汽车用胶黏剂

汽车工业已经成为仅次于建筑和轻工行业以外最大的胶黏剂应用领域，而且应用范围越来越广，整车用量比例也越来越高。诞生于20世纪50年代中期的我国汽车胶黏剂产业，经过半个世纪的发展，已经逐渐成熟，同时汽车工业的发展使得汽车胶粘剂、密封胶品种的开发应用已成为人们关注的热点。其中针对汽车不同结构，以及不同的使用要求和使用性能，汽车用胶黏剂主要可以分为汽车的车体结构用胶黏剂、汽车运行系统用胶黏剂、汽车动力系统用胶黏剂和汽车修理用胶黏剂等。汽车胶黏剂不仅具有专用性还具有通用性，同种树脂也可以在不同的场合使用。汽车采用粘接技术可以提高驾乘的舒适性，同时可以降噪、减震、减轻质量、降低能耗、简化工艺、提高产品质量，还能够代替某些部位的焊接、铆接等传统工艺方法，实现相同或不同材料之间的连接。在汽车轻量化、节能降耗、延长使用寿命和提高性能方面，胶粘剂及其粘接密封技术发挥了越来越重要的作用。

正文

随着现代科学技术的发展，汽车工业已经成为仅次于建筑和轻工行业以外最大的胶黏剂应用领域，而且应用范围越来越广，整车用量比例也越来越高。汽车用胶黏剂主要应用于汽车的车体、运行系统、动力系统和修补等方面。采用粘接技术可以提高驾乘的舒适性、降噪、减震、减轻质量、降低能耗、简化工艺、提高产品质量，从而达到与其他连接方法所难以达到的效果。同时，随着汽车用胶黏剂新技术和新品种的不断涌现，胶黏剂科技也得到了迅速的发展。尤其是硅烷改性的聚氨酯密封胶、水基内饰胶、高性能减震胶、高强度结构胶、离合器用耐高温胶、具有良好工艺性能和粘接性能的刹车片胶及对金属和非金属材料具有良好粘接效果的室温快速固化汽车修补胶等都有很大发展。因此，汽车用胶黏剂已经成为21世纪胶黏剂应用的热门方向。^[1]

1 汽车用胶黏剂的发展背景及现状

我国汽车胶粘剂的应用起步于解放牌汽车诞生时的20世纪50年代中期 在其后相当长的一段时期内，由于国内汽车工业发展缓慢， 汽车制造品质不高，胶接密封技术在汽车上的应用处于很低的水平， 表现为胶粘剂品种少、用量少、技术含量低。上世纪80年代中期以前， 汽车行业用到的胶粘剂、密封胶品种屈指可数，如车身焊缝密封用的双组分聚硫密封胶、车底用的沥青基防腐涂料、内饰用的溶剂型氯丁胶粘剂、发动机密封垫用的硝基胶、车门内板装饰用的溶剂型高频热合胶、滤清器滤芯用的以泥巴粉为填料的溶剂型双组分聚氨酯胶等，这些低技术含量胶种的使用， 既不能保证汽车产品的质量，也给环境和人体健康带来危害，而车身焊装则无用胶要求，也无相应的品种和品质。20世纪80年代中后期，我国汽车工业相继引进整车整机和关键零部件制造技术近70项。使我国汽车工业出现勃勃生机的同时，也促进了胶粘剂工业的发展。1988年引进日产柴车身生产技术，涉及10多种国内没有的车用胶粘剂新品种，东风汽车公司和北京航空材料研究所、航天部襄樊42研究所等研究单位合作，实现了引进车型所需胶粘剂的国产化，满足了新车型的生产需求。同时期天津夏利轿车、北京切诺基吉普车、南汽依维柯旅行车等车型的引进，同样对车用胶提出了开发应用的需求，在此期间，我国汽车胶粘剂产品的研发和应用开始进入一个快速成长期。20世纪90年代以后，国民经济以每年10％以上的增长速度保持了快速稳定的健康发展，作为国民经济支柱产业的汽车工业，也得到了长足的发展，先进制造技术的应用和大规模生产能力的提升，对汽车胶粘剂行业提出了新的要求并带来了发展机遇，在此期间，我国汽车胶粘剂产品的研发和应用向着高性能、多品种、系列化和专业化方向发展，汽车胶粘剂行业进入一个高速发展期。进入新世纪后的近10年来， 轿车已进入寻常百姓之家， 国内汽车在打造自主品牌的过程中，满足环保法规要求的汽车胶粘剂、密封胶品种的开发应用已成为人们关注的热点。^[2]

2 汽车使用胶黏剂的原因

随着汽车制造技术的发展及其不断提高的性能要求，胶粘剂、密封胶作为汽车生产所必需的一类重要辅助材料，品种日益齐全、应用也越来越广泛。粘接技术在汽车制造上的应用，不仅可以起到增强汽车结构、降噪、减振、紧固防锈、隔热减振和内外装饰的作用，还能够代替某些部位的焊接、铆接等传统工艺方法，实现相同或不同材料之间的连接，简化生产工艺，优化产品结构的效果。在汽车轻量化、节能降耗、延长使用寿命和提高性能方面，胶粘剂及其粘接密封技术发挥了越来越重要的作用。^[3]

