汽車(chē)用(yòng)膠粘劑發展現狀及前景
汽車(chē)用(yòng)膠粘劑的曆史幾乎和汽車(chē)工(gōng)業本身一樣悠久,随着車(chē)用(yòng)膠黏劑的性能(néng)及其制造、應用(yòng)技(jì )術的日臻完善,汽車(chē)工(gōng)業已經成為(wèi)了僅次于建築和輕工(gōng)業以外最大的膠粘劑應用(yòng)領域,幾乎涵蓋了所有(yǒu)類型膠粘劑,而且應用(yòng)範圍越來越廣,整車(chē)用(yòng)量比例也越來越高。
車(chē)用(yòng)膠粘劑必須在苛刻條件下符合汽車(chē)的壽命要求,需要耐溫度膠變、耐鹽水、耐燃油、耐油、耐高溫、耐振動、耐沖擊、耐洗滌劑和耐塵土等。膠黏劑的應用(yòng)可(kě)以提高駕乘的舒适性、降噪、減振、減輕質(zhì)量、降低能(néng)耗、簡化工(gōng)藝、提高産(chǎn)品質(zhì)量,達到其他(tā)連接方法所難以達到的效果。
一、汽車(chē)用(yòng)膠粘劑的發展背景及現狀
1979年,汽車(chē)行業第一次邀請日本公(gōng)司來華座談有(yǒu)關汽車(chē)用(yòng)膠技(jì )術,汽車(chē)上一些專用(yòng)膠如環氧膠、液态密封膠、PVC熔膠、聚氨酯膠等都是這一時期研究開發出來的。
80年代後,由于汽車(chē)技(jì )術的引進,帶來了粘接密封行業的更大發展,在汽車(chē)材料國(guó)産(chǎn)化過程中(zhōng)研制出一批新(xīn)的、更專用(yòng)化的膠粘劑。如厭氧膠系列産(chǎn)品,防震隔熱膠片、耐磨性矽酮膠、汽車(chē)專用(yòng)頂棚膠、地毯膠、焊縫膠、雙面膠帶、灌封膠等均屬此列。同時,一些規模較大、專業性更強的膠粘劑專業廠也相繼建成,如樂泰(中(zhōng)國(guó))公(gōng)司、漢高表面技(jì )術長(cháng)春公(gōng)司、山(shān)東凱恩新(xīn)材料科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司等等,目前,汽車(chē)上所用(yòng)的膠粘劑除極少數外,有(yǒu)相當一部分(fēn)已經國(guó)産(chǎn)化。
二、汽車(chē)用(yòng)膠粘劑的應用(yòng)分(fēn)類
1.汽車(chē)車(chē)體(tǐ)用(yòng)膠粘劑
汽車(chē)車(chē)體(tǐ)結構的粘接部位包括車(chē)身、頂棚、車(chē)門和座椅等的粘接和密封。
1.1 汽車(chē)車(chē)身用(yòng)膠粘劑
(一)丙烯酸酯型壓敏膠:壓敏膠黏劑是指通過适當加壓,就可(kě)以産(chǎn)生粘接力的一種膠粘劑,這種膠粘劑對各種材料都有(yǒu)一定的粘接力,并具(jù)有(yǒu)較高的剝離強度,甚至可(kě)以重複使用(yòng)。丙烯酸酯型壓敏膠是丙烯酸的共聚物(wù),這種膠黏劑配方簡單,不需要增稠劑,軟化劑和防老劑,無毒或低毒,長(cháng)期戶外使用(yòng)性能(néng)下降不大。因此成為(wèi)壓敏膠領域産(chǎn)量最大的品種。
(二)SBS型壓敏膠:主要原料是SBS和SIS,采用(yòng)較少。
1.2 汽車(chē)内飾用(yòng)膠粘劑
(一)氯丁型裝(zhuāng)飾膠粘劑
