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5、汽车胶_剂的研I和应用
汽R刉向节能、环保、安全舒适、低成本长寿命发展的势Ҏ(gu)车胶_剂的用性能和工艺性能提出?jin)越来越高的要求。国内外几种主要汽R胶粘剂的研究和应用情况如下?
汽R折边胶。折边胶作ؓ(f)一UR用结构胶Q主要用于R门、发动机|盖和行李箱盖板的内外折辚w的粘接,取代原有的点焊结构。折边胶主要品种有环氧树(wi)脂类、聚氯乙烯类、聚丙烯酔Rc?U类型。环氧树(wi)脂类折边胶粘接强度高Q受热分解时无腐蚀性气体放出,l合性能好,是目前国内外汽R厂家应用最多,也是Z对其q行性能改进研究最多的一cȝ构胶。环氧树(wi)脂类折边胶国产化品种较多Q这些品U基本上都是按照相关汽R厂家引进车型的技术要求进行开发研制的。ؓ(f)?jin)制得适用于南汽依l柯车型要求的半l构型折边胶Q晨光化工研I采用聚}酯改性环氧树(wi)脂的技术\U,制取的互穿|络聚合物EPU作ؓ(f)胶料的基材,按不同配比制得不同粘接强度和伔R率的汽R用半l构胶。同时还研制?jin)既能对预聚体的NCOv作用Q又能降低双氰胺固化剂分解温度,配胶后作双氰Z(j)q剂Q在常温下可长期贮存Q而在150?80℃又能迅速固化的固化?j)进剂ICNQ研制的CA-3、CA-4半结构胶的性能辑ֈ意大利a(b)漆公司的同类产品水^?
东风汽R公司在轻型R车门折边胶的开发应用中,采用端羧Z腈橡胶改性环氧树(wi)脂的Ҏ(gu)Q合成具有较高活性的嵌段p物预聚体q以此ؓ(f)基材成分Q调整其他配合剂Q研制出h良好触变性、a(b)面附着性、低温流动性和高强?剪切强度>20MPa)?qing)较高韧?T形剥d?gt;30N.cm-1)的折边胶Q其l合性能与美国PPG公司的同cM品CorabondHC7707折边胶相当。ؓ(f)提高工g折边部位胶粘剂的填充率和降低胶料的预固化温度Q日本研制出“模拟固化”或“假固化”的环氧折边胶。其Ҏ(gu)是在环氧?wi)脂中加入具有一定Ş状的Z丙烯酔R_末Q这U固体粉末在112?15℃的较低温度下膨胀形成胶化薄膜Q在环氧?wi)脂q未反应时Ş成“假固化”。ؓ(f)?jin)减L车质量,汽R用钢板在可能地减薄。传l的感应加热固化折边胶在较高的预固化温度下可能会(x)D薄钢板组件变形,而能在较低感应加热温度下固化的单l分环氧?wi)脂cL边胶又存在贮存期较短的问题。由国最新开发的一U低温感应固化环氧树(wi)脂折边胶成功地解决了(jin)上述问题。其特点是在环氧?wi)脂基材中加入一U改性胺固化剂,q种Ҏ(gu)胺的活化温度远低于标准的双氰胺/脲固化体p,在较低的感应加热温度?此温度远低于D钢板发生形变的温?胶料便可实现预固化,q呈现出对电(sh)镀锌钢ѝ热R锌钢板和铝合金钢板等材料的良好粘接特性?
棚胶粘剂。顶胶_剂是指车n内饰软质或硬质顶材料粘接用胶。Y质顶由PVC表皮材料或织物与PU软(chng)塑料复合而成Q硬质顶由瓦楞U怸毛毡{材料制做。长期以来,车n软质棚的粘接用胶是溶剂型氯丁橡胶类胶粘剂,q类胶粘剂初_性好Q胶层柔韧,常态粘接强度较高,适合汽R水U生产用,但胶中有毒溶剂污染环境、损宛_人健康且存在火灾隐?zhn)Q溶剂对PVC表皮内增塑剂易引起PVC折皱或变色而媄(jing)响美?另外Q胶层耐热性差易引起顶脱落。开发能克服q些弊端的水基顶胶为汽车制造厂所期望?0q代初期Q日本研制成功喷涂合型水基棚Ӟq在日本汽R行业得到推广应用。这U胶_剂是一U由聚丙烯酸酯^液ؓ(f)d和能对该x起快速凝胶作用的有机金属盐水溶液凝剂的双l分水基胶。用中2l分按一定比例经双口h高压喷出后雾化合ƈ在被_材料PU软(chng)上面瞬时凝胶Q生成的胶膜便具有粘接性能。东风汽车公司开发研制了(jin)双组分水基顶胶Q其各项性能指标辑ֈ日本双组分水的技术水qIq在重卡车型上获得应用。双l分水基胶在使用中对d和胶凝剂的配比有较严格的要求,需要配|具有一定压~比的主剂܇?l分比例调配的控制系l和双口h的喷胶设备,使其应用范围受到一定限制?
