汽車行業(yè)已成為外建筑和輕工背后最大的膠粘劑的應(yīng)用領(lǐng)域,幾乎涵蓋了所有類型的粘合劑,和日益廣泛的應(yīng)用,車輛使用比例也越來越高。輕金屬,塑料,使汽車持續(xù)增長的汽車復(fù)合材料應(yīng)用和密封膠的量。利用結(jié)合技術(shù)可以提高乘坐舒適性,噪聲,振動,減少的質(zhì)量,降低能耗,簡化了工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量,其它連接方法實現(xiàn)難以實現(xiàn)的效果。
本文系統(tǒng)地介紹了汽車車身、操作系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和維修的粘接部位和特點。介紹了汽車用膠粘劑的種類和主要性能。介紹了近年來相關(guān)膠粘劑的發(fā)展狀況。
汽車粘合劑的背景和現(xiàn)狀
20世紀中葉,汽車工業(yè)發(fā)展緩慢,汽車質(zhì)量不高,在汽車中應(yīng)用膠粘結(jié)密封技術(shù)處于非常低的水平,膠粘劑的應(yīng)用較低,用量小,技術(shù)含量低。80年代中期以前,對汽車工業(yè)中使用的膠粘劑和密封膠進行了編號,這些低技術(shù)橡膠種子的使用不僅保證了汽車產(chǎn)品的質(zhì)量,而且對人體的環(huán)境和健康造成了危害,不需要人體焊接,沒有相應(yīng)的品種和質(zhì)量。
在80年代末,中國汽車行業(yè)引進了整車制造技術(shù)和近70的中國汽車產(chǎn)業(yè)的活力出現(xiàn)關(guān)鍵部件,還能促進工業(yè)用膠粘劑的發(fā)展。 1988年引進日產(chǎn)柴汽車生產(chǎn)技術(shù),涉及10個國內(nèi)各類汽車并沒有與新品種膠粘劑的合作,東風(fēng)汽車公司與北京航空材料研究所,航天研究所襄樊42個研究單位部門,引進的機型達到預(yù)期的膠粘劑生產(chǎn)的本地化,以滿足新車型的需求。同時引進天津夏利轎車,北京切諾基,南京依維柯旅行車的車型,如相同的汽車用塑料提出的需求來開發(fā)應(yīng)用程序,在此期間,我們的汽車膠粘劑產(chǎn)品的研究開發(fā)和應(yīng)用進入了一個快速增長的階段。
20世紀90年代以來,國民經(jīng)濟保持了快速穩(wěn)定的健康發(fā)展,年增長率超過10%。汽車工業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),也取得了長足的進步。先進制造技術(shù)的應(yīng)用和大規(guī)模生產(chǎn)能力的提升,對汽車膠粘劑行業(yè)提出了新的要求,也帶來了發(fā)展機遇。在此期間,我國汽車工業(yè)汽車膠粘劑產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用正朝著高性能、多品種、系列化、專業(yè)化的方向發(fā)展,汽車膠粘劑行業(yè)進入了高速發(fā)展時期。
進入新世紀以來的十年里,汽車進入了普通百姓的家園。在自主品牌建設(shè)的過程中,符合環(huán)保法規(guī)要求的密封膠的開發(fā)和應(yīng)用已成為人們關(guān)注的熱點。輕金屬、復(fù)合材料、塑料等新型材料在汽車上的應(yīng)用,使汽車用膠粘劑和密封劑的用量不斷增加,其中汽車內(nèi)飾用膠粘劑的用量迅速增加。
二、汽車用膠粘劑的分類檢索。
1.汽車車體用膠粘劑
粘合劑部分包括所述汽車的車身結(jié)構(gòu),屋頂,門等的粘接和密封座的車體。
1.1 汽車車身用膠粘劑
(1)丙烯酸酯型壓敏膠粘劑:壓敏膠粘劑是指能通過適當?shù)膲毫Ξa(chǎn)生粘連的膠粘劑。該膠粘劑對各種材料有一定的黏附作用,具有較高的剝離強度,甚至可重復(fù)使用。丙烯酸酯壓力敏化劑是丙烯酸的共聚物。該粘合劑配方簡單,不需要增稠劑、軟化劑和抗老劑,無毒或低毒,長期戶外使用性能沒有顯著下降。因此,它已經(jīng)成為壓力敏感橡膠領(lǐng)域中最大的品種。
(二)SBS壓敏膠:主要原料為SBS和SIS。
1.2膠粘劑汽車內(nèi)飾
(一)氯丁橡膠裝飾膠
氯丁橡膠是最早發(fā)展出來的合成橡膠,具有可逆結(jié)晶性,黏附強度高,抗拉強度和伸長率高,耐候耐熱性好,制得的膠粘劑可在室溫下冷固化。它具有粘結(jié)強度大、初粘著力大、介電電阻好、粘結(jié)范圍寬等特點。然而,氯丁橡膠的長期儲存會釋放氯化氫,促進其水解,并腐蝕金屬。因此,需要添加氧化鎂和輕氯化鋅。為了防止粘合劑老化,也可以加入老化劑。
(二)SBS裝飾膠粘劑
