在汽车工业上的应用

在汽车工业上的应用在汽车工业上(包括汽车、卡车、摩托车和有关的交通工具)应用胶粘剂是为了工艺简便、性能可靠、经济高效；用于金属、塑料、织物、玻璃、橡胶等本身或相互之间和涂漆表面的结构连接、固定和密封。大约有25种类型的胶粘剂适用于汽车的组装，每台典型的机动车用胶量约9kg。汽车用胶粘剂必须满足一些独特要求，这些要求基本与粘按接头的性能无关，必须在如下条件下便于使用：(1)基本是不熟练的劳动力，经常频繁变换；(2)生产速率高(100辆汽车／h)，每次操作为短促的固定时间；(3)粘接表面只需昀低限度清洗(也可能有油)；(4)对健康和安全标准允许限度低；(5)固化时间、压力和温度可稍有变化，并要求与烤漆工艺过程或与材料低的热变形温度相匹配；(6)希望避免精确的称量和复杂的混合。汽车工业用的胶粘剂其要求是很严格的，现代汽车必须能在—40一93°C温度范围内良好运行，还要耐温度变化、耐盐水、耐燃油、耐油脂、耐高温、耐振动动、耐洗涤和耐尘土等。胶粘剂在汽车工业上的结构应用有：(1)车体和车项加固扳；(2)双层壳体顶板；(3)车盖内外板；(4)制动蹄片；(5)离合器和传动带；(6)车窗密封；(7)塑料挡板；(8)盘式制动器摩擦衬块；(9)玻璃钢(FRP)车身壁板(运动汽车和卡车)；(10)散热器水箱；(11)车蓬边缘突起；（12）塑料地板。制动器摩擦衬片必须能在149°C以上的高温时承受冲击和高剪切应力，可用丁腈—酚醛胶膜。盘式制动器衬块必须能耐177°C以上的高温，要求用酚醛型胶粘剂。结构胶粘剂在汽车上的其他1应用是玻璃与金属的粘接装配。原来挡风玻璃和后窗与车身之间是用丁基橡胶带密封，并以机械方法固定，或者另外用交联的聚硫材料，同时进行密封和固定。从70年代初开始，聚氨酯胶粘剂替代了聚硫，用来安装挡风玻璃和后窗。聚乙烯醇缩丁醛胶粘剂用于后视镜与挡风玻璃的粘接，这种胶粘剂称为定位胶粘剂。定位胶粘剂的主要功能是把一种材料与另一种材料连接起来而不传递大的结构负荷。根据定位胶粘剂在座仓内部或外部的应用，将其分为内定位或外定位胶粘剂。内定位胶粘剂可用于：(1)装饰衬板；(2)车门面板；(3)地毯；(4)密封防风胶条；(6)消声衬垫；(7)车身侧板模压件；(8)木纹装饰件；(9)PVC顶篷；(10)各种锁固。在高速行驶时，汽车车盖和顶板好像“油罐”或振颤，除非用内部加强件使其加固。车盖内部结构件用胶粘剂粘接以避免产生明显的焊接痕迹，在车盖内外板装配中采用的是塑溶胶“Hersheydrops”。外板经常在内板周围边缘折边以固定内板，直至在烤漆烘箱中固化。近代的塑溶胶能在固化时吸收金属表面的油膜。这种渗透油膜实现粘接的能力，对于在装配前需要彻底清洗的汽车工业有着重大的价值。汽车工业用量昀大的胶粘剂之一是氯丁溶剂型胶粘剂，用于粘接PVC顶篷，现在趋向于压敏胶。锁固胶被广泛用于因振动引起松动的地方，油槽螺钉和门内金属构件紧固件是典型的例子。密封胶粘剂剂(密封剂和垫片)用于汽车和卡车上的主要功能是隔绝空气、尘土和水，以便减小腐蚀或改善舒适性。在很多情况下，它们也起到定位胶粘剂的作用。在现代汽车车身上很多密封胶的应用是看不见的。实际上将低粘度橡胶密封剂用于所有金属与金属车身的连接是优于点焊的。聚乙烯类热熔胶可用在装配之后难以解决的部位。在装配过程的适当时候把密封条或密封捧置放在门或摇杆板上。当车身在底漆烘箱内加热时，密封剂熔融并借助重力流入接头之内。很多其他车身密封剂挤涂在焊接接头上防止湿气进入，从而减小腐蚀。沥青就是其中一种，它广泛用于密封火墙缝隙，此时它们能够适应温度变化而不开裂，并可减少湿气侵入。聚乙烯密封剂通常用替代前车身接头焊接，随后接头被覆盖，它承受不了大的弯曲或膨胀和收缩。这种密封剂粘接性好，有足够的粘度而不下垂，且耐候性良好。它们必须经受严峻的盐雾暴露和多次的冻融循环。环氧密封胶正在替代焊接连接车身的传统铅钎料。2在电气／电子工业上的应用胶粘剂在电气／电子工业上的应用多种多样，从微电路定位直到大电机线圈的粘接。