單組分室溫硫化硅橡膠在汽車工業中的應用

趙 瑞， 王翠花， 張虎極， 韓勝利

（湖北回天膠業股份有限公司 湖北 襄陽 441003）

單組分室溫硫化硅橡膠在汽車工業中的應用

趙 瑞， 王翠花， 張虎極， 韓勝利

（湖北回天膠業股份有限公司 湖北 襄陽 441003）

單組分室溫硫化硅橡膠（RTV-1）作為就地成形墊圈，具有裝配工序簡單、材料成本低廉，密封效果好等諸多優點。隨著汽車工業的不斷發展，RTV-1免墊密封膠已經成為汽車裝備制造的標準施工方法，從而得到越來越廣泛的應用。主要介紹單組份室溫硫化硅橡膠(RTV-1)在汽車工業中的應用。首先介紹了汽車免墊密封的使用要求，然后詳細論述了RTV-1配方設計中的各種要點及解決方法，最后針對RTV-1的應用工藝以及裝配過程中的相關問題進行分析。

室溫硫化硅橡膠（RTV）;工藝要求;汽車工業

前言

單組分室溫硫化硅橡膠（RTV-1）是將所有的組分混合包裝在一個密封容器內的一種有機硅產品。當使用時，從密封容器中擠出，膠液接觸到空氣中的濕氣或水分后交聯固化成彈性體。它主要是以端羥基聚二甲基硅氧烷為基礎聚合物，輔以相應的填料、交聯劑、催化劑、增黏劑等。RTV-1品種眾多，根據交聯劑的不同可分為脫酸型、脫肟型、脫醇型、脫胺型、脫酰胺型和脫酮型等[1]。

室溫硫化(RTV)硅橡膠具有環境友好，優良的彈性、耐高低溫（-60～250℃）、耐候性，出色的絕緣性及廣泛的粘接性能等諸多優點。由于其使用方便且成型不受模具限制，將RTV-1作為就地成形墊圈,不僅裝配工序簡單、材料成本低、無需預制大量不同規格的墊圈;而且對機械加工精度要求低,密封效果好，同時起到了抗震減震作用[2]。隨著汽車工業的不斷發展，RTV-1免墊密封膠已經成為汽車裝備制造的標準施工方法，得到越來越廣泛的應用，技術也日趨成熟。

1 RTV-1硅橡膠的技術進展

1.1 汽車工業RTV-1免墊密封使用要求

RTV-1大多應用于汽車裝配的平面密封部位，如油底殼、變速箱，車橋結合面，發動機蓋罩、以及大型客車車窗玻璃填縫密封等，針對以上部位的用膠有如下要求：

（1）施工工藝：黏度適中，施膠流暢，有利于配合自動生產線上涂膠設備的應用；膠液呈觸變膏體或半流淌狀態，這樣可適用于各種不同的作業要求；膠體細膩無雜質，以免影響膠體的強度及耐介質性能。

（2）力學性能：中等硬度，優良的拉伸強度及斷裂伸長率

（3）耐機油性：耐機油、潤滑油性能優良，在高溫下浸泡一定時間力學性能尤其拉伸強度及斷裂伸長率變化不大，變化率小于15%

（4）耐熱氧老化性：耐熱氧老化性能優良，在高溫下烘烤一定時間后力學性能變化不大，變化率小于15%

1.2 配方設計

RTV-1在使用過程中除了力學性能，密封性能，儲存穩定性，粘度等，最主要的問題存在于耐油性能的提高和改進，通常研究人員主要從兩個方面的進行研究：

首先一種方法是化學法改性，主要是針對基礎聚合物進行合成改性，從根本上提高橡膠主體高分子橡膠材料的耐油性能，比如合成含有三氟硅烷、腈基或苯基等特殊功能側基的硅氧烷聚合物，含有這種特殊功能側基的聚合物由于基團的空間位阻，極性作用等可有效減緩油分子對主鏈結構的浸泡腐蝕。此種方法所得到的RTV-1耐油性優異，但是價格較高，大規模應用較為困難。

另一種方法即物理共混改性，主要是通過各種有效的組分添加組合，通過物理作用達到提高耐油性的效果，實驗證明這種方法制得的RTV-1同樣可長期耐受機油、潤滑油。物理共混方法主要有以下幾種方法：

（1）替換傳統的甲基硅油使用特殊性能的MDT硅油。傳統的甲基硅油在熱油浸泡的過程中會逐漸從膠體內部遷移析出，同時熱油浸入膠體內部，使得膠體耐油性很差，但是使用了含有三官能團或四官能團的MDT硅油，由于硅油含有一定比例的羥基可參與硫化反應嫁接到聚合物三維網絡結構中，因此不存在析出問題，可提高耐油性[3]。

