聚氨酯胶粘剂在汽车工业中的应用
汽车用胶粘剂/密封胶按应用部位分类,可分为汽车车身用胶、汽车内饰用胶、汽车发动机底盘用胶、汽车零部件用胶、汽车制造工艺用胶5大类。2007年按不同车型的单车用胶量推算,汽车用胶年消耗量约为12万,t其中单组分湿固化聚氨酯(PU)风挡玻璃胶,2007年年消耗在5500t左右。另外尚有汽车顶棚内衬水基聚氨酯胶等尚未统计。近几年,我国聚氨酯胶粘剂年需求量以平均30%的速度增长。
汽车用聚氨酯胶粘剂的常用品种及应用汽车用PU胶粘剂的优点是:
在-40~+100℃内有良好的粘接性能;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;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;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;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。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。常用PU胶品种及应用见表1。