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汽车胶粘剂的利用及其发展需求


   随着汽车制作技巧的发展及其不断提高的性能请求,胶粘剂、密封胶作为汽车生产所必需的一类重要帮助材料,品种日益齐全、利用也越来越广泛。粘接技巧在汽车制作上的利用,不仅可以起到加强汽车结构、紧固防锈、隔热减振和内外装饰的作用,还能够代替某些部位的焊接、铆接等传统工艺方法,实现雷同或不同材料之间的连接,简化生产工艺,优化产品结构的后果。在汽车轻量化、节能降耗、延伸应用寿命和提高性能方面,胶粘剂及其粘接密封技巧施展了越来越重要的作用。 

   用于汽车产业的胶粘剂、密封胶,有其自身的特别性,一方面在性能上应达到汽车质量和应用寿命的请求,另一方面还必需满足大批量、快节奏生产作业工艺的需要,应有良好的施工工艺性及其同工艺介质(重要是各种工艺用油)的适应性。 

   汽车胶粘剂、密封胶的利用概况 

   从汽车全部制作过程所涉及的工作部位和功效这个角度出发,可将车用胶粘剂大致分为焊装工艺用胶、涂装工艺用胶、内饰件用胶、装配件用胶、特别工艺用胶等5大种别。 

   焊装工艺 

   用胶这一种别的密封胶粘剂在焊装工艺中代替点焊或减少焊点,起着加强结构、密封防锈、减振降噪的作用,一般请求与油面钢板有良好的附着性。由于各工位均无专门的加热固化设备,需要在车身油漆工艺条件下固化,所以请求既不能受清洗液、磷化液影响,也不能影响电泳漆质量,其重要品种有: 

   (1)折边胶:用在车门、发动机罩盖、行李箱盖等卷边结构处,其粘接强度高,已完整代替点焊结构。这一胶种目前广泛采用单组分环氧树脂胶,单车用量约为200g。 

   (2)点焊密封胶: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乏。 

   (3)膨胀减振胶:在车门内外板之间、车身外笼罩件与加强筋之间经常用到这类胶。它一般由合成橡胶或树脂添加发泡剂而成,经过固化膨胀,能将笼罩件同加强筋联合为一体,起到减振降噪的作用。 

   涂装工艺

   用胶涂装工艺用胶虽品种未几,却是汽车上用量最大的一类。单车用量:卡车约2kg,轿车在5kg以上。重要有焊缝密封胶和抗石击涂料,其基材成分都为PVC塑溶胶,2者固然在性能上各有着重,但工艺上都请求能够通过高压涂胶设备实行机械化涂布或喷涂,相比拟而言: 

   (1)焊缝密封胶具有更加突出的触变性,堆积必定厚度时能保持棱角,不产生流淌。加热塑化后,胶层富有弹性,不开裂,外观平整,对中涂和面漆不能产生变色现象。焊缝密封胶在汽车密封、防漏、防锈方面起着至关重要的作用。 

   (2)抗石击涂料喷涂在汽车底盘上,缓冲汽车高速行驶时沙、石等各种物体对底盘的冲击,提高底盘的抗腐化才能,延伸应用寿命,还有助于下降车内噪音,改良乘员的舒适性。 

   内饰件用胶 

   汽车内饰件材质种类繁多,性质不同,利用处合各异,所以,用胶品种互有差别,实难一概而论。 

   (1)车身顶棚胶:用于将软质顶棚材料粘贴到车身顶盖上,增加车内雅观。目前国内这一用处的胶粘剂多以溶剂型氯丁胶为主,在工艺和性能上请求初粘力高,满足车身内饰生产线快节奏的需要,并不得引起内饰材料呈现变色、脱落现象。 

   (2)丁基密封胶带:它由丁基橡胶添加增粘树脂经挤压成带型,其特点是:指压贴合轻易,与钢板和防水膜均有较好的粘接性,能长期保持黏弹性和密封性。重要用于车门内板防水膜的粘接密封,防止雨水渗透车门内部。汽车上单门胶带用量在2m左右。 

   (3)高频热合胶:富康轿车用高频热合胶为改性丙烯酸乳液,在成型车门内护板时,预先经浸胶(约30g)处理的纤维板在高频电场作用下,胶层在短时间内融化,并在工艺规定的压力下与PVC泡沫产生坚固粘接。 

   (4)挡风玻璃胶:该类胶粘剂通常以聚氨酯为主,配合清洗剂、漆面/玻璃底剂一同应用,剪切强度较高、弹性突出,能将玻璃和车身紧密地联合为一个整体,加强车身刚性,保证密封后果、提高汽车安全性。以富康轿车为例,单车用量约1.2kg。 

