车灯用胶粘剂的发展现状
【摘要】随着车灯内部结构逐步精细化,车灯用胶粘剂(车灯胶)的高性能化显得更加重要。简述了车灯胶的应用要求和粘接机制,介绍了当前主流车灯胶的优缺点。最后对车灯胶的发展方向进行了展望。
【关键词】车灯;胶粘剂;热塑性热熔胶;反应型热熔胶;室温硫化胶
0 前言
我国汽车用胶粘剂行业起步于上世纪50年代中期,在80年代随着技术引进而快速发展,90年代之后进入了新的发展阶段。国内私家车的普及更是为汽车用胶粘剂行业引入新的活力,使胶粘剂用量进一步提高。汽车用胶粘剂具有多种性能优势,可达到提高粘接器件结构强度、防锈防腐蚀、隔热减震及密封等效果,进而替代部分焊接和铆接等传统结合工艺,并简化施工过程,甚至还有一定的美化效果。其中,车灯用胶粘剂(简称车灯胶)作为汽车用胶粘剂的重要组成部分,获得了业界的广泛关注。
1 粘接机理及在车灯上的应用
20世纪40年代以来,人们提出了多种理论解释粘接行为,主要包括吸附理论、扩散理论、静电理论、机械互锁理论和化学键理论。
(1)吸附理论:
胶粘剂润湿被粘物后,界面的胶粘剂和被粘物分子间产生分子间作用力(包括氢键及范德华力等),将胶粘剂和被粘物牢牢粘接在一起。
(2)扩散理论:
胶粘剂与被粘物相互扩散,形成了由两种分子形成的混合界面层,实现粘接。此理论主要适用于胶粘剂和被粘物均为聚合物的情况,特别是两种聚合物的相容性以及分子链段的运动能力较强时。
(3)静电理论:
在胶粘剂与被粘物之间形成了双电层,静电力作用阻止了胶粘剂和被粘物的分离,使材料粘接。胶粘剂剥离被粘物过程的放电现象证实了该理论的存在。
(4)机械互锁理论:
被粘物的表面不是完全光滑的,其表面存在不同深度的凹槽和缝隙,液态的胶粘剂可以渗入其中,经固化成型后,以锚状或钩状相互嵌合,使材料粘接。机械互锁是表面粗糙材料(特别是多孔材料)的主要粘接机理。
(5)化学键理论:
胶粘剂分子与被粘物分子生成了化学键,进而提供了粘接力。通常化学键力较分子间作用力大,若其密度达到一定程度,则可使粘接强度明显提高。
依据以上机理,可以通过多种途径提高车灯胶的粘接强度:①有针对性选择主链结构合适的车灯胶,如粘接极性材料时,使用主链具有极性基团的车灯胶;②在胶中添加适当的偶联剂;③提高车灯粘接处的表面粗糙度;④清除车灯粘接面的弱边界层(如铝表面的自然氧化层);⑤使用合适的底涂剂;⑥对非极性材料[如聚丙烯(PP)]面进行等离子处理或燃烧处理。
2 车灯胶的应用环境及性能要求
车灯胶的性能主要表现为使用过程中的工艺性能和粘接性能。与常规胶粘剂相比,车灯胶由于使用的环境特殊,除了对力学性能、抗老化性能等有要求外,还....
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