焊缝密封胶。焊~密胶是Rw涂装时用到的一c重要胶U,车n面漆前涂于外焊缝Q固化后成ؓ(f)h一定粘接强度的Ҏ(gu)体Q能有效地v到密防漏、增R体防锈能力和增加车体观性能的作用。较早以前,用于车n焊缝密封的胶U是需在现场按比例调配使用的双l䆾聚硫胶型密胶Q?0q代后期Q已被PVC塑溶胶所代替Q满一般用需求的通用型PVC?wi)脂型焊~密胶目前国内已有许多生厂家Q近q来Q随着PVC?wi)脂的技术进步和增粘剂、微交联?wi)脂以?qing)U米材料的应用,各具特色的高性能的PVC?wi)脂型焊~密胶不断得到开发与应用Q还有a(b)面粘接型Q耐前处理液型的PVC塑溶胶开发应用的例子也不乏存在,如LY-2A焊缝密封Ӟ适用于焊装工序或涂装工序车n内外板缝、焊~的密封Q该产品沚w_附性好Q可以将车n所有板~焊~、接~、卷边等在进入前处理U之前全部密,对电(sh)xpȝ无不良媄(jing)响,随底漆、中涂和面漆烘烤温度固化后,h良好的粘接强度、弹性、密性和耐久性。焊~密胶的另一开发应用动态是变湿法ؓ(f)q法施工;即以胶带形态代替糊状Ş态,特别是用于Rw外焊缝密封Q如双排座的车n盖外焊~的密封Q除?jin)操作方便和环境清洁外,产品外观qx光滑Q大大提高丁车n的密防锈性和观性?
挡风ȝ_接密封胶。采用“直接粘接法”进行车和高档客R风挡ȝ的装配,是现今国内汽车厂家已普遍采用的一U先q技术。与传统的橡胶密条固定风挡ȝ的装配工艺相比,它具有固定强度高、密性能好、装配工艺简单、外观美观等H出特点。单l分湿气固化型聚氨酯_接密封胶是“直接粘接法”最理想的胶_剂。这U胶_剂q国Essex化学公司?0q代初期最先开发研制成功,q作橡胶胶_剂的替代品最早在国通用汽R公司得到应用。单l分聚}酯风挡玻璃胶通常需与玻璃底剂和漆面底剂配套使用Q经湿气固化后的胶料Q要求其_接剪切强度大于3.5MPaQ拉伸强度大?.0MPaQ断裂长率?50%以上Q另要求在室温下能快速固?操作堆积性要好,通常条g下贮存期要在6个月以上。由于这些独Ҏ(gu)能和工艺性能的苛刻要求,加之国内原料和设备的~ZQ研制和生q种产品非常困难。因此,国内一些引qR型风挡玻璃的_接装配所用单l分聚}酯胶均靠q口。ؓ(f)适应国内汽R工业发展的需?单组分湿固化聚}酯风挡玻璃胶被列为国安点科技d胶粘剂新品种开发项目之一。ؓ(f)此,国内相关研究单位U极开发研Ӟ该研制工作立_内原料和讑֤条gQ以聚醚多元醇和多异氰酸酯ؓ(f)原料Q用中产品性能辑ֈ轿R风挡ȝ胶粘?密封胶技术要求。近q来Q单l分湿固型聚氨酯风挡ȝ胶的开发研I又有新q展Q国内奥博公司研制的该类产品采用国原料Q采取独特的合成配方和工艺。同时研制成功适用于金属、玻璃、漆面等4U底胶。其产品的物理机械性能和工艺性能辑ֈ德国大众标准。目前系列品已开始在国内多家汽R厂得到应用?
隔热d胶板。隔热阻D板用于汽车底ѝR门内ѝ侧围的铺放Q其作用主要是v隔热、隔韛_减振降噪的作用,在汽车生产中也是用量最大的成Ş胶接密封材料之一。广泛应用于重、中、轻、微、各种车型上。目前国内有多家生。国内现有隔热阻D板品大都以沥青和再生橡胶ؓ(f)M材料Q其热熔型、自_型和磁性型三种基本型品目前虽然可以满_内大多数汽R厂家的用要求,但该cM品向着降低密度和无沥青基材斚w发展的趋ѝ由于沥青阻D板可能存在的因受热和长期使用老化后分解有害物质有损h体健L(fng)问题Q开发用无沥青d胶板已逐渐得到Z的重视。有资料报道Q国外斯太尔、曼以和奔驰{汽车公司已采用无沥青阻Dѝ目前在斯太?dng)公司新建的?gu)涂装生U上Q用了(jin)两种无沥青阻材料,其主要成分是聚丙烯酸酯和聚醋怹烯酯cR第一U是热熔型的Q用传l工艺在底漆完成后铺放,W二Uؓ(f)h型的Q是在底漆之后对所需用部位进行喷涂,厚度可达3?mmQ然后和防石?yn)L料一L(fng)烤固化。这U喷涂型d材料与传l的予成型阻D板相比,h整体密封性能好、粘接强度高、弹性好、耐寒性能优异的特炏V?