   2.4装配件用胶 

   汽车发动机、变速箱、底盘装配用胶粘剂、密封胶,其利用重要体现在各种平面连接,孔盖管接头的密封和螺栓的锁固,可以防止油、水、气的泄漏和螺栓的松动,直接关系到汽车的正常运行。这类胶粘剂的重要品种有:厌氧胶、硅酮密封胶等。 

   (1)厌氧胶:其特点是涂布工艺简略,固化速度快,锁固密封性能好。应用时根据不同请求,可采用现场涂布、预涂和浸渗3种工艺方法。其中,可预涂高强度微胶囊型厌氧胶特别合适汽车上大批螺纹连接件机械涂布的快节奏请求。按我公司年产汽车量估计,年用胶量接近2t。 

   (2)硅酮密封胶:它用于平面密封独具特点,胶层弹性好、耐油、耐热、耐老化,涂胶工艺简略,可剥性强,拆卸方便,可以代替垫片单独应用,密封后果好。 

   特别工艺用胶 

   汽车制作过程中还要用到多种用处不同的胶粘剂,如刹车蹄与摩擦片粘接用的刹车蹄片胶,它是以改性酚醛树脂为主的胶粘剂,代替铆接具有可靠的粘接强度,能下降噪音,延伸摩擦片应用寿命:滤芯器生产用的滤芯胶,是增粘树脂补强的PVC塑溶胶,粘接强度适中,工艺性好,能够满足流水线的作业请求:微孔堵漏用的浸渗剂,在粉末冶金件和发动机缸体、缸盖等零件砂眼缺点的修补上后果明显:汽车装配过程中用的压敏胶带,可以保护车自身免受污染、磕碰损伤或协助装配零件时固持定位:铸造用的合成树脂粘接剂,重要有酚醛树脂、呋喃树脂及少量改性脲醛树脂3种,被广泛利用在发动机缸体、缸盖等零件的铸造工艺中。 

   汽车胶粘剂、密封胶重要品种的发展 

   汽车折边胶 

   折边胶是粘接强度请求相对较高的一种结构胶粘剂。在经历了环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯等类胶粘剂并存局面之后,目前国内广泛利用单组份高温固化环氧胶。为了改良其脆性,通常采用合成橡胶或热塑性树脂进行增韧改性。 

   低温感应固化环氧类折边胶是国外技巧的新发展,它克服了传统意义上的固化温度请求高、贮存期短的标题。橡胶型折边胶在国外也有利用,如美国PPG公司的HC7707胶,其剥离强度明显提高,贮存期间环境温度对其黏度影响不大,合适在无恒温装置的主动涂胶设备上应用。 

   焊缝密封胶 

   PVC塑溶胶以其本钱低廉、无味、无毒、施工工艺性好、密封后果优良等良好的综合性能,成为当前车身焊缝密封的幻想材料,是利用最普及,研究最多的一种焊缝密封胶。为了提高它与车身的黏附性,多采用改性增粘剂进行加强。 

   近几年来,PVC焊缝密封胶的生产厂家数目猛增,产品综合性能已有较大提高,其中低温塑化型和低密度型是焊缝密封胶的两个发展方向。我国合适汽车焊缝密封专用的PVC塑溶胶及其配套帮助材料的开发,还有待深进研究,存在的重要标题是某些关键原材料一直依附进口,可喜的是最近国内已有研究机构在掺混树脂和增粘剂开发方面取得了本质性的突破。 

   车身顶棚胶 

   溶剂型氯丁胶以其初粘力好、应用方便、合适汽车流水线生产节奏的上风,长期成为软质顶棚与车身顶盖粘接广泛采用的胶种。但该胶在冬夏不同季节里的粘接质量较难把持,而有机溶剂的挥发对作业环境及人体健康也有影响。水基型和压敏型是车身顶棚胶发展的重要方向,日本サンスタ-化学株式会社的パンギリ-1230A双组分水基丙烯酸酯胶,喷涂时凝胶敏捷,初粘强度高,但两组分配比请求严格,需要专用涂胶设备,治理必需规范:压敏型顶棚胶是将压敏胶与软质车身顶棚材料复合在一起,其技巧和工艺的综合性比拟优胜,目前国内亦有这类产品并在汽车生产中应用。 

