底涂對風(fēng)窗玻璃用聚氨酯密封膠粘接性能的影響

邱 萍，黃江玲，劉 彬，熊 芬（東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心，湖北 武漢 430058）

底涂對風(fēng)窗玻璃用聚氨酯密封膠粘接性能的影響

邱 萍，黃江玲，劉 彬，熊 芬
（東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心，湖北 武漢 430058）

通過熱老化、濕熱老化和高低溫循環(huán)老化試驗(yàn)，考查了底涂對風(fēng)窗玻璃用聚氨酯密封膠與油漆板基材粘接性能的影響。結(jié)果表明，底涂能保證聚氨酯密封膠與油漆板基材的粘接性能；無底涂時(shí)，聚氨酯密封膠與油漆板基材的粘接性能與油漆配方密切相關(guān)；油漆板顏色越淺，聚氨酯密封膠與油漆板基材的粘接性能越差。

聚氨酯密封膠；底涂；油漆板基材；粘接性能

單組分濕氣固化聚氨酯密封膠因具有粘接強(qiáng)度高、彈性好、耐老化及施工方便等特點(diǎn)，在汽車工業(yè)得到廣泛應(yīng)用［1，2］。汽車風(fēng)窗玻璃的裝配工藝通常是在油漆車身與玻璃膠之間涂一層底涂。雖然目前市場上供應(yīng)有可免底涂的玻璃膠，但粘接性能與帶底圖的玻璃膠相比有一定差異，底涂對風(fēng)窗玻璃用聚氨酯密封膠的粘接性能有較大影響。

本文選取一款市售可免底涂的玻璃膠，以有機(jī)溶劑稀釋的-NCO基化合物作為油漆板基材底涂，考查了底涂對聚氨酯密封膠與油漆板基材粘接性能的影響。

1　 實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)原料

清潔劑，陶氏化學(xué)（中國）投資有限公司；有機(jī)溶劑稀釋的-NCO基化合物底涂，陶氏化學(xué)（中國）投資有限公司；免底涂單組分聚氨酯玻璃膠，陶氏化學(xué)（中國）投資有限公司；黑色、灰色、白色油漆板（尺寸為100 mm×300 mm，隨涂裝生產(chǎn)線噴涂），湖南湘江關(guān)西涂料有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)儀器

CMT4101型非金屬拉力試驗(yàn)機(jī)，美特斯工業(yè)系統(tǒng)（中國）有限公司；GT-700SA4X型濕熱老化箱，高鐵檢測儀器（東莞）有限公司；LC-213型鼓風(fēng)烘箱，上海愛斯佩克環(huán)境設(shè)備有限公司；Stanley 深喉G型夾鉗，市售。

1.3膠接件的制備

使用清潔劑清潔油漆板，去除表面污垢。在一組黑色、灰色、白色油漆板的涂膠區(qū)域涂抹薄薄一層底涂，待底涂干燥后，將聚氨酯玻璃膠擠在油漆板的涂膠區(qū)域。另外選取一組黑色、灰色、白色油漆板，不涂抹底涂層，作對比試驗(yàn)。將所有膠接件放置在室溫下（23℃，50% RH）7 d，至完全固化。

1.4性能測試

（1）刀割剝離性能：按照SAE J1720標(biāo)準(zhǔn)，用G型夾鉗固定油漆板，對膠接件進(jìn)行刀割剝離測試（QKA測試）。

（2）耐熱性：將膠接件放置在（85±2）℃的鼓風(fēng)烘箱中一段時(shí)間，然后進(jìn)行刀割剝離測試。

（3）耐濕熱性：將膠接件放置在（70±2）℃、一定濕度的濕熱老化箱中一段時(shí)間，然后進(jìn)行刀割剝離測試。

（4）耐高低溫循環(huán)性：將膠接件放置在濕熱老化箱內(nèi)，程序設(shè)定若干次循環(huán)（以（40±2）℃/16 h→（23±2）℃/0.5 h→（-20±2）℃ /3 h→ （ 23±2）℃ /0.5 h→（85±2）℃/6 h→（23±2）℃/0.5 h為1個(gè)循環(huán)），再進(jìn)行刀割剝離測試。

