代飛飛

摘 要：通過(guò)對(duì)汽車(chē)聚氨酯膠粘劑的特點(diǎn)、品種、優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)等展開(kāi)了進(jìn)一步的分析和研究，并對(duì)單組分濕固化聚氨酯、雙組分聚氨酯膠粘劑、水性聚氨酯膠粘合劑和聚氨酯反應(yīng)性熱熔膠等在汽車(chē)制造和汽車(chē)修理方面的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行研究，指出汽車(chē)用聚氨酯膠粘劑將進(jìn)一步向環(huán)保和更高效能的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：聚氨酯；膠粘劑；汽車(chē)；應(yīng)用

一、引言

隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，汽車(chē)用膠粘劑和密封膠的市場(chǎng)需求也在持續(xù)增加。新型汽車(chē)結(jié)構(gòu)中逐步引入了一些金屬材質(zhì)、復(fù)合材料或是一些塑料產(chǎn)品，導(dǎo)致汽車(chē)所用的膠粘劑和密封膠的用量持續(xù)有所增長(zhǎng)，對(duì)于汽車(chē)的內(nèi)部裝飾而言，也會(huì)時(shí)常用到膠粘劑。[1]在一定意義上來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn)的轎車(chē)平均每輛需要用膠粘劑達(dá)到20kg左右，膠粘劑的用量和車(chē)型之間具有較大的關(guān)系，一般中型車(chē)用量為16kg，一般重型車(chē)所需要用的膠粘劑數(shù)量約為22kg，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)在汽車(chē)工業(yè)方面對(duì)品種多樣的膠粘劑和密封膠的總需求量已經(jīng)突破了10萬(wàn)噸，其中聚氨酯膠的數(shù)量達(dá)到了1480噸。如果將膠粘劑按照材質(zhì)來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的話(huà)，大致可分為聚氯乙烯膠、瀝青底涂膠、環(huán)氧膠等多種類(lèi)型。其中，聚氨酯膠粘劑在韌性上要強(qiáng)于環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，同時(shí)具有良好的室溫固化性，具有強(qiáng)度較大的粘接性能。因此聚氨酯膠粘劑在美國(guó)、日本等國(guó)家都已經(jīng)優(yōu)先投入使用，并受到了較為良好的效果，成為當(dāng)前汽車(chē)用主要的膠粘劑之一。

二、汽車(chē)用聚氨酯膠粘劑的特點(diǎn)和分類(lèi)

聚氨酯膠粘劑是一種化學(xué)產(chǎn)物，它是由多元異氰酸酯和多元醇反應(yīng)經(jīng)過(guò)化學(xué)作用而產(chǎn)生的化合物，由于它的主體是樹(shù)脂分子，在樹(shù)脂分子中又含有大量的極性基團(tuán)和活性反應(yīng)基團(tuán)。[2]聚氨酯膠粘劑同時(shí)還具有較多的優(yōu)點(diǎn)，例如耐油性、耐磨性和耐寒性等優(yōu)良性能。除此之外，聚氨酯膠粘劑在汽車(chē)的擋風(fēng)玻璃上也得到了廣泛的應(yīng)用，主要利用的原理是用單組分濕固化聚氨酯密封膠；粘接玻璃纖維增強(qiáng)塑料等多種材料。

三、汽車(chē)用聚氨酯膠粘劑所具有的優(yōu)點(diǎn)

在汽車(chē)上常用的聚氨酯膠粘劑一般具有良好的粘接性能，其所適宜的溫度在零下40攝氏度到零上100攝氏度。[3]由于聚氨酯膠粘劑具有較好的韌性，尤其是在低溫的狀態(tài)下具有良好的耐沖擊振動(dòng)性，使用壽命較長(zhǎng)；另外，聚氨酯膠粘劑內(nèi)部含有大量的極性和活性反應(yīng)基團(tuán)，不管是玻璃材質(zhì)，還是金屬等材料都具有較為優(yōu)良的粘接性能。聚氨酯膠粘劑還具有良好的耐磨、耐油性能，同時(shí)還具有耐細(xì)菌的性能。

四、聚氨酯膠粘劑在汽車(chē)方面的應(yīng)用

聚氨酯膠粘劑的組成上包括多異氰酸酯和聚酯或者聚醚。[4]從分子機(jī)構(gòu)組成的角度來(lái)講，是由多元異氰酸酯和多元醇化學(xué)作用后的綜合性產(chǎn)物。聚氨酯膠粘劑最早興起是在德國(guó)，大約可以追溯到40年代初期，半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)人們開(kāi)始大批量生產(chǎn)聚氨酯膠粘劑，在這個(gè)過(guò)程中，聚氨酯膠粘劑和密封膠在品種上也開(kāi)始逐漸變得多種多樣，其中包括多異氰酸酯溶劑膠，反應(yīng)型單、雙組分溶劑膠。卷帙膠粘劑由于其自身具有大量的樹(shù)脂分子，因而對(duì)于多種金屬材料和塑料制品等都具有良好的粘接作用。汽車(chē)的膠粘劑密封膠的種類(lèi)較多，在分類(lèi)上也具有多樣性。如果按照密封膠的粘接強(qiáng)度來(lái)講，可以分為高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)密封膠、中等強(qiáng)度的密封膠和對(duì)強(qiáng)度上沒(méi)有要求的密封膠。下面針對(duì)聚氨酯膠粘劑在汽車(chē)裝配和維修的過(guò)程中各自具有的不同特點(diǎn)進(jìn)行如下分類(lèi)。