3 汽车用胶黏剂的种类与功能

（一）汽车车体结构用胶黏剂

汽车车体结构的粘接部位包括车身、顶棚、车门和座椅等的粘接和密封。包括：(1）车身护侧条和贴花粘接用压敏胶，包括人造革、聚氨酯泡沫塑料、PVC板等内饰材料粘接用各种装饰胶黏剂和热熔胶。（2）用以提高汽车顶棚强度的环氧树脂结构胶黏剂。（3）车门减震用聚氨酯发泡胶黏剂和改性环氧树脂发泡胶黏剂。（4）橡胶型和树脂型车体点焊胶。（5）改性环氧树脂折边胶。（6）各部位密封用丁基橡胶、丁苯橡胶、聚硫橡胶和聚氨酯密封胶。汽车车体结构用胶黏剂通常要求可以室温或升温固化、工艺简单，被粘结材料不需要严格的表面处理，而胶黏剂对金属或非金属被粘接材料具有良好的粘接强度。不同粘接部位所选择的胶黏剂有所不同，但也具有一定的通用性。这种通用性主要是指可以达到一定粘接强度、耐久性能和工艺要求。^[4]

（二）汽车运行系统用胶黏剂

汽车运行系统用胶黏剂主要是刹车片粘接用改性酚醛树脂胶黏剂。其中，鼓式刹车片胶黏剂是将制造好的刹车片和钢背粘接在一起，这种制造方法工艺复杂、成本高，实际使用效果不佳，但由于胶黏剂固化时间长，对粘接性能要求不十分严格，一般采用丁晴橡胶改性酚醛树脂胶黏剂大多可以满足要求。盘式刹车片胶黏剂是将刹车片粉料压制成冷胚并涂胶，然后与涂胶后的钢背高温短时间定位，再于高温无压下进行后处理，国内目前采用以氧化钙为催化剂制备的盘式刹车片胶黏剂。离合器用胶黏剂除采用以上胶黏剂外，还可以采用有机硅改性酚醛树脂进行粘接。^[5]

（三）汽车动力系统用胶黏剂

汽车动力系统中的发动机铸造时产生的砂眼，各种螺栓的紧固，管路的密

封和平面密封等主要采用各种类型的厌氧胶。 发动机铸造时产生时产生的砂眼采用水玻璃侵润密封效果差，而采用耐高温厌氧胶侵润可以获得良好的密封效果。高强度的厌氧胶，可以用于发动机缸盖和变速箱双头螺栓，以及不常拆卸的

螺栓、集体工艺体、圆柱碗形堵头驱动桥差速器壳连接螺栓、圆轴齿轮与差速

器固定螺栓等的固持和密封。

此外，汽车垫片不能保证密封性能和联结机件的几何精度，而采用厌氧胶进行平面密封则可以解决这些问题。易于拆卸的部件则可以使用低强度厌氧胶。[6]

（四）汽车修理用胶黏剂

汽车在使用过程中往往出现这样那样的机械问题，特别是在野外不具备维修条件下，当发动机缸体或水箱出现裂纹以及密封件开裂时，可以采用双组分快速固化丙烯酸胶黏剂、厌氧胶或耐久性能更好的快速固化环氧树脂胶黏剂进行暂时修理，如果内饰、侧边条等开裂，可以使用热熔胶进行粘接，以便暂时维持使用，等到达修理站后再进行彻底修理。在汽车修理厂修理过程中，则可以采用粘接强度和耐久性能更为优异的胶黏剂进行修理，除采用前面介绍的各个部位粘接和密封用胶黏剂外，还可以采用升温固化胶黏剂进行修理。汽车水道和油道想通以及发动机缸盖裂纹可以采用耐水韧性环氧树脂进行粘接和密封。汽车曲轴受损后的修理可以采用耐磨环氧树脂胶黏剂进行修补，即在高强度环氧树脂中加入陶瓷粉等耐磨填料。^[6][7]

4 汽车胶黏剂的发展前景

根据《汽车工业“十五”规划》，到2005年，国内汽车保有量为2465～2545万 辆，汽车总产量为320万辆左右，其中轿车110万辆，汽车工业增加值为1300亿元。 占国内生产总值的1%左右。今年上半年，我国汽车产量已达154.8万辆，全年极有 可能突破300万辆大关，以我国汽车工业每年增长10%的保守数字预测，到2005年，国内汽车总产量将超过400万辆。将成为国民经济支柱产业的汽车工业，十五期间 继续保持稳定快速增长的速度必然带动汽车相关工业胶粘剂行业的进一步发展。^[8]

我国汽车工业新材料、新工艺的不断应用，促进了汽车用胶黏剂的不断完善和专业化。预计到2010年，我国汽车工业对各种类型胶黏剂的总需求量将达到10万吨。由此可见，胶黏剂在牟辆制造中的应用处于十分重要的位置，应用范围一也在不断扩大，用量也在不断增加。随着汽车向环保节能、安全舒适、轻量化、低成本、长寿命和无公害方向发展的需求，新型高品质汽车胶黏剂的开发和应用必将愈来愈重要.^[9]

据统计，目前我国每辆轿车用胶约20kg，中型车约16kg，重型车约22kg。预计到2010年，我国汽车工业对各种类型的胶粘剂和密封胶的总需求量将达到10万t，其中聚氨酯胶约1480t。聚氨酯胶粘剂在汽车中主要用于风窗玻璃胶、结构胶、滤芯胶和内饰胶。^[10]

国内胶粘剂行业面临着良好的发展机遇和严峻的挑战， 各相关企业只有依靠技术进步， 瞄准世界先进水平， 不断开发出具有高技术含量、高性能的车用胶粘剂新品种， 才能在激烈的市场竞争中得到发展并立于不败之地。