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有机硅密封胶在车灯上的应用

编辑:澳门葡京网址 时间:2018-06-09 17:39:15

汽车车灯作为汽车必不可少的一个组件,在夜间照明、行车信号、雾大防撞、转向标志等方面发挥着重要作用,是汽车安全行驶的重要保障。在汽车车灯制作中,为了将配光镜与灯壳进行密封,必须使用密封胶进行粘接。在车灯粘接应用中,首先车灯密封胶要受到灯泡发射出来的热量影响,在相应的高温环境下必须保证其粘接和密封性能不发生变化,同时不能释放出有机气体,产生雾化现象,且不发黄,影响外观;其次当车灯密封胶受到太阳光中的紫外线照射时,不会发生胶层龟裂等老化现象,这就要求车灯密封胶需要具有良好的耐紫外老化性能;最后车灯密封胶还会受到水汽、雨水的长时间侵蚀,要保证其密封性能不会因此而受到影响。


1密封胶在车灯上的应用

目前国内使用的车灯密封胶主要为热熔丁基胶、热反应型聚氨酯热熔胶及有机硅密封胶。使用普通热熔胶密封后的车灯常有漏水、胶层龟裂、粘接力差、起雾等问题,影响驾乘安全。有机硅密封胶产品因其独特的分子结构,具有良好的粘接性、优异的耐高低温性、卓越的耐候性、良好的憎水性、极佳的电气性能及耐化学品腐蚀性等特点,使有机硅密封胶在车灯密封中得到广泛的应用

为何要选有机硅密封胶?

1.良好的粘接性

车灯制作中,大部分的材料为塑料。灯壳的制作材料有ABSPCPP等,配光镜的制作材料从传统的玻璃材质变为现在广泛应用的PC材料。良好的粘接性可以保证车灯完好的气密性且能防止车灯脱落。如果粘接性能不好,车灯容易出现漏水等不良情况,这将会大大缩减车灯的使用寿命。下表为有机硅密封胶对几种常见车灯用材料的粘接性能测试情况,呈现出有机硅密封胶的良好粘接性。

有机硅密封胶对几种常见车灯用材料的粘接性能

基材

无底涂/等离子处理

底涂/等离子处理

聚丙烯(PP

聚碳酸酯(PC

ABS

PMMA

环氧树脂

酚醛树脂

玻璃

2.耐高温性

汽车在长时间行进中,车灯会一直保持较高的温度,同时高温也会传递到车灯密封胶上,破坏密封胶的粘接性,导致车灯密封失效。特殊的使用坏境要求密封胶具有优异的耐高温性。下表是有机硅密封胶试样养护结束后,在 150℃高温下烘烤24h后的拉伸强度、拉断伸长率及剪切强度的测试结果。

性能

拉伸强度,MPa

拉断伸长率,%

剪切强度,MPa

初始状态

2.3

252

1.2

150℃烘烤24h

2.0

226

1.2

由上表可见,在150℃高温下烘烤24 h 后,密封胶的拉伸强度和剪切强度均未有明显变化。在高温条件下,有机硅密封胶不会失去其粘接性和弹性,仍然可以起到非常好的密封防水作用。

3.耐高低温循环

汽车在严寒地区行驶时,随着行驶时间的增长,车灯内环境温度升高,车灯密封胶由零下低温逐渐攀升到高温,汽车停止行驶后,车灯密封胶的温度又会慢慢下降至户外温度。为了测试有机硅密封胶的耐高低温性能,实验条件较实际环境更为严苛,会加速胶体老化。高低温循环测试的温度范围是-40~85,取样间隔为300h1000h。一个循环为:升温至85,保持20h,再降温到-40,保持10h。有机硅密封胶经过高低温循环300h后进行弯曲测试,没有出现开裂、部分分层及粘接损坏等现象,体现出极好的低温柔性。经过高低温循环1000h后,有机硅密封胶外观未出现龟裂、分层等现象。所以,具备优异耐高低温性的有机硅密封胶应用在车灯上,确保了车灯在如漠河、西伯利亚及北欧等高纬度严酷低温地区的正常工作。

左图为300h高低温循环的弯曲测试,右图为1000h高低温循环的外观状态

4.耐紫外老化

汽车长期在户外使用,为确保能够延长车灯使用寿命,车灯密封胶需要具有优异的耐紫外老化性。有机硅密封胶化学分子结构的主链全部是由SiOSi键构成,其化学键键能为444 kJ/mol高于300nm紫外光的能量398kJ/mol,即照射到地球表面能量最高的紫外线不足以破坏有机硅的主链结构,保证其良好的耐紫外线性能。通过相应的耐紫外试验验证了这一性能。经过2000h的紫外老化试验后,有机硅密封胶的外观无明显变化。

车灯用密封胶2000h紫外老化对比情况

(左为热反应型聚氨酯热熔胶,右为有机硅密封胶)

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