昆山麥碩電子分享：膠粘劑在汽車工業(yè)中的應用



 汽車工業(yè)已經(jīng)成為了僅次于建筑和輕工業(yè)以外最大的膠粘劑應用領(lǐng)域，幾乎涵蓋了所有類型膠粘劑，而且應用范圍越來越廣，整車用量比例也越來越高。輕質(zhì)金屬，復合材料和塑料在汽車上的應用使得汽車用膠粘劑和密封膠的用量持續(xù)增長。采用粘接技術(shù)可以提高駕乘的舒適性、降噪、減振、減輕質(zhì)量、降低能耗、簡化工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量，達到其他連接方法所難以達到的效果。
        本文系統(tǒng)介紹了汽車車體、運行系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、維修的粘結(jié)部位和特點以其汽車所用膠粘劑的種類和主要性能，闡述了有關(guān)膠粘劑品種近年來的發(fā)展狀況。

一、汽車用膠粘劑的背景與現(xiàn)狀
        20世紀50年 代中期，汽車工業(yè)發(fā)展緩慢，汽車制造品質(zhì)不高，膠接密封技術(shù)在汽車上的應用處于很低的水平，表現(xiàn)為膠粘劑品種少、用量少、技術(shù)含量低。上世紀八十年代中期 以前，汽車行業(yè)用到的膠粘劑、密封膠品種屈指可數(shù)，這些低技術(shù)含量膠種的使用，既不能保證汽車產(chǎn)品的質(zhì)量，也給環(huán)境和人體健康帶來危害，而車身焊裝則無用 膠要求，也無相應的品種和品質(zhì)。
        20 世紀80年代中后期，我國汽車工業(yè)相繼引進整車整機和關(guān)鍵零部件制造技術(shù)近70項。使我國汽車工業(yè)出現(xiàn)勃勃生機的同時，也促進了膠粘劑工業(yè)的發(fā)展。 1988年引進日產(chǎn)柴車身生產(chǎn)技術(shù)，涉及10多種國內(nèi)沒有的車用膠粘劑新品種，東風汽車公司和北京航空材料研究所、航天部襄樊42研究所等研究單位合作， 實現(xiàn)了引進車型所需膠粘劑的國產(chǎn)化，滿足了新車型的生產(chǎn)需求。同時期天津夏利轎車、北京切諾基吉普車、南汽依維柯旅行車等車型的引進，同樣對車用膠提出了 開發(fā)應用的需求，在此期間，我國汽車膠粘劑產(chǎn)品的研發(fā)和應用開始進入一個快速成長期。
        20世紀90年代以后，國民經(jīng)濟以每年10％ 以上的增長速度保持了快速穩(wěn)定的健康發(fā)展，作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的汽車工業(yè)，也得到了長足的發(fā)展，先進制造技術(shù)的應用和大規(guī)模生產(chǎn)能力的提升，對汽車膠粘 劑行業(yè)提出了新的要求并帶來了發(fā)展機遇，在此期間，我國汽車膠粘劑產(chǎn)品的研發(fā)和應用向著高性能、多品種、系列化和專業(yè)化方向發(fā)展，汽車膠粘劑行業(yè)進入一個 高速發(fā)展期。
        進去新世紀來的近十年，轎車已進入尋常百姓之家，國內(nèi)汽車在打造自主品牌的過程中，滿足環(huán)保法規(guī)要求的汽車膠粘劑、密封膠品種的開發(fā)應用已成為人們關(guān)注的熱 點。輕質(zhì)金屬、復合材料和塑料等新材料在汽車上的應用使得汽車用膠粘劑和密封膠用量也持續(xù)增長，其中汽車內(nèi)飾件是膠粘劑用量迅速增長的一個領(lǐng)域。


