黏结剂又称黏合剂,它是将两种材料黏结在一起,或填补零件裂纹、孔洞等缺陷的材料。黏结剂具有较高的黏结强度和良好的耐水、耐油、耐腐蚀、电绝缘等性能,用它来修复零件具有工艺简单、连接可靠、成本低、不会使零件引起变形和组织发生变化等优点,因此在汽车制造和维修中得到广泛应用。
1.黏结剂的组成
黏结剂除天然黏结剂比较简单之外,合成黏结剂大多由多种成分混合配置而成,这些组成按其作用不同,一般分为基料、固化剂与硫化剂、增塑剂与增韧剂、稀释剂与溶剂等,有的还加入其他附加剂。
2.黏结剂的分类
黏结剂按使用性能和用途的分类详见表5-9。
表5-9 黏结剂按使用性能和用途的分类
3.胶黏剂和密封剂在汽车上的应用
胶黏剂和密封胶在防止汽车“三漏”方面起着重要作用。为解决车身密封、发动机漏油、液体和气体管路系统的漏水与漏气问题,在汽车生产中必须使用各种胶黏剂和密封剂。
1)汽车使用的胶黏剂的种类与特点
胶黏剂的种类繁多,按其材料组分可分为以下几类。
(1)天然胶黏剂。主要是动物胶和植物胶,多用于黏结木材与织物。
(2)热固性树脂胶黏剂。如环氧树脂与酚醛树脂胶黏剂,其黏结强度高,但耐冲击性差。
(3)热塑性树脂胶黏剂。如聚乙烯醇与丙烯酸酯,其耐冲击性好,但黏结强度低。
(4)橡胶类胶黏剂。富有柔软性,但耐热性较差。
(5)混合型胶黏剂。如酚醛-丁腈等。
2)环氧树脂胶黏剂
环氧树脂胶黏剂由环氧树脂、固化剂、增韧剂、填料和稀释剂构成。
(1)环氧树脂。各国常用的液态环氧树脂的规格与型号,见表5-10。
表5-10 液态环氧树脂的型号和规格
(2)固化剂。加固化剂的目的是使某些线型高分子交联成体型结构。环氧树脂固化剂种类繁多,应按使用目的和作业条件进行选择。
(3)填料。填料的作用是减少树脂固化后的收缩性和热膨胀,改善热传导性和固化产物的机械性能,降低产品价格。一般轻质填料如石棉、轻体二氧化硅等,用量为25份以下,中等重填料如滑石粉、铝粉,用量可达200份,重质填料如铁粉、铜粉,用量可达300份。
(4)增韧剂和稀释剂。增韧剂的作用是增加韧性,提高抗弯、抗冲击强度。增韧剂有苯二甲酸醋类、磷酸醋类、氯化联苯类,用量为5~15份。为了便于操作并有良好的浸透性,用稀释剂来降低黏性。常用稀释剂有丙酮、甲苯、二甲苯、环氧丙烷等。其用量一般为5~15份。
我国市场上常见的工业用环氧树脂胶黏剂牌号有914、JW-1、SL-4。914胶由A、B二种组分组成,具有使用简便、固化速度快,黏结强度高等特点,并能在室温下快速固化。JW-1胶可在±60℃下将金属和一些非金属部件小面积快速黏结。SL-4胶是多用途结构胶黏剂,对钢、铝、铸铁、铜、巴氏合金、玻璃钢、陶瓷、工程塑料等均有良好的黏结强度。
3)酚醛树脂胶黏剂
汽车生产中常用的酚醛树脂胶黏剂,见表5-11。
表5-11 酚醛树脂胶黏剂
4)聚丙烯酸酯胶黏剂与密封胶
这类胶黏剂的特点是室温固化、无溶剂、单组分、使用方便。除了聚乙烯、聚丙烯、氟塑料和有机硅树脂外,几乎能黏结各种同类或异种材料,并且具有良好的黏结性能。目前,国内汽车工业常用的此类胶黏剂有厌氧胶、501胶、502胶。
(1)厌氧胶。
国产厌氧胶品种与性能,见表5-12。
表5-12 国产厌氧胶品种与性能
Y-150厌氧胶是以甲基丙烯酸醋为主体的胶液,将其注入连接螺纹间隙或结合面的缝隙中。由于隔绝空气,胶液在室温下即聚合硬化达到密封和紧固的目的。这种胶是单组分,不必现配用,使用方便,又能在室温下固化,并具有不含有机溶剂、浸润性好、毒性小等优点。
Y-150厌氧胶主要用于在振动冲击条件下工作的机器中,如不经常拆卸的螺钉、螺母及双头螺栓的紧固防松和防漏。亦可用于管路的螺纹连接、凸缘结合面的紧固与耐压密封、固定轴承、填充与堵塞漏缝和裂纹等,防松紧固和防漏。在使用厌氧胶时,应先用丙酮或汽油除去零件上的油垢,之后涂上胶液再拧上零件,使胶液充满全部间隙,需在室温固化24 h以上。
(2)501胶和502胶。(www.xing528.com)
501胶和502胶也属于丙烯酸酯类胶黏剂,其性能、用途见表5-13。
表5-13 501胶和502胶的性能、用途