2　 結(jié)果與討論

本文粘接性能通過刀割剝離試驗(yàn)進(jìn)行測試，測試結(jié)果以破壞模式的面積率來表示。在油漆板與膠粘劑界面沒有破壞的前提下，膠內(nèi)聚破壞面積率越大，粘接性能越好。

從2方面對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析：①在油漆板相同的情況下，帶底涂和無底涂時(shí)膠接件的粘接性能；②在同時(shí)帶底涂或無底涂情況下，不同顏色油漆板制成膠接件的粘接性能。

及耐高低溫循環(huán)性均優(yōu)于無底涂膠接件，而黑色油漆板帶底涂與無底涂膠接件的粘接性能一致。

表1　膠接件的熱老化試驗(yàn)結(jié)果Tab.1　Experimental results of thermal aging of bonded speciments

表2　膠接件的濕熱老化試驗(yàn)結(jié)果Tab.2　Experimental results of hygrothermal aging of bonded speciments

表3　膠接件的高低溫循環(huán)老化試驗(yàn)結(jié)果Tab.3　Experimental results of high and low temperature cycle aging of bonded speciments

汽車油漆的基本成分包含樹脂、顏料、溶劑以及添加劑。清漆層的主要成分是樹脂類，屬于有機(jī)物。顏料是色漆層的主要成分，屬于無機(jī)物，賦予色漆色彩，同時(shí)使油漆具有遮蓋力。油漆顏色越淺，為達(dá)到同樣的遮蓋效果，所需的顏料就越多。試驗(yàn)中3種油漆板根據(jù)顏色深淺排序，依次是黑色油漆板＞灰色油漆板＞白色油漆板，對于顏料含量，則是白色油漆板＞灰色油漆板＞黑色油漆板。油漆顏料含量越高，色漆和清漆之間的附著力及耐老化性能越差，所以對于色漆清漆附著力，白色油漆板＜灰色油漆板＜黑色油漆板，這種附著力的差異，在老化后被放大。涂抹在清漆層的底涂能滲透到色漆層，起到增強(qiáng)清漆、色漆的附著力及耐老化能力的作用。所以無論何種顏色油漆板，帶底涂的膠接件老化后刀割剝離測試結(jié)果均大于95%的膠內(nèi)聚破壞，保證了聚氨酯密封膠與油漆板基材的粘接性能；而無底涂膠接件老化后，白色油漆樣板出現(xiàn)大面積清漆色漆剝離，膠接件粘接性能大幅下降，灰色油漆樣板出現(xiàn)小面積的清漆色漆剝離，膠接件粘接性能小幅下降，黑色油漆樣板制成膠接件的粘接性能則無明顯變化。

3　 結(jié)語

（1）底涂能確保風(fēng)窗玻璃聚氨酯密封膠與油漆板基材的粘接性能。

（2）無底涂時(shí)，風(fēng)窗玻璃聚氨酯密封膠與油漆板基材的粘接性能與油漆配方密切相關(guān)。油漆板顏色越淺，聚氨酯密封膠與油漆板基材的粘接性能越差。

［1］韓慶國.單組分聚氨酯玻璃膠粘劑的應(yīng)用及發(fā)展［J］.汽車工藝與材料,1996,11（4）：27-30.

［2］李建立.單組分聚氨酯玻璃粘合密封膠在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.中國膠粘劑, 2004,13（2）：36-37.

Effect of primer on bonding performance of polyurethane sealant for window glass

QIU Ping, HUANG Jiang-ling, LIU Bin, XIONG Fen
（Technical Center of Dongfeng Motor Corporation, Wuhan, Hubei 430058, China）

This paper investigated the effect of primer on the bonding performance between polyurethane sealant and paint plate substrate through the thermal aging, hygrothermal aging, high and low temperature cycle aging tests. The results show that the primer can presented good bonding performance between polyurethane sealant and paint plate； without primer, the bonding performance between polyurethane sealant and base plate is closely related to the paint formulation, and the lighter the paint plate' color, the worse the bonding performance between polyurethane sealant and paint board substrate.

polyurethane sealant； primer； paint substrate； bonding performance

TQ436+.6

A

1001-5922（2016）08-0055-03

2016-05-05

邱萍（1987-），女，碩士研究生。研究方向：汽車用膠粘劑。E-mail：qiuping23@126.com。