可预涂微胶囊厌氧胶。可预涂微胶囊厌氧胶是厌氧胶pd的新品种。由于预涂胶可节省生产装配线的涂胶设备,化现场操作,提高生效率q能有效地确保粘接密质量而被国内外汽车制造厂家广泛采用?0q代初,国乐泰公司开发出pd微胶囊厌氧胶产品?qing)相应涂布工P?U预涂胶分别适用于不同强度和使用温度要求Q技术水q_世界领先C?0q代Q国内开发出水基型的GY-540中强度胶和溶剂型的ZY-N1中强度胶Q由于外观和性能与乐泰公司同cM品相比差距较大,不适合机械涂布以致应用受到限制。ؓ(f)实现可预涂高强度微胶囊厌氧胶的国产化Q中U院q州化学研究所和东风汽车公司合作研制成功了(jin)高强度微胶囊厌氧GY-560胶。该胶属于高强度U锁固密用可预涂水基型双组分胶Q适合于钢、镀锌、磷化螺Ug{金属螺栓的预涂锁固密封Q可机械涂布或手工涂布。品综合性能辑ֈ国乐泰公司Dri-Loc204胶技术水qI且品h(hun)D国外同类产品有着明显的优ѝ东风汽车公司每q有400多万个预涂螺栓采用此胶用于多UR型生产?
6、R用胶_剂的发展趋?
汽R刉向节能环保、安全舒适、低成本长寿命发展的势Ҏ(gu)车胶_剂的用性能和工艺性能提出?jin)越来越高的要求Q开发应用高性能高品质的汽R胶粘剂,适应汽R工业发展的需求,q年来已有多斚w的成果,如Rw焊装用点焊密封胶和补强减振胶带、Rw内饰用双组分喷涂型水基棚Ӟ湿气固化型单l䆾聚}酯风挡玻璃胶Q发动机{结合^面用耐a(b)酮密封Ӟ螺纹仉固用予涂型高强度微胶囊厌氧胶{。R用胶_剂的发展有如下势Q无毒不燃、无环境污染且具有良好初_性的水基?如内饰用单组分水)和热熔胶(如Rw硬质顶胶和Rw顶盖外焊缝用热熔胶??
降低刉成本、减轻Rw质量和h较宽工艺适应性的塑溶?如低密度或低温塑化PVCcȝ~胶和抗矛_涂料)?
适应特定工艺要求或品用要求的汽R专用?如瞬时定位单l分湿固化型聚}酯挡风玻璃胶、^面密用可剥性更好的耐a(b)酮密封胶、耐高温刹车蹄片胶{?。随着我国环保法规日趋严格Qh们环保意识的日趋增强Q环保型胶粘剂正在而且仍将?x)成为合成胶_剂的主。胶_剂生向上规模、上水^的大企业集中。随着?jng)场竞争的日激烈,用户对品质量和性能的要求也在日益提高,作坊式的生产企业将?x)被淘汰Q合成胶_剂生向上水q뀁上规模的企业集中?
水性胶发展前景qK。水性胶不含有机溶剂Q无污染Q是环保型胶_剂Q也是快速增长的胶种之一?
应开发水性聚氨酯胶粘?用于复合薄膜、汽车内Cg{?、反应性熔?用于汽R车灯、零部g、家用电(sh)器塑料g{??00%液体反应PU?l构_接)、高性能(如无底涂)的汽车风挡玻璃粘接封胶、蒸煮袋用复合薄膜聚氨酯?产品性能辑ֈ国际水^Q如日本AD502{?以及(qing)与其配套的交联固化剂Q触变剂{?
热熔胶和热熔压敏胶发展迅速。热熔胶无污染,固化q速,_接面广Q适合于连l化生Q便于贮存和q输Q近q来得到?jin)迅速发展,是我国增长最快的胶种。这些环保型胶种均是胶粘剂中增长最快的?
高性能胶粘剂将q速发展。根据市(jng)场需要,今后我国高品质、高性能胶粘剂的发展重点是改性丙烯酸酯胶、聚氨酯胶、环氧胶和有机硅胶等Q再_性好的球形状丙烯酔R压敏?用于留言C?和高_接强度的改性丙烯酸酯胶、压敏胶?qing)胶带。如剥离强度?2N/cm压敏胶带?
7、结束语
随着汽R刉技术的不断提高Q汽车胶_剂新品U的开发应用方兴未艾,涉及(qing)汽R整个刉过E所需的五大类胶种Q大品U?0U以上。在我国化工工业不断发展、原材料日益丰富Q合成方法和生讑֤不断创新的过E中Q适应汽R用胶的品U将?x)不断增加,今后汽R用胶_剂品种会(x)向着l色环保型、高性能型、多功能型方向发展,适合汽R产品使用要求和工艺性能要求的水、热熔胶、低密度塑溶胶、高强度l构胶等会(x)得到更多的应用?