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车用胶粘?#38142;?#35299;析



 汽车工业已经成为了仅次于建筑和轻工业以外最大的胶黏剂应用领域,几乎涵盖了所有类型胶粘剂,而且应用范围越来越广,整车用量比例也越来越高。轻质金属,复合材料和塑料在汽车?#31995;?#24212;用使得汽车用胶粘剂和密封胶的用量?#20013;?#22686;长。采用粘接技术可以提高驾乘的舒适性、降噪、减振、减轻质量、降低能耗、简化工艺、提高产品质量,达到其他连接方法所难以达到的效果。

 本文系统介绍了汽车车体、运行系统、动力系统、维修的粘结部位和特点以其汽车所用胶粘剂的种类和主要性能,阐述了有关胶粘剂品种近年来的发展状况。

 一、汽车用胶粘剂的背景与现状

 20世纪50年代中期,汽车工业发展缓慢,汽车制造品质不高,胶?#29992;?#23553;技术在汽车?#31995;?#24212;用处于很低的水平,表现为胶粘剂品种少、用量少、技术含量低。上世纪八十年代中期以前,汽车行业用到的胶粘剂、密封胶品种屈指可数,这些低技术含量胶种的使用,既不能保证汽车产品的质量,也给环境和人体健康带?#27425;?#23475;,而车身焊装则无用胶要求,也无相应的品种和品质。

 20世纪80年代中后期,我国汽车工业相继引进整车整机和关键零部件制造技术近70项。使我国汽车工业出现勃勃生机的同?#20445;?#20063;促进了胶粘剂工业的发展。1988年引进日产柴车身生产技术,涉及10多种国内没有的车用胶粘剂新品种,东风汽车公司和?#26412;?#33322;空材料研究所、航天部襄樊42研究所等研?#24247;?#20301;合作,实现了引进车型所需胶粘剂的国产化,满足了新车型的生产需求。同时期天津夏利轿车、?#26412;?#20999;诺基吉普车、南汽依维柯旅行车等车型的引进,同样对车用胶提出了开发应用的需求,在此期间,我国汽车胶粘剂产品的研发和应用开始进入一个快速成长期。

 20世纪90年代以后,国民经济以每年10%以?#31995;?#22686;长速度保持了快速稳定的健康发展,作为国民经济支柱产业的汽车工业,也得到了长足的发展,先进制造技术的应用和大规模生产能力的提升,对汽车胶粘剂行业提出了新的要求并带来了发展机遇,在此期间,我国汽车胶粘剂产品的研发和应用向着高性能、多品种、系列化和专业化方向发展,汽车胶粘剂行业进入一个高速发展期。

 进去新世纪来的近十年,轿车已进入寻常百姓之家,国内汽车在打造自主品牌的过程中,满足环保法规要求的汽车胶粘剂、密封胶品种的开发应用已成为人们关注的热点。轻质金属、复合材料和塑?#31995;?#26032;材料在汽车?#31995;?#24212;用使得汽车用胶粘剂和密封胶用量也?#20013;?#22686;长,其中汽?#30340;?#39280;件是胶粘剂用量迅速增长的一个领域。

 二、汽车用胶粘剂的分类

 1.汽车车体用胶粘剂

 汽车车体结构的粘接部位包括车身、顶棚、车门和座椅等的粘接和密封。

 1.1汽车车身用胶粘剂

(一)丙烯酸酯型压敏胶:压敏胶黏剂是指通过适当加压,就可以产生粘接力的一种胶粘剂,这种胶粘剂对各种材料都有一定的粘接力,并具有较高的剥离强度,甚?#37327;?#20197;重复使用。丙烯酸酯型压敏胶是丙烯酸的共聚物,这种胶黏剂配方简单,不需要增稠剂,软化剂和防老剂,无毒或低毒,长期户外使用性能下降不大。因此成为压敏胶领域产量最大的品种。

(二)SBS型压敏胶:主要原料是SBSSIS,采用较少

 1.2汽?#30340;?#39280;用胶粘剂

(一)氯丁型装饰胶粘剂

 氯丁橡胶是最早开发的合成橡胶,具有可逆的结晶性,粘接强度大、较高的拉伸强度和伸长率,耐候及耐热性能优异,所制备的胶黏剂可以?#26885;?#20919;固化,具有粘结强度大、初粘力大、耐介质性能好,粘结范围广等特点。但是氯丁橡胶长期存放会释放出氯化氢,促进其水解,并会腐蚀金属,因此需加入氧化镁和轻质氯化锌,为防止胶粘剂老化,还可以加入防老剂。

