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车用聚氨酯胶粘剂特性


近几年,轻质金属、复合资料和塑料等新资料在汽车上的利用使得汽车用聚氨酯胶粘剂和密封胶用量也持续增长,此中汽车内饰件是胶粘剂用量敏捷增长的一个范畴。别的,近年来,汽车上采纳轻质高强度的工程塑料代替钢板的技巧成长很快,特别是玻璃纤维增强塑料(FRP)和片状模塑复合资料(SMC)被广泛利用于汽车上。FRP、SMC制作的车身面板和外装件(如身顶篷、座舱顶盖等)在美国、欧洲和日本接踵广泛采纳,但FRP、SMC不克不及利用传统的焊接技巧与车身构架组装,必需采纳粘接技巧。据统计,今朝我国每辆轿车用胶约20kg,中型车约16kg,重型车约22kg。今朝我国汽车财产对各类范例的胶粘剂和密封胶的年总需求量到达10万t,此中聚氨酯胶约1480t。聚氨酯胶粘剂在汽车中重要用于风窗玻璃胶、布局胶、滤芯胶和内饰胶。因为聚氨酯胶粘剂中含有强极性、高生动性的异氰酸酯基团和氨酯基,与含有生动氢的资料具备优越的化学粘接力,如泡沫塑料、木料、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔资料和玻璃、金属、橡胶、塑料等外面光亮的资料。聚氨酯与被粘资料之间的氢键感化使份子内感化力增强,使得粘接加倍坚固。经由过程调理固化后份子中软、硬链段的比例和布局,可获得分歧硬度和伸长率的胶粘剂,其粘合层从柔性到刚性可随意率性调理。同时聚氨酯胶粘剂既可以加热固化,也能够室温固化,粘接工艺轻便,操纵机能精良,固化后的聚氨酯胶粘剂强度高,耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧机能优越,是以,在修建、财产、汽车等国民经济各范畴有着广泛的利用。聚氨酯胶粘剂在汽车上的利用以下:

风窗玻璃胶是指车窗玻璃与车身的坚固密封,亦称密封胶。今朝广泛利用单组分湿气固化聚氨酯密封胶。汽车的风窗玻璃如今险些百分之百的利用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂。此类胶粘剂布局中含有生动的NCO基团,当裸露于氛围中时能与氛围中的微量水份产生反响,粘结时,它能与基材外面接收的水和外面存在的羟基等活性氢基团产生化学反响,天生脲键布局。是以湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层构成是聚氨酯-聚脲布局。制备湿固化型聚氨酯胶粘剂常用的多元醇有聚醚多元醇、聚酯多元醇。多元醇的份子量通常在500~3000之间。常用的异氰酸酯有MDI、TDI、HDI、IPDI等。湿固化胶粘剂的NCO含量通常在2%~10%之间,聚酯多元醇主链是一COO一键,该键极性大,粘结力比较强,并且因为该键内聚能大,使聚酯胶粘剂的耐高温性、耐油性好。然则该键轻易水解,以是聚酯型的聚氨酯胶粘剂资料的耐水解性不抱负。以聚醚多元醇为质料分解的聚氨酯树脂其主链上含有醚键布局单位,属于柔性链,并且醚键不容易水解,故比响应的聚酯多元醇有较好的柔软性、耐水解性与耐低温性,但醚键的极性不如酯键,其粘结性和耐高温性不如聚酯型聚氨酯胶粘剂。是以,如今对单组分聚氨酯胶粘剂预聚体的研讨大多都是环抱若何降服繁多预聚体胶粘剂的毛病,获得综合机能高的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂。固然,除胶自己的机能外,施工工艺对其终极机能也有较大的影响。施工工艺包含施工前的筹备→干净活化→涂底胶→施胶→玻璃装置→坚固→清算→玻璃密封。每一个进程都应按操纵工艺卖力仔细的操纵,纵然很小的忽略将会形成利用中的薄弱环节,而影响其施工品质和利用寿命。