二、汽車用膠粘劑的分類

1.汽車車體用膠粘劑
        汽車車體結(jié)構(gòu)的粘接部位包括車身、頂棚、車門和座椅等的粘接和密封。
1.1 汽車車身用膠粘劑
        （一）丙烯酸酯型壓敏膠：壓敏膠黏劑是指通過適當加壓，就可以產(chǎn)生粘接力的一種膠粘劑，這種膠粘劑對各種材料都有一定的粘接力，并具有較高的剝離強度，甚至可以重復使用。丙烯酸酯型壓敏膠是丙烯酸的共聚物，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，長期戶外使用性能下降不大。因此成為壓敏膠領(lǐng)域產(chǎn)量最大的品種。
        （二）SBS型壓敏膠：主要原料是SBS和SIS，采用較少。
1.2 汽車內(nèi)飾用膠粘劑
        （一）氯丁型裝飾膠粘劑
        氯丁橡膠是最早開發(fā)的合成橡膠，具有可逆的結(jié)晶性，粘接強度大、較高的拉伸強度和伸長率，耐候及耐熱性能優(yōu)異，所制備的膠黏劑可以室溫冷固化，具有粘結(jié)強度大、初粘力大、耐介質(zhì)性能好，粘結(jié)范圍廣等特點。但是氯丁橡膠長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，為防止膠粘劑老化，還可以加入防老劑。
        （二）SBS型裝飾膠粘劑
        具有強度高、韌性好、固化快、耐低溫的特點。
        （三）水基裝飾膠粘劑
        固含量高，具有良好的粘結(jié)強度。
        此外還有聚氨酯膠粘劑。
1.3 汽車頂棚燈具用膠粘劑
        （一）EVA熱熔膠
        目前用量最大得熱熔膠。以EVA樹脂為基料，增粘劑為松香甘油酯，聚合松香等，增塑劑則為高分子石蠟等。
        （二）SBS熱熔膠
        和EVA熱熔膠組成相近，只是以SBS代替EVA，獲得不同性能的熱熔膠。
        此外還有聚酰胺熱熔膠和聚酯熱熔膠。
1.4 汽車車體結(jié)構(gòu)用密封膠粘劑
        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)、應用范圍廣、力學強度大、低溫柔軟性、優(yōu)良復原性，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用有車窗（擋風玻璃）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
        預先涂布在鋼板焊接的搭接部位，點焊后填實縫隙，保證密封，防止銹蝕。對于那些裝配后被遮蔽而難以涂布焊縫密封膠的部位，點焊密封膠更是不可缺少。這類膠粘劑主要包括以PVC焊縫密封膠為主的樹脂型密封膠和以丁苯、丁基橡膠為主的橡膠型電焊密封膠。
2.汽車運行系統(tǒng)用膠粘劑
        汽車運行系統(tǒng)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，耐熱性能優(yōu)異，并具有一定的韌性，而且成本低，工藝性能好。
        汽車運行系統(tǒng)用膠粘劑主要是剎車片粘接用改性酚醛樹脂膠粘劑。鼓式剎車片膠粘劑是將制造好的剎車片和鋼背粘接在一起，一般采用丁晴橡膠改性酚醛樹脂膠粘劑。盤式剎車片膠粘劑是將剎車片粉料壓制成冷胚并涂膠，然后與涂膠后的鋼背高溫短時間定位，再于高溫無壓下進行后處理，國內(nèi)目前采用以氧化鈣為催化劑制備的盤式剎車片膠黏劑。離合器用膠粘劑除采用以上膠粘劑外，還可以采用有機硅改性酚醛樹脂進行粘接。
3.汽車動力系統(tǒng)用膠粘劑
        汽車動力系統(tǒng)的粘接部位主要包括螺桿和螺栓的緊固和密封，氣缸墊片的密封，汽車制造業(yè)中更多的是采用厭氧膠粘劑，將其用于螺紋緊固閉鎖，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，可以解決防松，防漏等問題，簡化裝配工藝。
        汽車動力系統(tǒng)中的發(fā)動機鑄造時產(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各種類型的厭氧膠。發(fā)動機鑄造時產(chǎn)生時產(chǎn)生的砂眼采用水玻璃侵潤 密封效果差，而采用耐高溫厭氧膠侵潤可以獲得良好的密封效果。高強度的厭氧膠，可以用于發(fā)動機缸蓋和變速箱雙頭螺栓，以及不常拆卸的螺栓、集體工藝體、圓 柱碗形堵頭驅(qū)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，汽車墊片不能保證密封性能和聯(lián)結(jié)機件的幾何精度，而采用厭氧膠進行平 面密封則可以解決這些問題。
        易于拆卸的部件則可以使用低強度厭氧膠。
4.汽車修理用膠粘劑
        汽車在使用過程中往往出現(xiàn)這樣那樣的機械問題，特別是在野外不具備維修條件下，當發(fā)動機缸體或水箱出現(xiàn)裂紋以及密封件開裂時，可以采用雙組分快速固化丙烯酸膠粘劑、厭氧膠或耐久性能更好的快速固化環(huán)氧樹脂膠粘劑進行暫時修理，如果內(nèi)飾、側(cè)邊條等開裂，可以使用熱熔膠進行粘接，以便暫時維持使用，等到達修理站后再進行徹底修理。