(二)SBS型装饰胶粘剂

 具有强度高、韧性好、固化快、耐低温的特点。

(三)水基装饰胶粘剂

 固含量高,具有良好的粘结强度

 此外还有聚氨酯胶粘剂。

 1.3汽车顶棚灯具用胶粘剂

(一)EVA热熔胶

 目前用量最大得热熔胶。以EVA树脂为基料,增粘剂为?#19978;?#29976;油酯,聚合?#19978;?#31561;,增塑剂则为高分子石蜡等。

(二)SBS热熔胶

 和EVA热熔胶组成相近,只是SBS代替EVA,获得不同性能的热熔胶。

 此外还有聚酰胺热熔胶和聚酯热熔胶。

 1.4汽车车体结构用密封胶黏剂

 PU胶粘剂是基料分子中含有氨酯基(NHCOO)/或异氰酸酯基(NCO)类的胶粘剂,是最常用的密封胶,耐磨性好,性能可调节、应用范围广、力学强度大、低?#27695;?#36719;性、优?#20960;?#21407;性,可用于动态接缝的密封。但也有缺点,如不能长期耐热,?#36164;?#32043;外光老化,许多场合需要底涂。聚氨酯密封胶在汽车方面的应用有车窗(挡风玻璃)的装配密封,车身与其他部件的装配等。近几年,我国聚氨酯胶粘剂年需求量以平均30%的速度增长。此外还有橡胶型密封胶粘剂,聚硫密封胶粘剂。

 1.5电焊密封胶

 预先涂布在钢板焊接的搭接部位,点焊后填实缝隙,保证密封,防止锈蚀。对于那些装配后被遮蔽而难以涂布焊缝密封胶的部位,点焊密封胶更是不可缺少。这类胶黏剂主要包括以PVC焊缝密封胶为主的树脂型密封胶和以丁?#20581;?#19969;基橡胶为主的橡胶型电焊密封胶。

 2.汽车运行系统用胶粘剂

 汽车运行系统的粘接主要包括摩擦片和离合片的粘接。这类胶粘剂要求粘接强度高,耐热性能优异,并具有一定的韧性,而?#39029;?#26412;低,工艺性能好。

 汽车运行系统用胶粘剂主要是刹车片粘接用改性酚醛树脂胶粘剂。鼓式刹车片胶粘剂是将制造好的刹车片和钢背粘接在一起,一般采用丁晴橡胶改性酚醛树脂胶粘剂。盘式刹车片胶粘剂是将刹车片粉料压制成冷胚并涂胶,?#32531;?#19982;涂胶后的钢背高温短时间定位,再于高温无压下进行后处理,国内目前采用以氧化钙为催化剂制备的盘式刹车片胶黏剂。离合器用胶粘剂除采用以上胶粘剂外,还可以采用有机硅改性酚醛树脂进行粘接。

 3.汽车动力系统用胶粘剂

 汽车动力系统的粘接部位主要包括螺杆和螺栓的紧固和密封,气缸垫片的密封,汽车制造业中更多的是采用厌氧胶粘剂,将其用于螺?#24179;?#22266;闭锁,配合部位的固定,平面粘接,管道和法兰的密封以及针孔密封,可以解决防松,防漏等问题,简化装配工艺。

 汽车动力系统中的发动机铸造时产生的砂眼,各种螺栓的紧固,管路的密封和平面密封等主要采用各种类型的厌氧胶。发动机铸造时产生时产生的砂眼采用水玻璃侵润密封效果差,而采用耐高温厌氧胶侵润可以获得良好的密封效果。高强度的厌氧胶,可以用于发动机缸盖和变速箱双头螺栓,以及不常拆卸的螺栓、集体工艺体、圆柱碗形堵头驱动桥差速器壳连接螺栓、圆轴齿轮与差速器固定螺栓等的固持和密封。此外,汽车垫片不能保证密封性能和联结机件的几何精度,而采用厌氧胶进行平面密封则可以解决这些问题。

 易于拆卸的部件则可以使用低强度厌氧胶。

 4.汽车修理用胶粘剂

 汽车在使用过程中往往出现这样那样的机械问题,特别是在野外不具备维修条件下,当发动机缸体或水箱出现裂纹以及密封件开裂?#20445;?#21487;以采用双组分快速固化丙烯酸胶粘剂、厌氧胶或耐久性能更好的快速固化环氧树脂胶粘剂进?#24615;?#26102;修理,如果内饰、侧边条等开裂,可以使用热熔胶进行粘接,以便暂时维?#36136;?#29992;,等到达修理站后再进行彻底修理。

 三、汽车用胶粘剂的发展前景

 我国汽车工业新材料、新工艺的不断应用,促进了汽车用胶粘剂的不断完善和专业化。预计到2010年,我国汽车工业对各种类型胶粘剂的总需求量将达到10万吨。由此可见,胶粘剂在?#25830;?#21046;造中的应用处于十?#31181;?#35201;的位置,应用范围一也在不断扩大,用量也在不断增加。随着汽车向环保节能、安全舒适、轻量化、低成本、长寿命和无公害方向发展的需求,新型高品质汽车胶粘剂的开发和应用必将愈来愈重要.

 据统计,目前我国每辆轿车用胶约20kg,中型车约16kg,重型车约22kg。预计到2010年,我国汽车工业对各种类型的胶粘剂和密封胶的总需求量将达到10t,其中聚氨酯胶约1480t。聚氨酯胶粘剂在汽车中主要用于风窗玻璃胶、结构胶、滤芯胶和内饰胶。

 目前,我国汽车胶粘剂、密封胶的品种已经比较齐全,技术水平也在为断提高,应及早统一制订出与此相适应的材料行业标准,规范性能测试方法,建立完善质量保证体系,已势在必行!


 
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