   挡风玻璃胶 

   用橡胶密封条来实现挡风玻璃与车身的固定和密封还是卡车车窗玻璃装配的重要方法,而轿车和豪华客车的生产已广泛采用单组分湿气固化聚氨酯胶的“直接粘接法”。在过往的较长的一段时间里,我国汽车制作业一直从国外进口单组分湿气固化聚氨酯胶,直到“八五”期间,开发这种胶才被列进国家重点科技攻关项目,并基础上实现了国产化。最近,国外挡风玻璃聚氨酯已呈现了无底剂型新产品,取消了漆面底剂,简化了把持工艺。同时,瞬时定位型单组分聚氨酯胶的研究也有报道。这种胶粘剂的呈现,解决了聚氨酯固化速度较慢、固定挡风玻璃需要夹具配合带来的不便。 

   可预涂微胶囊厌氧胶 

   可预涂微胶囊厌氧胶是厌氧胶系列的新品种,它的利用使螺纹件机械化涂布变成了现实,提高了生产效率。因此,被国内外汽车制作厂家广泛采用。美国乐泰公司的系列厌氧胶技巧程度在世界居领先地位,一直领导着我国厌氧胶技巧的发展。20世纪80年代,国内开发出水基型和溶剂型中等强度的微胶囊厌氧胶品种,但由于外观和性能上同乐泰同类产品相比差距较大,在机械涂胶利用上受到必定限制。为懂得决汽车产业对高强度微胶囊厌氧胶的需求,国内相干科研单位与汽车厂家进一步携手联合开发出水基型双组分高强度微胶囊产品,并成功地将其利用到汽车螺纹件的锁固上,质量达到国外同类产品程度,且具有必定的价格上风,晋升了我国微胶囊厌氧胶的利用和汽车制作的技巧程度。 

   汽车产业对胶粘剂、密封胶的需求 

   经过近20年的发展,国内一些技巧难度相对较高的汽车用胶,在重要品种上已基础可以满足需要。但在提高产品德量和适应汽车大批量流水线生产工艺方面,尚需做进一步的工作:机械化程度和尺度作业同国外先进程度相比还有较大差距,配套的涂胶设备还过多的依附进口。这些都已成为国内汽车用胶面临的、急待解决的标题。现联合东风汽车公司实际用胶情况,对车用胶的需求动向略作分析。 

   热熔/压敏胶 

   带在车身特定部位焊装成型工艺中,较之PVC塑溶胶而言,采用预先成型的热熔胶带进行焊缝密封,在保证焊缝外表雅观方面上风非常明显:在大面积车身装配过程中,传统工艺仍以焊接、铆接等为重要方法。在国外已采用高强度压敏胶带,这种工艺不仅可以满足结构性粘接的质量请求,且能保证车身外表平整雅观,达到传统工艺无法实现的减震、降噪、密封、防锈的作用。但国内尚未发明能满足应用请求的热熔压敏胶带。 

   水基车身顶棚胶 

   采用溶剂型氯丁胶粘贴软质车身顶棚,既不利健康,又污染环境。因此,开发适应车身内饰线生产节奏的单组分水基顶棚胶就显得非常重要。国内在这方面虽作了一些工作,但高强度和快速凝胶的请求还是面临的两个技巧艰苦,还需作进一步的深进研究。 

   快速固化挡风玻璃胶 

   单组分湿固化聚氨酯风挡玻璃胶的开发,是我国追赶世界先进程度的一大成果,但应用时聚氨酯胶需要配套的清洗剂、玻璃/漆面底剂,才干保证足够的粘接强度,而且固化速度较慢,在车窗玻璃装配过程中,需应用压敏胶带或装配夹具协助固持定位、工艺繁琐。为了克服这种不足,开发瞬时定位的单组分聚氨酯挡风玻璃胶应是胶粘剂研究下一步努力的方向。根据国外报道,这种胶粘剂一般通过配备加热涂布装置,使微热涂布胶料对被粘物立即产生较高的初粘强度,完成挡风玻璃的定位,然后逐步达到完整固化,既简化了工艺,又方便了把持。 

   高性价比浸渗堵漏剂

   由于本钱上的原因,在汽车零件浸渗堵漏方面,硅酸盐类水基浸渗堵漏仍盘踞必定的市场份额,但其浸渗泄漏率高,需进行多次浸渗才会有满足的后果。目前热固化型真空浸渗剂和厌氧自固化型浸渗剂以其技巧先进、后果明显的特点,正逐步得到汽车生产厂家的利用,但该技巧投进本钱较高,很大程度上影响了它的进一步推广。鉴于技巧提高的需要,开发产品性能与国外相当、生产投进明显低廉的浸渗工艺,并利用到汽车粉末冶金件、各种油泵、发动机缸体及其他铸造件方面,将会产生可观的社会和经济效益。 

   目前,我国汽车胶粘剂、密封胶的品种已经比拟齐全,技巧程度也在不断提高,应及早同一制定出与此相适应的材料行业尺度,规范性能测试方法,建立完善质量保证系统,已势在必行。 
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