具有強度高,韌性好,固化速度快,耐低溫性能。
(三)水基裝飾膠粘劑
固含量高,粘結(jié)強度好。
此外,還有聚氨酯粘合劑。
1.3汽車天花板燈用膠粘劑
(一)EVA熱熔膠
最大量為熱熔粘合劑。在增粘劑樹脂類EVA材料是一種松香酯,聚合松香,增塑劑如石蠟,與聚合物相比較。
(二)SBS熱熔膠
用SBS代替EVA得到具有不同性能的熱熔膠。
還有聚酰胺熱熔膠和聚酯熱熔膠。
1.4車身結(jié)構(gòu)密封膠
PU膠粘劑是基料分子中含有氨酯基(NHCOO)和/或異氰酸酯基(NCO)類的膠粘劑, 是最常用的密封膠,耐磨性好,性能可調(diào)節(jié)、應(yīng)用范圍廣、力學(xué)強度大、低溫柔軟性、優(yōu)良復(fù)原性,可用于動態(tài)接縫的密封。但也有缺點,如不能長期耐熱,易受紫 外光老化,許多場合需要底涂。聚氨酯密封膠在汽車方面的應(yīng)用有車窗(擋風(fēng)玻璃)的裝配密封,車身與其他部件的裝配等。近幾年,我國聚氨酯膠粘劑年需求量以 平均30%的速度增長。此外還有橡膠型密封膠粘劑,聚硫密封膠粘劑。
1.5 電焊密封膠
鋼板焊接搭接處預(yù)涂,點焊后填塞縫隙,保證密封,防止生銹。對于裝配后被覆蓋、難以涂上焊接密封膠的零件,點焊密封膠更是必不可少。該膠主要包括pvc焊接膠基樹脂密封膠和sbr及丁基橡膠基橡膠電焊膠。
2.汽車操作系統(tǒng)用粘合劑
汽車運行系統(tǒng)的連接主要包括摩擦板與離合器盤的連接。這種膠粘劑要求粘接強度高,耐熱性好,韌性好,成本低,工藝性能好。
運行時汽車剎車片粘接主要改性酚醛樹脂粘合劑。鼓式制動器粘合劑襯墊粘結(jié)到制造制動襯塊和鋼,一般NBR改性酚醛樹脂粘合劑。盤式制動器粘合劑粉末被壓入制動襯塊和冷膠胚胎中,再短時間高溫膠鋼背襯的定位之后,然后在高溫下非按壓后處理,國內(nèi)氧化鈣目前用作催化劑盤式剎車片制備粘合劑。除了使用上述粘合劑離合器外粘合劑也可以是使用有機硅改性的酚醛樹脂粘合劑。
三。汽車動力系統(tǒng)用膠粘劑
汽車動力系統(tǒng)的粘結(jié)劑部分主要有螺絲和螺栓的緊固和密封、氣缸墊圈的密封、汽車制造業(yè)使用厭氧粘結(jié)劑等,用于螺紋緊固,固定配件零件、平面粘接、管緣密封和針孔密封,可以解決防松、防漏、簡化裝配工藝的問題。
汽車動力系統(tǒng)中發(fā)動機鑄件產(chǎn)生的砂孔、各種螺栓的緊固、管道的密封和平面密封,主要用于各種類型的厭氧膠粘劑。發(fā)動機鑄造時產(chǎn)生的砂孔與水玻璃的密封效果較差,使用耐高溫厭氧膠粘劑可獲得良好的密封效果。高強度厭氧膠可用于固定和密封發(fā)動機氣缸蓋和傳動雙蓋螺栓,以及螺栓、集體加工體、圓柱形碗形插入式驅(qū)動橋差速器連接螺栓、圓柱齒輪和差動固定螺栓等不易拆卸的部件。另外,汽車墊片不能保證連接件的密封性能和幾何精度,采用厭氧膠粘劑的平板密封可以解決這一問題。
容易地移除構(gòu)件可以使用低強度的厭氧粘合劑。
4.汽車修理用膠粘劑
汽車在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)這樣那樣的機械問題,特別是在現(xiàn)場沒有維修條件的情況下,當發(fā)動機氣缸或水箱出現(xiàn)裂紋,密封件開裂時,可以使用耐久性較好的雙組分快干丙烯酸膠、厭氧膠或快干環(huán)氧樹脂膠如果內(nèi)部和側(cè)飾條打開,則進行臨時修理。裂縫、熱熔膠可用于粘接,以便暫時保持使用,并在到達維修站后徹底修補。
三、汽車粘合劑的發(fā)展前景
新材料和新技術(shù)在我國汽車工業(yè)中的不斷應(yīng)用,促進了汽車膠粘劑的不斷改進和專業(yè)化。預(yù)計到2010年,我國汽車工業(yè)對各種類型膠粘劑的總需求將達到10萬噸。由此可見,膠粘劑在牟車制造中的應(yīng)用處于非常重要的地位,應(yīng)用范圍也在擴大,膠粘劑的用量也在增加。隨著環(huán)保節(jié)能、安全舒適、重量輕、成本低、壽命長、無污染的要求,新型高品質(zhì)汽車膠粘劑的開發(fā)和應(yīng)用將變得越來越重要。
據(jù)統(tǒng)計,目前我國每輛車使用的膠水約為20公斤,中型車約為16公斤,重型車約為22公斤。據(jù)測算,到2010年,我國汽車工業(yè)各類膠粘劑、密封膠總需求量將達到10萬噸,其中聚氨酯約1480噸。聚氨酯膠粘劑主要用于汽車擋風(fēng)玻璃膠、結(jié)構(gòu)膠、濾芯膠、內(nèi)飾膠等。
目前,我國汽車用膠粘劑和密封膠品種比較齊全,技術(shù)水平也在不斷提高。盡快制定相應(yīng)的材料行業(yè)標準,規(guī)范性能檢測方法,建立健全質(zhì)量保證體系。