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汽车用PU胶粘剂的优点:

1、PU胶粘剂在-40~+100℃内有良好的粘接性能;

2、PU胶粘剂由于韧性好,特别是低温韧性好,具有优良的耐冲击振动性,使用寿命长;

3、PU胶粘剂由于含有大量极性基团和活性反应基团,对汽车使用的各种基材,如玻璃、塑料、金属等表面光洁的材料和各种内外饰材料及织物等,均有极好的粘接性能;

4、PU胶粘剂调节PU胶的配方,可制成不同硬度和伸长率的胶粘剂,其粘合层从柔性到刚性均可任意调整,满足不同材料的粘接;

5、PU胶可加热固化,也可室温固化,粘接工艺简便,操作性能良好。固化过程没有副反应产生,因此粘合层不易产生缺陷。

6、PU胶具有良好的耐磨、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧以及耐细菌等性能。 汽车工业技术的发展要求汽车构件轻量化,因此大量采用塑料零部件,特别是高强度的FRP(玻璃纤维增强塑料)和SMC(板材模塑复合材料),这些零部件需用PU结构胶与密封胶进行粘接装配。随着现代汽车车速的不断提高,对车窗风挡玻璃的安全性提高了要求,采用了风挡玻璃的直接粘接工艺,大量使用单组分湿气固化PU胶粘剂。为了改善PU胶环保性能,开发了水基型PU胶粘剂和无溶剂PU结构胶及反应型PU热熔胶等等。

汽车用聚氨酯胶粘剂的常用品种及应用:

1、单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂

将汽车风挡玻璃直接粘接到车体的工艺始于20世纪60年代的美国。单组分湿气固化PU胶粘剂是先由美国公司在20世纪70年代初研制成功,并成功应用于美国通用汽车,1976年奥迪汽车公司也在奥迪C2车型上应用。随后日本及其他欧洲汽车厂家相继采用风挡玻璃的直接粘接工艺。由于施工简便并采用机械施胶,目前世界上95%以上风挡玻璃及侧窗玻璃的粘接采用这种胶粘剂。

单组分湿气固化PU胶粘剂由于含有活泼的-NCO基团,能与被粘面上或空气中的微量水分发生反应而固化。单组分湿气固化PU风挡玻璃胶要求对湿气敏感,固化速度快,固化后又要保持优良的弹性,而且要求为单包装,贮存稳定性好。它是汽车用胶中技术含量较高的产品,也是目前我国汽车用PU胶类中用量较大的品种。

采用这种玻璃粘接密封工艺,能使风挡玻璃和车身紧密地结合成一个整体,增加了车体刚性及抗扭曲能力,又保证了密封效果。美国联邦汽车安全标准(FMVSS)第212项规定,汽车以50km/h速度与混凝土墙壁冲撞时,风挡玻璃的粘接完整率必须在75%以上。目前美、日、德、法等和我国在轿车风挡玻璃的安装中几乎全部采用此工艺,同时在客车的风挡和侧窗玻璃也大多采用了粘接方法。

单组分PU胶的其他应用例:如一汽的J5、J6等系列卡车的原设计为平顶钢板顶盖,为适应长途运输加装卧铺的需要改为高顶,并将顶盖改为SMC材料,选用了单组分PU胶粘剂进行粘接。另外,一汽的小红旗轿车和一汽大众汽车公司生产“宝来”轿车等的顶棚均采用PU胶粘剂,使顶棚和顶盖粘成一体,在增强顶盖强度的同时,又达到了减震和降噪的目的。

单组分湿气固化型PU胶粘剂适用于多孔性表面粘接,对玻璃和金属等非孔性表面,通常需与玻璃活化剂、玻璃底胶、漆面底剂配合使用。为了确保风挡玻璃与车体粘接性能可靠,在玻璃表面涂布底胶是必要的,它可提高PU胶粘剂在玻璃层上的粘接强度。

为了提高施胶速度和质量,目前各大汽车公司均采用机械手自动涂布单组分湿气固化型PU胶粘剂。自动涂胶系统由涂胶泵、计量装置、机械手、涂胶枪和工作台组成。为了保证涂胶量的稳定性,通常采用带有加热系统的压盘和输胶管路。使用自动涂胶系统要保证每次更换胶桶时排出空气,防止出现气泡,还要确保枪嘴的清洁,保证涂胶量准确。

目前单组分PU胶已实现了国产化,并在汽车行业得到部分应用。但由于这种单组分PU胶使用时需要配套玻璃活化剂和漆面、玻璃底剂,才能保证足够的。

粘接强度,而且固化速度较慢,装配工艺繁琐,为此又出现了不用涂活化剂、底剂和瞬时定位型风挡玻璃胶。如在风挡玻璃装配时通过配备加热涂布装置,使微热的胶料对被粘面立刻产生较高的初粘强度,保证了车窗玻璃的定位,然后逐步达到完全固化,从而解决了PU胶固化速度慢、需要夹具配合装配的不便。

单组分湿气固化PU风挡玻璃胶粘剂正在应用和开发的品种有:

①高模量型单组分PU玻璃胶粘剂;

②高接触粘性型单组分PU玻璃胶粘剂;

③预涂单组分PU胶粘剂及工艺;

④硅烷改性PU粘接密封剂;

⑤低导电性单组分PU胶粘剂,用于防止引起铝质车体的腐蚀和对天线接收效果的不良影响。

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