水性环保阻燃胶粘剂在飞机座椅垫组件上的应用

艾少华，赵景左，韩胜利，王 伟

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

水性环保阻燃胶粘剂在飞机座椅垫组件上的应用

艾少华1，赵景左1，韩胜利1，王 伟2

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

研究了回天7504水性环保阻燃胶粘剂在飞机座椅垫组件上的应用，该胶粘剂解决了飞机座椅垫上阻燃泡沫、挡火层、阻燃尼龙搭扣之间粘接的难题，粘接的座椅垫组件能满足适航规章CCAR 25.853（c）燃烧试验要求以及环保要求。

水性胶粘剂；环保；阻燃胶粘剂；飞机座椅垫；适航规章

飞机座椅垫组件作为飞机座椅的重要的组成部分，除了要保证乘坐者乘坐舒适性外，还要保证具有优异的阻燃防火性以及应急救生要求[1]。飞机座椅垫组件在机舱中是安全组件，长期以来，其主要材料（泡沫、挡火层、漂浮块、搭扣、饰面套等）的阻燃性都被民航检测部门严格监管；但用于飞机座椅垫组件间相互粘接的胶粘剂，却始终没有被列入到有效的监管范围内，国内飞机座椅垫组件用胶粘剂的阻燃性一直是该行业的“痛点”问题。飞机座椅垫组件粘接用胶粘剂除了要满足粘接牢固外，也必须做到阻燃防火，甚至是低烟、低毒。业内对座椅泡沫材料防火阻燃研究和报道较多，但对飞机座椅垫组件粘接用阻燃胶粘剂报道较少，本文将重点介绍回天7504水性环保阻燃胶粘剂的特性和应用，以期为飞机座椅垫组件行业相关单位提供一些选胶方面的参考。

1 粘接件及施胶工艺

1.1 飞机座椅垫组件结构

飞机座椅垫组件分为坐垫和靠垫，如图1所示。坐垫由阻燃聚氨酯开孔泡沫、阻燃聚乙烯闭孔泡沫、挡火层、阻燃尼龙搭扣、锦丝带组成，相互之间由胶粘剂粘接。靠垫由阻燃聚氨酯开孔泡沫、挡火层（一种防火阻燃布）、阻燃尼龙搭扣组成，相互之间由胶粘剂粘接组合，起背部支撑作用。坐垫和靠垫内部结构如图2所示。阻燃聚乙烯闭孔泡沫，也称漂浮块，赋予座椅垫有漂浮能力，极端情况下（如坠海、落水）有一定的救生功能，此时人手臂穿过锦丝带可辅助抓持座椅垫获得漂浮能力，等待救援；阻燃聚氨酯开孔泡沫比较柔软，能满足乘坐舒适性要求；阻燃尼龙搭扣起固定饰面套的作用。

图1 座椅垫组件Fig.1 seat cushion

图2 座椅垫组件剖面示意图Fig.2 Schematic diagrams of seat cushion profile

1.2 施胶工艺

按照飞机座椅垫组件的生产工艺，生产中将7504水性环保阻燃胶粘剂采取刷涂或喷涂的方式均匀的涂于被粘物2面上，然后均匀施加一定压力使被粘物粘接，置于室温环境下自然干燥即可。温度过低时，也可加热提高干燥速度。

2 性能测试

1）胶粘剂有害物质含量：按照TB/T3139—2006测试；

2）胶粘剂氧指数、燃烧性、燃烧后有害气体浓度、烟密度：按照TB/T3237—2010测试；

3）胶粘剂燃烧等级、烟雾等级、滴落物等级、烟气毒性：按照DIN5510-2：2009测试；

4）胶粘剂剥离强度：按照GB/T 2790—1995测试胶粘剂粘接座椅垫组件材料剥离强度；

5）座椅垫高低温循环实验：将粘好的座椅垫组件置于高低温循环试验箱，设定循环程序进行实验。单个循环周期分4个连续的阶段：第1阶段：-45 ℃保温4 h；第2阶段：2 h从-45 ℃斜率升温至80 ℃；第3阶段：80 ℃保温4 h；第4阶段：2 h从80 ℃斜率降温至-45 ℃。实验循环次数100次，到达规定次数后，取出观察组件粘接部位是否存在脱粘现象；

