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 20  专注高分子材料

抗紫外线、抗黄变

谈谈汽车用聚氨酯(PU)胶粘剂的优点及常见种类


       汽车用胶粘剂、密封胶按应用部位来区分,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、汽车制造工艺用胶五大类。近几年,我国聚氨酯(PU)胶粘剂年需求量以平均30%的速度增长。应汽车构件轻量化发展要求,汽车制造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),这些零部件需用聚氨酯结构胶和密封胶进行粘接装配。现代汽车对车窗风挡玻璃的安全性提高了要求,采用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,开发了水性PU胶粘剂和无溶剂PU结构胶,及反应型PU热熔胶等。抗黄变剂在车用聚氨酯胶粘剂配方中具有广泛的应用,它可以有效提升胶粘剂的耐候性能,满足对胶粘剂的抗黄变性能要求。

      一、车用聚氨酯PU胶粘剂的优点列举如下:1、在-40-100℃之间有良好的粘接性能,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;2、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;3、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;4、可加热固化,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,粘合层不易产生缺陷;5、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。

      二、单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂。

      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高模量型单组分PU玻璃胶粘剂,高接触粘性型单组分PU玻璃胶粘剂,预涂单组分PU胶粘剂及工艺,硅烷改性PU粘接密封剂及低导电性单组分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。

      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。

      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。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。

       三、汽车内饰件用水基PU胶粘剂。

       水基PU胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点。最初应用于皮革涂饰、织物整理和涂料等,后来逐渐在汽车内饰件粘接上得到应用。水基PU胶的固含量可以按用户需要任意调整,黏度也能随意调节。可以常温固化,也可热固化。现在水基PU胶粘剂已开始用于汽车一些零部件的粘接,如汽车内饰件PVC人造革、仪表板、挡泥板、门板、地毡和顶棚内衬粘接,汽车顶棚用PVC薄膜复合聚氨酯泡沫或织物复合聚氨酯泡沫的软质顶棚等。

       四、双组分PU结构胶粘剂。

       结构型胶粘剂是指应用于受力结构件粘接,能承受较大动负荷、静负荷,并能长期使用的胶粘剂。用于汽车结构部件的PU胶粘剂一般是无溶剂双组分PU胶粘剂。现代汽车广泛采用塑料、聚氨酯材料,PU胶粘剂是粘接塑料和聚氨酯材料的最好胶粘剂之一。

       五、反应型PU热熔胶粘剂。

       反应型PU热熔胶粘剂是在抑制化学反应的条件下,加热熔融成流体,以便于涂敷,冷却后胶凝起到粘接作用,之后借助于存在空气中或者被粘体表面的湿气与之反应、扩链,生成具有高内聚力的高分子聚合物,使粘合力、耐热性等进一步提高。这种反应型PU热熔胶是含有反应性基团的热塑性树脂胶粘剂,它的主体成分是端-NCO预聚体,配以与异氰酸酯基不反应的热塑性树脂和增粘树脂以及抗氧剂、紫外线吸收剂、催化剂、增塑剂、阻燃剂、防霉剂、填料等制成。

       反应型PU热熔胶主要应用在汽车顶棚、仪表板、行李箱盖、侧装饰条以及车灯中。此外,也可将其用于车门复合装饰件、 PP、ABS、聚碳酸酯车灯罩粘接固定、货物箱箱板复合、车内装饰件粘接等。近年来,反应型PU热熔胶用于汽车风挡玻璃直接粘接也有报道。

       六、聚氨酯型植绒胶。

       植绒胶主要用于各种不同基材面上植绒,如EPDM密封条、 PVC、 ABS、 PC、PP、金属等材料。现在市场上静电植绒胶粘剂采用丙烯酸酯胶粘剂类较多,但粘合牢度较差,一般干湿擦牢度在2000-4000次左右,而采用聚氨酯类静电植绒胶粘剂干湿擦牢度一般在万次以上。PU植绒胶可分为溶剂型和无溶剂型、单组分和双组分型。

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