（2）大量使用低吸油值填料。高吸油值填料表面積小，因此表面會吸附大量油分子，不斷浸入膠體內部[4]，從而破壞膠體結構。

（3）交聯劑的選擇。提高交聯度，使得在硫化過程中得到更加致密的三維網絡結構，利用空間效應有效阻止油分子的浸入[5]。

以上幾種方法均需要綜合考慮使用，同時兼顧RTV-1硅橡膠其他方面的性能，從而達到綜合性能的優良。

2 RTV-1施膠工藝及問題分析

2.1 施膠工藝

RTV-1的硫化主要依懶大氣中的水分含量，因此使得硫化膠的厚度受到限制，通常RTV-1只適用于需要6毫米以下厚度的施膠場合。另外硫化反應是從表面逐漸往深層進行的，膠層越厚，固化越慢。一般RTV-1裝配后1小時初固，形成初始的力學強度，24小時內完全固化。在使用RTV-1時,環境的溫度和濕度對固化效果及速度有非常明顯的影響，通常在寒冷干燥的環境下RTV-1固化困難,因此低于-10℃時不宜施工；相反在溫暖潮濕的環境下固化迅速。

大多數主機廠使用的裝配施膠工藝是：首先用棉紗和有機溶劑清除被密封表面的油污，然后在待密封部件的平面上根據密封面的大小施以適當粗細的膠條,膠條須形成密閉環形膠圈，立即與另一部件相合裝配,必要時待擠出的余膠硫化后清除。此種裝配工藝簡單，耗時短，適合快速的流水線作業，這種工藝方式需要選擇固化速度稍快的RTV-1。同時也有少數廠家使用的裝配施膠工藝為：將部件的一個平面水平放置,均勻涂抹一層膠液,待其硫化后,與另一部件相合裝配；該法適用于需要經常拆裝的部件密封,它的優點是拆裝時不易損壞密封膠。

2.2 漏油問題分析

（1）施膠工藝：施膠疏忽大意，打膠未能形成連續環狀封閉膠條，造成硫化后密封膠圈出現缺口導致漏油。因此在施膠過程中一定要形成連續密閉的膠條，若出現缺口可及時補膠，或根據膠條直徑打內外兩個膠圈。

（2）施膠過程中，把油污等雜質染到膠面上，導致膠不能正常固化，會造成漏油。故施膠前須用棉紗蘸取有機溶劑，如酒精等清理表面，確保清潔。

（3）膠體硫化速度慢：施工現場環境差異或氣溫變化，導致膠體硫化速度慢，沒能在規定時間內達到固化要求，沒能形成有效的本體強度。因為RTV-1的硫化時間取決于溫度、濕度和硅橡膠層的厚度，提高環境的溫度和濕度，都能使硫化過程加快。

（4）螺栓孔四周沒有完全涂膠：通常使用人員只將螺栓孔一邊涂膠，尤其是涂在內側，這樣由于裝配過程中螺栓擰緊壓力的不完全對等，會導致機油從螺栓孔露出，因此使用時務必將螺栓孔四周涂膠。

（5）油壓超標：一般硅橡膠的密封耐受壓力為10MPa，若超過此壓力很可能漏油。

3 結 語

隨著我國汽車工業的發展，預計2015年產銷量達2500萬輛，如此高的增長速度必然帶動汽車相關工業膠黏劑的發展，汽車用膠和密封膠從品種到產量都將得到迅速發展。隨著汽車工業的發展，高性能高品質汽車膠黏劑的開發和應用日益受到人們的重視。通過對RTV-1性能的持續改進以及應用工藝的完善，以滿足各種條件下的使用要求，為我國汽車工業的發展提供保證。

［1］ 幸松明，王一璐，有機硅合成工藝及產品應用［M］北京，化學工業出版社,2000

［2］ 周衛清，嚴解洪，RTV有機硅密封膠的耐介質性［J］，有機硅材料，2002,16(2)：4～6

［3］ 黃文潤，支鏈硅油［J］，有機硅材料，2005，19(1)：36～39

［4］ ALFRED A DECATO,LESTER D BENNINGTON.Oil resistant compositions:US,6444740［P］.2002-09-03.

［5］ HANS E HAAS,FRANK L KOVACS.Oil resistant silicones:US, 64133542002［P］.2002-07-02.

The Application of One-component Room Temperature Vulcanized Silicone Rubber in Automation Industry

ZHAO Rui,WANG Cui-hua,ZHANG Hu-ji and HAN Sheng-li
(Hubei Huitian Adhesive&Sealant Co.Ltd.,Xiangyang 441003,China)

As a in-situ forming gasket,one-component room temperature vulcanized silicone rubber(RTV-1)has several outstanding advantages, such as simple assembling,low cost and perfect seal-performance.With the development of automotive industry,RTV-1 gasket sealant has become standard technique of automotive assembly,which is becoming more and more popular.The application of RTV-1 in automation industry is mainly introduced.Firstly the technical requirement of automotive gasket is presented,and then the key points and their solutions in RTV-1 formulation design are discussed in detail.At last,the related problems in application and assembly process of RTV-1 are analyzed.

Room temperature vulcanized(RTV)silicone rubber;technical requirement;automation industry

TQ437.6

文章編號：1001-0017（2012）05-

2012-03-12

趙瑞（1982-），男，湖北襄陽人，碩士，研究方向：有機硅材料