布局胶重要用于汽车部件的粘结,布局胶多采纳无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂。布局型聚氨酯胶粘剂便是代替螺栓、铆钉或焊接等情势用来接合金属、塑料、玻璃、木料等的布局部件,属于历久能蒙受较大动负荷、静负荷并能历久利用的胶粘剂。最后胜利用于汽车部件的粘接是固特异公司的Pliogrip,它是无溶剂双组分反响型胶粘剂,从前用于载重汽车的5MC型动员机罩的粘接,随后通用、福特等公司接踵于大型载重卡车的SMC(片状模塑料)部件上用其停止粘接,接着又推行到FRP(玻璃纤维增强塑料)部件。
分解的无溶剂布局型聚氨酯胶粘剂具备利用工艺简略,储存、运输便利等特色,可室温固化或热固化,其胶层具备弹性和高剪切强度,在利用中已取得满足成果。为使布局型聚氨酯胶粘剂更具备竞争力,列国研讨者正继承致力于大批的改性事情,如,为进一步进步耐热性及其强度,用环氧树脂改性聚氨酯胶粘剂,行将端异氰酸酯基(NCO)的预聚体与含环氧基团的醇反响,天生端环氧基的聚氨酯齐聚物,而后经由过程环氧基团与胺的反响而实现交联固化,从而制得具备较高硬度,高剪切强度和较高耐化学药品性的聚氨酯-环氧树脂-聚脲布局的胶粘剂。采纳参加纳米填料改性的聚氨酯胶粘剂不仅可降低成本,还可改善其结晶性,使其剪切强度和初粘力大大进步;采纳聚氨酯、丙烯酸酯接枝或共聚并与聚苯乙烯构成互穿收集的改性无溶剂聚氨酯胶粘剂可不消底涂剂,不仅可进步固化速度和初粘力,还可防止气泡的产生;采纳分歧布局的多元醇和分歧布局的多异氰酸酯制得分歧品种的胶粘剂以顺应分歧基材的粘接,使胶粘剂趋于功能化。

滤芯胶是指汽车滤芯器用胶,上世纪70年月开端,纸质滤芯滤清器开端在汽车财产大批利用,促使滤芯胶粘剂财产获得了很快成长,今朝我国滤清器利用的胶粘剂年需求量已到达万吨以上。滤芯胶多用双组分聚氨酯胶粘剂。胶粘剂品质的利害,直接影响滤芯器产物的品质和利用寿命,作为滤清器临盆业余厂家,十分重视对胶粘剂的抉择,并依据胶粘剂的特征订定正当的粘接工艺,进步产物品质。氛围滤清器滤芯用胶粘剂为常温固化双组分聚氨酯胶粘剂,具备操纵工艺简略、常温固化、无毒或低毒、快干,利历时不受气象和情况的影响等特色。

汽车内饰胶:内饰胶是指汽车顶棚、地板、地毯、仪表板、门板等内饰件的粘结,多采纳水性聚氨酯胶粘剂。汽车内饰用泡沫背衬乙烯基塑料、织物与纤维板和别的硬质基材的粘接,曩昔不停利用溶剂型胶粘剂,跟着环保法规的健全和人们环保意识的增强,溶剂型汽车胶粘剂将会渐渐被环保型胶粘剂,如水基胶粘剂所代替,尤其是水基汽车内饰胶的推行利用势在必行。

跟着新型汽车塑料部件的用量增长和汽车内饰胶的赓续水性化,水基胶粘剂在汽车上的用量将会赓续增长,西欧、日本等先辈的汽车临盆国水基聚氨酯胶粘剂每一年以8%~10%的速度增长,美国水基胶粘剂占总量的60%,日本的汽车内饰胶险些全体实现水性化。我国今朝已跃居为天下汽车临盆大国,汽车内饰胶占到汽车胶总量的20%以上,假如内饰胶全体实现水性化,产量和经济效益将异常可观。

与溶剂型聚氨酯胶粘剂比拟,水性聚氨酯胶粘剂具备以下特色:粘度不随聚合物份子量的转变有显著差别,因此,可以使聚合物高份子量化以进步其内聚强度;而溶剂型的粘度则随聚合物份子量的增高呈指数干系回升,交联时易产生凝胶。易与其余树脂或颜料混杂以改良机能、降低成本。在雷同固含量下,水性胶粘剂的粘度一般比溶剂型的低,当分散体粒径较小时,水性胶粘剂的粘度增大,而溶剂型的粘度随固含量增大而急剧回升。轻易分配配方,易于清算。不燃、无毒,适用于易被无机溶剂浸蚀的基材,但枯燥进程比溶剂型慢,耗能较大,初粘性比溶剂型差。水性聚氨酯也是在90年月才渐渐在汽车内饰中利用。今朝,列国正在进一步致力于水性聚氨酯胶粘剂降低成本,进步机能的研讨事情。美国Leung、PakT等开辟适用于热成型层压工艺的水性聚氨酯胶,粘接强度和耐热性远高于今朝利用的溶剂型或别的水基胶所粘接成型的外覆PVC膜的成品可用于汽车仪表板、门板和别的内饰件。日本针对初粘力小的成绩,在聚氨酯布局中引入环氧树脂,胜利研制出具备优越初粘性的产物。

依据今朝看来,溶剂型聚氨酯胶粘剂在今后的一段时间内还将占领相称大的市场份额,今后的研讨应在降低成本、水性聚氨酯的相干助剂、实现水性聚氨酯的系列化和功能化、增强和完美对水性聚氨酯的实践和机理等方面加大研讨力度。


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