氯丁橡膠是最早開發的合成橡膠,具(jù)有(yǒu)可(kě)逆的結晶性,粘接強度大、較高的拉伸強度和伸長(cháng)率,耐候及耐熱性能(néng)優異,所制備的膠黏劑可(kě)以室溫冷固化,具(jù)有(yǒu)粘結強度大、初粘力大、耐介質(zhì)性能(néng)好,粘結範圍廣等特點。但是氯丁橡膠長(cháng)期存放會釋放出氯化氫,促進其水解,并會腐蝕金屬,因此需加入氧化鎂和輕質(zhì)氯化鋅,為(wèi)防止膠粘劑老化,還可(kě)以加入防老劑。
(二)SBS型裝(zhuāng)飾膠粘劑
具(jù)有(yǒu)強度高、韌性好、固化快、耐低溫的特點。
(三)水基裝(zhuāng)飾膠粘劑
固含量高,具(jù)有(yǒu)良好的粘結強度。
此外還有(yǒu)聚氨酯膠粘劑。
1.3 汽車(chē)頂棚燈具(jù)用(yòng)膠粘劑
(一)EVA熱熔膠
目前用(yòng)量最大得熱熔膠。以EVA樹脂為(wèi)基料,增粘劑為(wèi)松香甘油酯,聚合松香等,增塑劑則為(wèi)高分(fēn)子石蠟等。
(二)SBS熱熔膠
和EVA熱熔膠組成相近,隻是以SBS代替EVA,獲得不同性能(néng)的熱熔膠。
此外還有(yǒu)聚酰胺熱熔膠和聚酯熱熔膠。
1.4 汽車(chē)車(chē)體(tǐ)結構用(yòng)密封膠粘劑
PU膠粘劑是基料分(fēn)子中(zhōng)含有(yǒu)氨酯基(NHCOO)和/或異氰酸酯基(NCO)類的膠粘劑,是最常用(yòng)的密封膠,耐磨性好,性能(néng)可(kě)調節、應用(yòng)範圍廣、力學(xué)強度大、低溫柔軟性、優良複原性,可(kě)用(yòng)于動态接縫的密封。但也有(yǒu)缺點,如不能(néng)長(cháng)期耐熱,易受紫外光老化,許多(duō)場合需要底塗。聚氨酯密封膠在汽車(chē)方面的應用(yòng)有(yǒu)車(chē)窗(擋風玻璃)的裝(zhuāng)配密封,車(chē)身與其他(tā)部件的裝(zhuāng)配等。近幾年,我國(guó)聚氨酯膠粘劑年需求量以平均30%的速度增長(cháng)。此外還有(yǒu)橡膠型密封膠粘劑,聚硫密封膠粘劑。
1.5 電(diàn)焊密封膠
預先塗布在鋼闆焊接的搭接部位,點焊後填實縫隙,保證密封,防止鏽蝕。對于那些裝(zhuāng)配後被遮蔽而難以塗布焊縫密封膠的部位,點焊密封膠更是不可(kě)缺少。這類膠粘劑主要包括以PVC焊縫密封膠為(wèi)主的樹脂型密封膠和以丁苯、丁基橡膠為(wèi)主的橡膠型電(diàn)焊密封膠。
2.汽車(chē)運行系統用(yòng)膠粘劑
汽車(chē)運行系統的粘接主要包括摩擦片和離合片的粘接。這類膠粘劑要求粘接強度高,耐熱性能(néng)優異,并具(jù)有(yǒu)一定的韌性,而且成本低,工(gōng)藝性能(néng)好。
汽車(chē)運行系統用(yòng)膠粘劑主要是刹車(chē)片粘接用(yòng)改性酚醛樹脂膠粘劑。鼓式刹車(chē)片膠粘劑是将制造好的刹車(chē)片和鋼背粘接在一起,一般采用(yòng)丁晴橡膠改性酚醛樹脂膠粘劑。盤式刹車(chē)片膠粘劑是将刹車(chē)片粉料壓制成冷胚并塗膠,然後與塗膠後的鋼背高溫短時間定位,再于高溫無壓下進行後處理(lǐ),國(guó)内目前采用(yòng)以氧化鈣為(wèi)催化劑制備的盤式刹車(chē)片膠黏劑。離合器用(yòng)膠粘劑除采用(yòng)以上膠粘劑外,還可(kě)以采用(yòng)有(yǒu)機矽改性酚醛樹脂進行粘接。
3.汽車(chē)動力系統用(yòng)膠粘劑