1.擋風(fēng)玻璃用單組分濕固化聚氨酯密封膠

單組分濕固化聚氨酯密封膠作為一種反應(yīng)型密封膠，其內(nèi)部含有大量的端異氰酸酯集團(tuán)，可以在室溫下和空氣中的水分子結(jié)合形成具有高強(qiáng)度的彈性體。在一定的意義上來(lái)說(shuō)，[5]單組分濕固化聚氨酯擋風(fēng)玻璃密封膠的使用效果受到了 廣泛的認(rèn)可，在當(dāng)前的安裝汽車(chē)玻璃的時(shí)候普遍應(yīng)用這種密封膠。使用其的效果在于可以將其設(shè)計(jì)變成具有更為廣闊的視野，同時(shí)具有增強(qiáng)車(chē)身剛性和抗扭曲的作用，從而還可以提高汽車(chē)的安全性能。[6]在以往對(duì)汽車(chē)的密封膠使用情況上，我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)一直使用外國(guó)進(jìn)口的聚氨酯擋風(fēng)玻璃膠，一直到“八五”時(shí)期，我國(guó)才開(kāi)始研究這種聚氨酯擋風(fēng)玻璃膠。

自此以后，國(guó)內(nèi)的相關(guān)單位才開(kāi)始對(duì)對(duì)其進(jìn)行積極研究工作，我國(guó)也取得了較為重大的突破，例如在長(zhǎng)春汽車(chē)材料研究所便以聚醚多元醇和多異氰酸酯作為原料，其中也需要加入相應(yīng)的改性劑PB，涉及到較為特殊的工藝手段，從而所制作出來(lái)的成本在指標(biāo)上能夠達(dá)到同類(lèi)產(chǎn)品的水平。[7]但是，在一定的意義上來(lái)說(shuō)，我國(guó)所制作出來(lái)的產(chǎn)品在技術(shù)和質(zhì)量方面與國(guó)外依然存在較大的距離，一般用于高檔客車(chē)。因此，為了能夠進(jìn)一步提高產(chǎn)品自身所具有的性能，開(kāi)發(fā)單組分濕固化瞬時(shí)定位型聚氨酯擋風(fēng)玻璃膠同樣也是將來(lái)我國(guó)在研發(fā)和生產(chǎn)聚氨酯擋風(fēng)玻璃膠的努力方向。

2.雙組分聚氨酯膠粘劑

結(jié)構(gòu)型膠粘劑指的是應(yīng)用于受力結(jié)構(gòu)件粘接，能夠承受較大的負(fù)荷和靜負(fù)荷，維持的使用時(shí)間也具有長(zhǎng)期性。一般用于汽車(chē)結(jié)構(gòu)部件的聚氨酯膠粘劑一般是無(wú)溶劑雙組分聚氨酯膠粘劑。[8]在1967年，美國(guó)Goodyear公司最先成功將雙組分聚氨酯膠用于載重汽車(chē)的SMC發(fā)動(dòng)機(jī)罩的粘接。在近些年來(lái)，上?？颠_(dá)化工有限公司對(duì)雙組分快速固化型聚氨酯密封膠進(jìn)行了探索和研究，由于它具有能夠快速固化的特點(diǎn)，因此我們可以對(duì)其提高生產(chǎn)率。對(duì)其設(shè)計(jì)和研制的過(guò)程中，它的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能可以按照用戶(hù)的需求進(jìn)行調(diào)解，從而滿(mǎn)足更高的要求，我們不難想象，這類(lèi)聚氨酯膠粘劑將會(huì)具有較好的應(yīng)用前景。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展，在汽車(chē)制造業(yè)方面，對(duì)于汽車(chē)構(gòu)件的要求也越來(lái)越呈現(xiàn)輕質(zhì)化的態(tài)勢(shì)，作為時(shí)代的青年人，更應(yīng)該始終保持一種勤奮樂(lè)學(xué)的心態(tài)，對(duì)聚氨酯膠粘劑相關(guān)的各方面的知識(shí)，都應(yīng)該做到有所了解，從而為我國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的力量。

參考文獻(xiàn)

[1]周一兵.汽車(chē)粘接劑密封膠應(yīng)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2013.

[2]李紹雄，劉益軍.聚氨酯膠粘劑[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[3]汽車(chē)膠粘/密封膠"十一五"專(zhuān)題編寫(xiě)組.我國(guó)汽車(chē)膠粘劑/密封膠的現(xiàn)狀與發(fā)展[C].上海：2007年汽車(chē)膠行業(yè)年會(huì)會(huì)議文集，2015.

[4]翁漢元.聚氨酯膠粘劑行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展展望[J].化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料，2011.

[5]閆華，董波.我國(guó)膠粘劑的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].化學(xué)與黏合，2016.

[6]韓寶樂(lè)，等.聚氨酯在現(xiàn)代汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用[J].化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料，2014.

[7]張鄖生.汽車(chē)膠粘劑密封膠及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展[J].粘接，2012（增刊）.

[8]沈慧芳，等.聚氨酯膠粘劑在汽車(chē)上的應(yīng)用及研究發(fā)展[J].化學(xué)與黏 合，2015.

（作者單位：長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心）