使用这两种胶时,先将被黏对象表面用细砂纸打磨去除氧化物,再用丙酮浸蘸脱脂棉擦洗,以去除油污,涂液要均匀而薄地涂布在两面并在空气中暴露几秒至一分钟后,将黏结件对准并施加接触压力(0.1~0.2 MPa),经半分到几分钟内即可黏牢。除去压力,室温放置24 h即可使用。
5)聚氨酯胶黏剂
聚氨酯胶黏剂是以异氰酸酯为主体加入固化剂和助固剂缩合而成,可以室温固化,起始黏结力高,有较好的抗冲击性能、剪切强度和剥离强度,能耐冷水、耐油、耐稀酸,价格较便宜。但是,聚氨酯胶黏剂耐热性差。多用于非金属之间、金属之间、金属与非金属之间(非结构件)的黏结。它由两个组分(A组分即主体,B组分即固化剂)组成,使用时需进行调配。常用的聚氨酯胶黏剂见表5-14。
表5-14 聚氨酯胶黏剂
6)聚硫橡胶密封胶
聚硫橡胶密封胶也称作液态聚硫化物,此类橡胶在分子主链上都含有硫原子,其最大特点是在常温或低温(-10℃)下也能够硫化,硫化产品收缩率很小。硫化后耐油性很突出,对醇类也稳定。此硫化物可在-54~150℃温度范围内使用,耐大气老化性能优异,一般可用25年左右。
在汽车工业中,聚硫橡胶密封胶多用于汽车挡风玻璃的密封。我国生产的聚硫橡胶密封胶的牌号与性能见表5-15。
表5-15 国产聚硫橡胶密封胶的牌号与性能
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7)液体密封胶
液体密封胶是一种液体状态的密封材料,也称为液体垫圈或液体密封垫料。该类胶在常温下是黏稠液体,涂在连接面上,干燥一定时间后便形成一种具有黏性、黏弹性或可剥性的膜,通过这种膜的填充作用使连接部位得到密封。目前,液体密封胶既可代替垫片用于各种平面的连接,也可代替铅油缠麻用于螺纹连接,已成为一种不可缺少的理想密封材料。
按涂布后的成膜形态,液体密封胶可分为不干性黏着型密封胶和干性黏着型及干性可剥型密封胶。
(1)不干性黏着型密封胶。这种密封胶可含有溶剂(呈液态)也可不含溶剂(呈膏状),成膜后长期不硬化,并保持黏性,当其受到机械振动和冲击时,涂膜不发生龟裂和脱落现象,而且易于从连接面上去除,连接点也容易拆卸。非溶剂型不干胶不需干燥,涂布后就可以连接,适合于流水线组装或紧急修配场合。
国产不干性黏着型密封胶的种类与性能见表5-16。
表5-16 国产不干性黏着型密封胶的种类与性能
(2)干性黏着型及干性可剥型密封胶。其中干性黏着型密封胶在涂布后溶剂挥发掉,干膜牢固地黏在连接面上,可拆性,耐振动性和耐冲击性差,但耐热性好,即在高温条件下具有良好的防漏效果。另一种是干性可剥型密封胶,在涂布后溶剂挥发掉并形成具有橡胶那样柔软而有弹性的膜,这种薄膜耐振动、黏着严密,具有良好的可剥离性。
国产干性液体密封胶的种类与性能见表5-17。
表5-17 国产干性液体密封胶的种类与性能
4.胶黏剂在汽车上的应用技术
在了解胶黏剂的种类、特点及适用范围的基础上,在使用胶黏剂时应分析黏结部位工作时所承受的负荷大小、方向及速度,并在此基础上正确地设计接缝状态,掌握黏结部位将遇到的环境条件(如温度、介质等),以正确地选择胶黏剂。此外,还应考虑所用胶黏剂的形态(粉状、液状、膏状)、涂布方式及用量、加热固化时间、压紧力与压紧时间等,使黏结工序适于汽车生产线的装配与速度要求。
汽车生产中常用胶黏剂的种类与性能见表5-18。耐高温胶黏剂的种类与性能见表5-19。低温用胶黏剂的种类与性能见表5-20。
表5-18 常用胶黏剂的种类与性能
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注:L—液态;P—粉末;F—带状;S—溶液状。
表5-19 耐高温胶黏剂的种类与性能
表5-20 低温用胶黏剂的种类与性能
胶黏剂和密封剂在汽车上的应用实例较多,详见表5-21、表5-22。
表5-21 胶黏剂在汽车上的应用实例
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表5-22 密封剂在汽车上的应用实例
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