胶粘剂一旦失灵，后果十分严重，计算机将停止运行，城市会一片黑暗，导弹也无法升空。电气用胶粘剂除要求机械紧固外，还有导电、绝缘、减振、密封和保护基材等要求。其不同应用所要求的特性包括：使用寿命从数秒至几年不等，工作温度从-270-500°C，用量从不足微克到超过1吨。环氧胶在电气／电子工业中的应用昀为广泛，因为它通用性强、粘接性优、适应性宽、使用方便、电性能好、又耐老化。有机硅胶粘剂适用于要求柔韧性、温度范围宽、高频、高温和大气污染的场合。在要求快速装配、强度较低和工作温度不高的条件下可用热熔胶。选用丙烯酸酯胶粘剂主要是考虑它们有优异的电性能、稳定性、良好的耐老化性和透明性，且能快速固化。聚氨酯胶粘剂从低温至121°C始终保持柔软、坚韧、牢固。预涂聚乙烯醇缩丁醛可以形成坚韧且易组装的接头。胶粘剂在微电子领域中的三种主要应用是：(1)管心粘接；(2)电路元件与基板粘接；(3)封装。另外的主要应用是印制线路板。由于必须要耐250°C的焊接温度，因而限制了胶粘剂用于钢箔与层压印制线路板的粘接。胶粘剂也用于大型设备，例如发电机、变压器和其他高温下运转的设备，以及必须在恶劣环境和高温条件下运转20-40年的设备。很多设备的尺寸排除了烘箱固化的可能性。而铜和其他金属的热传导又使局部加热无法实现。因此，必须跟用室温固化的胶粘剂。几乎在所有的电子设备上都能找到胶粘剂的应用，例如雷达天线复合材料的粘接，为电子元件的工作提供了导热和导电的作用。还有导弹前锥体环的粘接。典型的应用有：(1)航船防空系统中跟踪/照射雷达用的天线反射器；(2)用于外部介电窗与基体粘接美国的“丹麦眼睛蛇(CobraDaYe)相控阵雷达系统；(3)用导热胶膜钻接三叉戟MKs(TridentMKs)导弹制导计算机各种电子元件；(4)在空中交通指挥雷达中，将固化的环氧层压件粘接于金属构架上。印制电路板印制电路板无论是则性还是挠性的，都离不开胶粘剂。对于环氧-玻璃板来说，可用缩醛-酚醛、丁腈-酚醛或改性环氧，昀高使用温度约1500C。当在260。c高温下使用时，应采用玻璃-有机硅层压板或铜／聚四氟乙烯复合板。刚性印制线路板的叠层装配，可用涂有热塑性或热固性胶粘剂的塑料薄膜粘接在一起。有时复杂的装配件要求薄的、挠性印制电路，此时使用RTV硅橡胶涂层，不仅可作绝缘涂敷层，而且还能减振，由为这种振动会在焊接接头上增加不希望的疲劳负荷。另外，在受力的元件上涂敷环氧胶和有机硅胶，以减少冲击和振动的影响。电子元件用胶粘剂70%为环氧胶，30%为硅酮胶。31、在绝缘封装上的应用：（1）环氧树脂胶：配方一、聚壬二酸酐改性环氧树脂（可折性）E-44（61010#）100620#聚硫20320#尿醚10邻苯二甲酸二丁酯40-70聚壬二酸酐10石英粉50δ拉=36-40Mpa，R体积=7.2*1015Ω.CM（2）有机硅树脂胶；配方二、单组分RTV有机硅胶端烃基二甲基硅橡胶100苯胺甲基三乙氧基硅氧烷10-15二丁基二月桂酸锡0.15-0.5δ胶接=1.2Mpa，使用温度-60-2000C，高真空密封性可达1.3*10-3Pa。2、在导电胶接上的应用；添加一定量的粉末金属（银粉、铜粉或铝粉）。4在消遣娱乐上的应用环氧树脂胶粘剂广泛制造雪橇和箭弓，这种胶粘剂能开成使应力分散和耐环境暴露的高强度粘接。美国已不再用金属制造雪橇，所有的美国雪橇制造商都转向生产玻璃雪橇。虽然这些玻璃钢制品形式和应用变化多样，但都是以环氧树脂为基材。聚酯树脂也曾试用过，因其层间剪切强度低，已被弃用。雪橇材料承受的应力比航天材料更大，滑雪时产生的弯曲应力由层间传递到表面，使胶层承受相当大的剪切力，甚至是在高温、高湿的条件下胶粘剂必须吸收这些负荷而不破坏。因此对任何雪橇来说，胶粘剂都是影响其强度、耐久性和其他性能的主要因素。普通箭弓包含六层胶粘剂，环氧胶作为箭弓胶粘剂是比较理想的，因为它能很好的粘接种种零件，并能承受拉弓时产生的应力。