汽車(chē)動力系統的粘接部位主要包括螺杆和螺栓的緊固和密封,氣缸墊片的密封,汽車(chē)制造業中(zhōng)更多(duō)的是采用(yòng)厭氧膠粘劑,将其用(yòng)于螺紋緊固閉鎖,配合部位的固定,平面粘接,管道和法蘭的密封以及針孔密封,可(kě)以解決防松,防漏等問題,簡化裝(zhuāng)配工(gōng)藝。
汽車(chē)動力系統中(zhōng)的發動機鑄造時産(chǎn)生的砂眼,各種螺栓的緊固,管路的密封和平面密封等主要采用(yòng)各種類型的厭氧膠。發動機鑄造時産(chǎn)生的砂眼采用(yòng)水玻璃侵潤密封效果差,而采用(yòng)耐高溫厭氧膠侵潤可(kě)以獲得良好的密封效果。高強度的厭氧膠,可(kě)以用(yòng)于發動機缸蓋和變速箱雙頭螺栓,以及不常拆卸的螺栓、集體(tǐ)工(gōng)藝體(tǐ)、圓柱碗形堵頭驅動橋差速器殼連接螺栓、圓軸齒輪與差速器固定螺栓等的固持和密封。此外,汽車(chē)墊片不能(néng)保證密封性能(néng)和聯結機件的幾何精(jīng)度,而采用(yòng)厭氧膠進行平面密封則可(kě)以解決這些問題。易于拆卸的部件則可(kě)以使用(yòng)低強度厭氧膠。
4.汽車(chē)修理(lǐ)用(yòng)膠粘劑
在汽車(chē)維修中(zhōng),各種新(xīn)型膠粘劑被廣泛應用(yòng)于汽車(chē)腐蝕、磨耗、研傷、缺損的修複及螺紋的鎖固、平面密封、管路螺紋密封、圓柱件固持等,從而延長(cháng)了汽車(chē)的使用(yòng)壽命,保證了汽車(chē)的正常運行,減少了配件消耗及維修費用(yòng)。
對闆料和棒材等受力結構部位,可(kě)用(yòng)環氧膠、酚醛-丁腈膠等;對薄片金屬并要求膠膜有(yǒu)彈性,可(kě)用(yòng)氯丁膠;螺釘、螺帽的緊固、密封、防漏,可(kě)用(yòng)厭氧膠;小(xiǎo)面積又(yòu)需快速粘接時可(kě)用(yòng)氰基丙酸脂膠粘劑。根據所粘非金屬材料性能(néng)不同如彈性、線(xiàn)脹系數、收縮性的不同,可(kě)選用(yòng)橡膠型、環氧、丙烯酸酯及聚氨酯膠等,粘接塑料時要分(fēn)為(wèi)熱固性還是熱塑性的不同而選用(yòng)膠粘劑,熱固塑料可(kě)用(yòng)環氧、聚氨酯等膠粘劑;熱塑塑料中(zhōng)無定型塑料可(kě)用(yòng)溶劑粘接,結晶型塑料可(kě)用(yòng)環氧、聚氨酯等膠粘接。
三、汽車(chē)用(yòng)膠粘劑的發展前景搜索
我國(guó)汽車(chē)工(gōng)業新(xīn)材料、新(xīn)工(gōng)藝的不斷應用(yòng),促進了汽車(chē)用(yòng)膠粘劑的不斷完善和專業化。膠粘劑在車(chē)輛制造中(zhōng)的應用(yòng)處于十分(fēn)重要的位置,應用(yòng)範圍一也在不斷擴大,用(yòng)量也在不斷增加。随着汽車(chē)向環保節能(néng)、安(ān)全舒适、輕量化、低成本、長(cháng)壽命和無公(gōng)害方向發展的需求,新(xīn)型高品質(zhì)汽車(chē)膠粘劑的開發和應用(yòng)必将愈來愈重要。
由于國(guó)外膠粘劑品牌起步較早,在市場份額和産(chǎn)品技(jì )術上具(jù)備較強的優勢。在中(zhōng)高端膠粘劑市場,國(guó)外品牌目前上遊較大程度的競争優勢。随着國(guó)家産(chǎn)業政策的大力支持,近年來國(guó)内膠粘劑企業的研發水平顯著提高,國(guó)内品牌膠粘劑産(chǎn)品的進口替代效應将越發顯現。