環氧樹脂黏合輕量化結構焊接檢測金相顯微鏡
在汽車輕量化結構中,人們采用點焊黏合,并使用環氧樹脂黏合劑
來提高汽車車身的剛性。為此,過去和目前人們都在使用高強度和
高剛性的單組分環氧樹脂黏合劑,其在油漆干燥室內于180℃的溫
度下硬化并具有良好的吸油能力。由于在車身制造中黏合劑被涂在
有油的鋼板上,因此良好的吸油能力是十分必要的。在20世紀90年
代中后期人們研發出了在碰撞情況下也具有高強度和能量吸收能力
的環氧樹脂黏合劑。人們通過硬化時相分離或者在確定配方時添加
制劑形成納米級彈性體區域(作為止裂措施)實現上述特性。目前人
們開始使用這種黏合劑用于提高汽車車身的剛性并改善碰撞情況下
乘員的安全性。
近年來,汽車制造業針對“未加工白車身”或為改善耐清洗性
,對低溫硬化黏合劑提出了要求。人們已通過使用雙組分黏合劑來
應對這種要求。環氧樹脂和環氧一丙烯酸體系有更好的吸油能力,
而環氧樹脂體系則具有更佳的抗碰撞性。在厚度為0.6 mm的鋼板
上或厚度為1 mm的鋁板上,環氧樹脂黏合劑的典型黏合強度為15~
20 MPa。在傳統系統中,彈性模量約為2 000 MPa。
聚氨酯黏合劑
單組分或雙組分低彈性聚氨酯黏合劑在傳統的應用情況下具有約
10 MPa的強度和50~200 MPa的彈性模量。它們用于比使用環氧樹
脂黏合劑要求更低的結構應用中。聚氨酯黏合劑具有極低的吸油能
力,因此通常用于涂漆的鋼板,它具有良好的黏附范圍。單組分聚
氨酯通過與水的反應來硬化,在應用條件下以是否有充足的空氣濕
度為前提條件。
橡膠彈性聚氨酯黏合劑大多為單組分的(非強制性的),可達到
較高5 MPa的黏合強度并具有約5 MPa的彈性模量。這種黏合劑的較
大優點在于其具有百分比為幾百的極大斷裂伸長率。由于強度相對
較低,橡膠彈性聚氨酯黏合劑被稱為半結構黏合劑。例如,除了在
黏合前窗玻璃和后窗玻璃時為改善車身強度的力傳輸之外,其密封
效果也非常重要。橡膠彈性聚氨酯黏合劑可極佳地黏附在涂漆的表
面上并在不損失強度的前提下橋接較大的黏合縫隙。