將7504水性環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）膠粘劑有害物質含量：按照TB/T3139—2006測試；

2）膠粘劑氧指數、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）座椅墊高低溫循環實驗：將粘好的座椅墊組件置于高低溫循環試驗箱，設定循環程序進行實驗。單個循環周期分4個連續的階段：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 ℃。實驗循環次數100次，到達規定次數后，取出觀察組件粘接部位是否存在脫粘現象；

6）座椅墊燃燒試驗：按照適航規章CCAR 25.853（c）測試。

3 膠粘劑環保和阻燃特性

隨著人們對交通運輸設備內空氣質量的日益關注，交通運輸設備內飾件粘接和密封材料水性化、環保化已成發展趨勢。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構，并輔以環保阻燃劑，實現了水性環保且低毒阻燃。由于回天7504是水性膠粘劑，其有害物質含量符合TB/T3139—2006要求。

采用高鐵動車車身內飾材料的2個標準（TB/T3237和DIN5510-2）分別對固化后的回天7504膠粘劑進行測試，結果見表1。測試結果表明固化后7504膠粘劑的氧指數超過60，離火立即自熄，燃燒時無滴落物產生，無引燃其他材料的風險；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膠粘劑阻燃特性數據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實驗對耐久性進行評估，測試結果見表2。測試數據表明阻燃泡沫/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破壞，說明粘接效果較好。經過100次-45 ℃/80 ℃高低溫循環試驗后，座椅墊組件粘接層均沒有出現脫粘現象，說明耐久性能優異。

表2 回天7504膠粘劑剝離強度和高低溫循環測試數據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傳播；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中國民航局測試中心測試，符合適航規章CCAR 25.853（c）要求，飛機座椅墊組件阻燃性良好，結果見表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據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水性環保阻燃膠粘劑已在民航客機座椅墊組件相關配套企業得到廣泛應用。另外，該膠在高鐵動車組內部座椅墊組件和車身防寒材料上也得到大量應用。

5 結論

1）回天7504水性阻燃環保膠粘劑不含游離甲醛、苯、甲苯、二甲苯，環保安全；膠粘劑本身阻燃性能優異，氧指數＞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].科技創新導報,2013,10(13):233-234.

[2]楊雪梅,徐亮.酚醛阻燃復合材料在民用飛機上的應用[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泡沫發展現狀及適航標準[J],聚氨酯工業,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，研發工程師，主要從事厭氧膠、瞬干膠、浸滲劑，機車制動液等產品的研發和改進工作，已申請國家發明專利13項，已授權7項，發表論文多篇。E-mail：ash2215@163.com。