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汽车用胶粘剂发展现状及前景

汽车用胶粘剂的历史几乎和汽车工业本身一样悠久,随着车用胶黏剂的性能及其制造、应用技术的日臻完善,汽车工业已经成为了仅次于建筑和轻工业以外最大的胶粘剂应用领域,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。

车用胶粘剂必须在苛刻条件下符合汽车的寿命要求,需要耐温度胶变、耐盐水、耐燃油、耐油、耐高温、耐振动、耐冲击、耐洗涤剂和耐尘土等。胶黏剂的应用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。


一、汽车用胶粘剂的发展背景及现状

1979年,汽车行业第一次邀请日本公司来华座谈有关汽车用胶技术,汽车上一些专用胶如环氧胶、液态密封胶、PVC熔胶、聚氨酯胶等都是这一时期研究开发出来的。

80年代后,由于汽车技术的引进,带来了粘接密封行业的更大发展,在汽车材料国产化过程中研制出一批新的、更专用化的胶粘剂。如厌氧胶系列产品,防震隔热胶片、耐磨性硅酮胶、汽车专用顶棚胶、地毯胶、焊缝胶、双面胶带、灌封胶等均属此列。同时,一些规模较大、专业性更强的胶粘剂专业厂也相继建成,如乐泰(中国)公司、汉高表面技术长春公司、山东金沙js333娱乐场新材料科技有限公司等等,目前,汽车上所用的胶粘剂除极少数外,有相当一部分已经国产化。

 

二、汽车用胶粘剂的应用分类

 

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,甚至可以重复使用。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SBS和SIS,采用较少。

 

1.2 汽车内饰用胶粘剂

(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室温冷固化,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,增粘剂为松香甘油酯,聚合松香等,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,只是以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粘剂

PU胶粘剂是基料分子中含有氨酯基(NHCOO)和/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、低温柔软性、优良复原性,可用于动态接缝的密封。但也有缺点,如不能长期耐热,易受紫外光老化,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。这类胶粘剂主要包括以PVC焊缝密封胶为主的树脂型密封胶和以丁苯、丁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,而且成本低,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,然后与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,将其用于螺纹紧固闭锁,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

在汽车维修中,各种新型胶粘剂被广泛应用于汽车腐蚀、磨耗、研伤、缺损的修复及螺纹的锁固、平面密封、管路螺纹密封、圆柱件固持等,从而延长了汽车的使用寿命,保证了汽车的正常运行,减少了配件消耗及维修费用。

对板料和棒材等受力结构部位,可用环氧胶、酚醛-丁腈胶等;对薄片金属并要求胶膜有弹性,可用氯丁胶;螺钉、螺帽的紧固、密封、防漏,可用厌氧胶;小面积又需快速粘接时可用氰基丙酸脂胶粘剂。根据所粘非金属材料性能不同如弹性、线胀系数、收缩性的不同,可选用橡胶型、环氧、丙烯酸酯及聚氨酯胶等,粘接塑料时要分为热固性还是热塑性的不同而选用胶粘剂,热固塑料可用环氧、聚氨酯等胶粘剂;热塑塑料中无定型塑料可用溶剂粘接,结晶型塑料可用环氧、聚氨酯等胶粘接。


三、汽车用胶粘剂的发展前景搜索

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。胶粘剂在车辆制造中的应用处于十分重要的位置,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。


由于国外胶粘剂品牌起步较早,在市场份额和产品技术上具备较强的优势。在中高端胶粘剂市场,国外品牌目前上游较大程度的竞争优势。随着国家产业政策的大力支持,近年来国内胶粘剂企业的研发水平显著提高,国内品牌胶粘剂产品的进口替代效应将越发显现。


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