绒毛水湿状态下导致玻璃升降异响问题之研究蓝欧化工科技（上海）有限公司陈正林[前言]：近年来，随着人们对汽车要求的越来越高，人们对汽车使用过程中细节问题越来越关注。在下雨天车窗玻璃升降时，会出现明显的玻璃抖动、异响、升降阻力增大，严重时会造成玻璃升降电机故障，如下图一。针对上述问题蓝欧技术研发中心做了深入的分析和研究。 图一玻璃升降示意图
一、影响因素分析
上海蓝欧研发人员根据分析，发现影响水湿状态下的玻璃升降异响的因素很多，如：车窗玻璃与导轨的匹配性、玻璃、密封条与导轨三者匹配的合理性、玻璃及密封条制造偏差、密封条表面摩擦系数、玻璃表面摩擦系数、使用过程中绒毛的表面湿度、密封件植绒绒毛、密封件植绒胶水等。上海蓝欧针对以上因素专注研发植绒胶水及绒毛的影响。 当下雨或是洗车时，水会残留在绒毛之间，绒毛会出现抱团现象，且有些水分子会慢慢渗入到胶层之间，如下图二所示。胶水膜吸水胀大，绒毛之间抱团，摩擦系数急剧增大，玻璃升降困难，这样在玻璃升降时，通过摩擦，就会出现“咕咕”或“唧唧”等异响的声音。
生铁铸造图二水湿状态异响分析示意图
二、植绒绒毛的改性及验证
普通密封件植绒产品的绒毛亲水性好，易吸潮。在湿态下吸水后，绒毛严重抱团，摩擦系数急剧增大。在进行玻璃升降时易产生玻璃抖动、异响、升降阻力增大。
（一）植绒绒毛的改性方法
上海蓝欧研发中心通过在绒毛上喷涂涂层，经过验证，可以有效解决水湿状态下玻璃升降异响。其中涂层要具有以下特点：
1.选用高分子量的聚氨酯树脂配制涂层，且增加亲水基团封闭剂，使得涂层具有较好的疏水性，不易吸水，涂层包裹着绒毛，解决绒毛吸水性的特点；
2.喷涂涂层后的绒毛具有较好的手感、柔软性，水湿状态下摩擦系数小；
这样在水湿状态下，喷涂后的绒毛就不易吸水，绒毛上的少量水可以较快通过外界玻璃升降或蒸发跑出去，因此对摩擦系数影响较小，相对来说不会产生玻璃升降异响。
（二）植绒绒毛的改性验证
试验方法：取两块相同面积的植绒带，其中一块进行喷涂涂层LP-3006S。分别放入水浴中，10分钟后拿出，检测摩擦系数。
试验结果：未喷涂的植绒带的摩擦系数0.402；喷涂LP-3006S的植绒带的摩擦系数为0.231，如下图
差分滤波器图三植绒绒毛未喷涂与喷涂涂层摩擦系数对比
试验结论：湿态状态下，喷涂LP-3006S的摩擦系数比未喷涂的摩擦系数明显小。三、不同胶水的选择及验证
玻璃升降异响的影响因素不止是绒毛，经过分析，植绒胶水的影响也关系很大。（一）一般的低分子量树脂配制的胶水防尘机箱
一般的植绒胶水只是注重粘结强度，只要满足牢度要求，不会关注其它深入的探究，经过研究，植绒胶水的主要含量为聚氨酯树脂，若聚氨酯分子量小，且分子中含有较多的亲水基团，其成膜后耐水性差，吸水性好。在洗车或雨水天气下，水分子渗透到聚氨酯膜中，膜胀大，内部含水较多，在玻璃升降运动中，会明显出现咕咕的异响。且聚氨酯分子中的水分子较难跑出去，湿态下的摩擦系数会增大，因此就会长时间产生异响。
16gan（二）高分子量的聚氨酯树脂配制的植绒胶水
若植绒时采用高分子量聚氨酯树脂配制的植绒胶水，聚氨酯分子量大，耐水性好，成膜后致密性好，抵抗力强，吸水率差，在湿态环境下只有极少的水分子被吸收到聚氨酯胶水中，且会较快跑出去，因此基本不会对表面摩擦系数产生较大的影响，同时也不会产生玻璃升降异响。
同时在胶水中增加亲水基团封闭剂，在后端固化时，高温状态时使得聚氨酯的亲水基团封闭，这样在成膜后胶水的吸水率大大降低，从而很大程度上降低玻璃升降异响。
图四不同分子量聚氨酯亲水基团
（三）胶水选择的影响：普通胶水与高分子聚氨酯树脂胶水异响探究
普通小分子树脂配制的胶水，分子中含有较多的亲水基团，其成膜后耐水性差，吸水性好。在潮湿或雨水天气下，水分子渗透到聚氨酯膜中，膜胀大，内部含水较多，在玻璃升降运动中，会明显出现咕咕的异响。
高分子量的植绒胶水，聚氨酯分子量大，耐水性好，成膜后致密性好，抵抗力强，吸水率差，在湿态环境下只有极少的水分子被吸收到聚氨酯胶水中，且会较快跑出去，因此基本不会对表面摩擦系数产生较大的影响，同时也不会产生玻璃升降异响。
普通分子量聚氨酯胶层高分子聚氨酯胶层
图五不同聚氨酯分子量胶层水湿状态
过氧化氢浓度测定
（四）验证：不同聚氨酯树脂成膜后吸水性对比测试
试验方法：分别制作不同胶水的成膜，一种为普通分子量聚氨酯植绒胶水，一种为高分了聚氨酯分子量胶水。称取10g重量，在相同大小成膜板上成膜，成膜后取出。截取同样大小的面积。标识好后一起放入装有水的烧杯中，2H后取出，称重。
试验结果：普通聚氨酯分子膜增加重量3.2g，高分子聚氨酯分子膜增加重量为0.4g。如下图十二所示。
试验结论：明显可以看出高分子量聚氨酯分子胶水吸水率低。
图六不同分子量聚氨酯树脂胶层吸水率
（五）验证：高分子量聚氨酯树脂成膜后吸水前后电镜对比测试如下图。
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（六）验证：湿态下不同聚氨酯树脂胶水制作的植绒带摩擦系数对比
试验方法：使用同一种PA 绒毛，3.3中制作的不同胶水植绒，一种为普通分子量聚氨酯植绒胶水，一种为高分了聚氨酯分子量胶水。相同工艺下植绒。选取同样大小样件，分别滴上2g 水，用手散开，2H 分钟后，分别测试摩擦系数。
试验结果：普通分子量胶水植绒的摩擦系数为0.382，高分子胶水植绒的摩擦系数为0.191。如下图七所示。
图七湿态下不同聚氨酯树脂胶水制作的植绒带摩擦系数对比
试验结论：明显可以看出高分量胶水的植绒带在湿态下摩擦系数更小
从以上实验及分析可以得出以下结论：
1.植绒产品表面喷涂进行绒毛改性可解决水湿状态下玻璃升降异响；
2.选择高分子量改性聚氨酯树脂配制植绒胶水可相应解决水湿状态下玻璃升降异响。高分子量聚氨酯分子胶层吸水后
电镜照片，无明显破坏及孔洞普通分子量聚氨酯分子胶层吸水后电镜照片，有明显孔洞及破坏
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