环氧胶能配成合适的粘度，不仅易于涂胶，而且受压时不会被挤出。环氧胶除了应用于雪橇和箭弓的制造，也用于制造网球拍。可用大批量的模压件来生产球拍零件。在建造溜冰场时也用了环氧胶粘剂。目前高尔夫俱乐部是由层压木材、热塑性塑料和高级增强材料建成的，连接这些部件应该说粘接是唯一实用的方法。一般采用环氧胶，因为它有良好的填缝性和对各种材料的粘接性。5在其它方面的应用（1）压敏胶带（包装封带、玻璃纸胶带、掩蔽胶带、增强包装带、电工胶带、医用胶带）；（2）胶纸（再湿性的，用于邮票和货运标签）；（3）浆糊和胶水（办公室、学校和图书馆用）；（4）手工艺品（环氧胶、氰基丙烯酸酯胶、白乳胶、丁腈-酚醛胶、脲醛胶）；（5）壁纸粘贴；（6）光学（粘接透镜元件）；（7）武器；粘接涂层模具用胶粘剂将磨料细粒粘接在柔软或坚硬的背材上，从所周知的例子就是砂纸。在粘合磨料产品时，粘料的主要作用是用作结构胶粘剂。这种功能是使磨料颗粒按所要求的某种空间关系相互粘接在一起，以提供机械强度并保持复合材料的整体性。常用的砂轮主要是用酚醛树脂胶粘剂粘接成的。以二氰二胺为固化剂的单组分环氧胶（MIL-A-862型Ⅲ）用于将粉末或颗粒状的磨料粘执着于实心或空心的金属轴上。6在包装工业上的应用胶粘剂在包装工业上的应用有如下一些：（1）制造瓦楞纸箱裱糊瓦楞纸板、箱子密封、制箱；（2）折叠箱；（3）层压；（4）管子缠绕（捲旋和螺旋形缠绕）；（5）组装箱；（6）袋；（7）标签；聚醋酸乙烯和聚乙烯醇是和产瓦楞纸箱用胶粘剂的重要组分。淀粉胶粘剂用于糊制瓦楞纸板和箱子密封。聚氨酯胶粘剂用于将聚酯薄膜、铝箔和聚乙烯薄膜复合成层压材料。热熔胶用于纸盒、纸罐、纸袋、纸杯、层压金属箔等各种食品包装。布拉兹（Brazier）论述了包装工业用的胶粘剂。7在机械工业上的应用1、机械制造上的应用（1）大受力结构件的胶接；配方一胶接大型钢铸件。E-44（61010#）100JLY-120#聚硫10203#聚酰胺50703#固化剂10铁粉（200目）150固化压力小，室温固化24H或60-800C，2H。配方二、E-44（6101#）100邻苯二甲酸二丁酯15乙二胺7室温48-72H固化（2）模具胶接；主要是钢结构硬质合金模。配方三：E-44（61010#）100间苯二胺6AL2O3粉（120-160目）402、设备维修上的应用（1）磨损件修复：配方四、导轨划份修复E-44（61010#）100邻苯二甲酸二丁酯20还原铁粉（200目）25石墨25二硫化铜50501#稀释剂10乙二胺8。配方五、HNT耐磨涂料E-44（61010#）100邻苯二甲酸二丁酯10还原铁粉（200目）15F-1石墨20二硫化铜80501#稀释剂10-20TiO2302#SiO21.0二乙烯三胺8-11δ剪切=15Mpa，硬度（HB）：16，耐磨性2.1-2.7mm，固化条件为室温24H。（2）、破裂壳体修复配方六、汽车油箱裂纹修复E-44（61010#）100121#聚硫30铸铁粉30-60KH-5503固化剂I20固化剂I为三乙烯四胺、K-54、硫脲、E-51、2-甲基4-乙基咪唑的加成物室温25°C，45min基本固化，3-5H后完全固化。δ抗剪=21.0Mpaδ抗拉=35Mpa。8在造船工业上的应用胶粘剂广泛用于船舶中很多部位的粘接与密封，已成为一种不可缺少的重要材料，对于简化生产工艺、缩短造船周期、提高可靠性、安全性、减轻劳动强度等所起的作用很大。在船舶装配时不论是玻璃钢、木材，还是金属结构件都要用到胶粘剂。除了用常规的胶粘剂进行零件的结构粘接之外，由于船舶航行于江、湖、海的特殊环境，还大量使用胶粘剂/密封剂进行曲密封。液体聚硫密封剂用于填充结构连接缝，从而解决了靠木材泡胀使接头密闭的问题。密封剂在船舶上大量用于甲板缝、舱孔、舷窗以及各种油、水管路和电缆贯通的密封。9在航空航天工业上的应用在飞机制造上的应用飞机制造工业率先研究和应用了金属结构胶粘剂，也是结构胶粘剂的主要用户。粘接一架波音747飞机和一架C