6）座椅垫燃烧试验：按照适航规章CCAR 25.853（c）测试。

3 胶粘剂环保和阻燃特性

随着人们对交通运输设备内空气质量的日益关注，交通运输设备内饰件粘接和密封材料水性化、环保化已成发展趋势。回天7504选取水性聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂为主料，并在主链上通过接枝改性引入阻燃功能结构，并辅以环保阻燃剂，实现了水性环保且低毒阻燃。由于回天7504是水性胶粘剂，其有害物质含量符合TB/T3139—2006要求。

采用高铁动车车身内饰材料的2个标准（TB/T3237和DIN5510-2）分别对固化后的回天7504胶粘剂进行测试，结果见表1。测试结果表明固化后7504胶粘剂的氧指数超过60，离火立即自熄，燃烧时无滴落物产生，无引燃其他材料的风险；烟雾等级为SR-2，烟气毒性的有效剂量值FED为0.11，说明烟雾很少，且烟气毒性较低，这对飞机燃烧起火后的乘客逃生具有积极意义，CCAR 25 853虽未对此做强制要求，但波音和空客已有相应要求，低烟雾以及低烟毒是一种趋势[2]。

表1 回天7504胶粘剂阻燃特性数据Tab.1 Flame retardance data of Huitian7504 adhesive

4 粘接后座椅垫组件性能

4.1 座椅垫组件材料粘接力学性能

胶粘剂对座椅垫组件材料（阻燃泡沫、挡火层、阻燃尼龙搭扣）的有效和牢固的粘接，是赋予座椅垫组件整体功能性的最基本要求。采用剥离强度对粘接的有效性进行评估，同时采用高低温循环实验对耐久性进行评估，测试结果见表2。测试数据表明阻燃泡沫/阻燃泡沫、阻燃泡沫/挡火层、挡火层/尼龙搭扣的剥离强度都较高，且粘接泡沫时的破坏形式都是材质破坏，说明粘接效果较好。经过100次-45 ℃/80 ℃高低温循环试验后，座椅垫组件粘接层均没有出现脱粘现象，说明耐久性能优异。

表2 回天7504胶粘剂剥离强度和高低温循环测试数据Tab.2 Peeling strength and high - low temperature cycling test data of Huitian 7504 adhesive

4.2 座椅垫组件整体阻燃性能和应用

座椅垫组件阻燃性能采用CCAR 25.853 （c）座椅组件燃烧试验进行评估，该试验设备是煤油燃烧器，燃烧油采用航空煤油，航空煤油通过燃油嘴喷出后点火对座椅垫组件进行燃烧，燃烧火焰温度范围1 866～1 964℉，燃烧时间120 s。这个试验主要是模拟飞机失事后舱内起火燃烧情况，通过限制座椅垫组件的烧焦长度来限制火焰传播；同时通过控制燃烧失重率来限制座椅垫组件的热释放和烟释放[3]。用回天7504粘接的飞机座椅垫组件经中国民航局测试中心测试，符合适航规章CCAR 25.853（c）要求，飞机座椅垫组件阻燃性良好，结果见表3。

表3 用回天7504粘接的飞机座椅垫组件CCAR 25.853(c)座椅垫燃烧试验测试数据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水性环保阻燃胶粘剂已在民航客机座椅垫组件相关配套企业得到广泛应用。另外，该胶在高铁动车组内部座椅垫组件和车身防寒材料上也得到大量应用。

5 结论

1）回天7504水性阻燃环保胶粘剂不含游离甲醛、苯、甲苯、二甲苯，环保安全；胶粘剂本身阻燃性能优异，氧指数＞60，燃烧无滴落物，离火立即自熄，低烟雾，低烟毒。

2）以回天7504水性阻燃环保胶粘剂粘接的飞机座椅垫组件燃烧失重率平均值4.6%，烧焦长度平均值280 mm，符合适航规章CCAR25.853（c）要求。

[1]包丽.运输类飞机座椅材料的阻燃要求[J].科技创新导报,2013,10(13):233-234.

[2]杨雪梅,徐亮.酚醛阻燃复合材料在民用飞机上的应用[J],工程与试验,2015,55(3):30-34.

[3]李秉海,欧育湘.飞机座椅垫用聚氨酯软质泡沫发展现状及适航标准[J],聚氨酯工业,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

艾少华（1983-），男，研发工程师，主要从事厌氧胶、瞬干胶、浸渗剂，机车制动液等产品的研发和改进工作，已申请国家发明专利13项，已授权7项，发表论文多篇。E-mail：ash2215@163.com。