随着汽车制造技术的发展,胶粘剂作为汽车生产所必需的一类重要精细化学品,凭借增强汽车结构、紧固防锈、隔热减震和内外装饰等作用,还能够代替某些部件的焊接等传统工艺,实现相同或不同材料之间的连接,达到简化汽车生产工序的目标。
(1)胶粘剂的功能
粘接:机械设备构件的粘接,飞机蜂窝结构的粘接,挡风玻璃的粘接,建筑幕墙粘接,智能卡芯片的粘接等。
固定:机械零件的螺纹锁固,轴承、皮带轮与油的固持,线路板上元器件固定等。
密封:多应用于建筑行业和车、船制造业,门窗密封,发动机、齿轮箱箱体密封,管路密封,LCD 液晶和太阳能电池密封,电子元器件灌封等。
包装:集成电路、LED 芯片包封等,涂层覆膜用于机械零件的耐磨、防腐涂层、线路板共形覆膜等。
(2)胶粘剂的分类
胶粘剂又称粘合剂,是使物体与另一物体紧密连接为一体的非金属媒介材料。胶粘剂在两个被粘物面之间只占很薄的一层体积,但使用胶粘剂完成胶接施工之后,所得胶接件在机械性能和物理化学性能方面,能满足实际需要的各项要求。汽车胶粘剂主要包括环氧树脂、聚氨脂和有机硅胶粘剂,具体内容如下:
环氧树脂胶粘剂:
① 环氧树脂具有力学性能高,化学结构致密及内聚力强的特点,因此环氧树脂胶粘剂具有优异的粘结性能;
② 环氧树脂的体积收缩率和线性膨胀系数小,因此这种胶粘剂内应力小,其工艺性极强;
③ 环氧树脂固化时基本不产生低分子量挥发物,所以其电性能好;
④ 环氧树脂不含盐,碱等杂质,所以变质的可能性极低,因此具有极强的稳定性;
⑤ 环氧树脂的耐热性一般,并且对极性小的材料(如 PP、PP、氟塑料等)粘接力小,必须先进行表面活化处理。
聚氨脂胶粘剂:
① 聚氨酯的硬度范围宽、机械性能高并且具有耐磨,抗冲击性高的特性,赋予了聚氨脂胶粘剂同样的性能;
② 聚氨脂胶粘剂在低温条件下具有极好的柔韧性和弹性;
③ 聚氨脂胶粘剂具有很好的耐候性和耐油性,耐老化性;
④ 但是因为聚氨酯的化学结构特殊、所以在进行胶粘过程中在高温、高湿环境中不能使用聚氨酯这样胶粘剂。
有机硅胶:
① 硅胶具有很好的电性能,并且适用温度范围宽、柔韧性好和应力低;
② 硅胶在固化时不放热,而且低毒性和固化后收缩性小;
③ 硅胶的化学性质稳定,具有耐腐蚀的特性。
(3)胶粘剂在汽车行业的应用
车用胶粘剂因其独有的轻量化、耐用性、防水性、高兼容性等特性,现已广泛应用于汽车装配工艺流程,一方面用于汽车非结构部件(如车门、底板、天窗、铭牌、标识等)的粘接,另一方面也会用来对风挡玻璃、汽车全身焊缝、钣金件、管件接头进行密封处理。未来车用胶粘剂将向节能环保、成本低、工艺适应性强的方向继续发展,对其使用性能和工艺性能的要求也将逐步提高。
随着汽车消费需求的加快恢复和新能源汽车赛道的强势增长,预计车用胶粘剂的需求将进一步提升。车用胶粘剂目前主要应用于车身制造和动力电池制造两大领域。车身制造为传统应用领域,包括涂装系统、焊装系统和总装系统的工艺流程应用,主要实现粘接结合、密封防腐、减振降噪、结构增强等功能。
动力电池制造为新兴应用领域,胶粘剂主要包括结构胶、导热胶、密封胶等,主要实现电芯与电芯、壳体粘接,电芯底部绝缘膜与电池底部导热,电池模组导热减震,PACK 壳体密封等多种功能,起到固定、导热、防震、防水、阻燃等作用,满足汽车在不同气候条件下使用,提高动力电池的安全性、轻量化、稳定性、系统高成组率。
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