汽车消音器修补胶的研制及应用

姜德川　房可　崔英

摘要：以纳米碳酸钙改性环氧树脂为基础，配合改性脂环胺固化剂及耐高温辅助材料，制备了一种可以在室温固化，能在120 ℃长期使用的耐温型胶粘剂。可以满足多种特殊环境的使用，尤其适合汽车消音器的修补。

关键词：纳米改性；常温固化；耐温型环氧胶粘剂；消音器修补

中图分类号：TQ437+.4 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2014）06-0070-02

1 问题的提出

随着我国汽车保有量快速增长，给汽车维修行业带来了巨大的商机。我国汽车消费中经济型轿车的私人消费占70%以上。随着汽车定期维护与保养的概念日益深入人心，车主更乐意接受对汽车不解体的检测与维修技术，其中包括粘接维修。

调查显示，目前市售的耐高温胶粘剂有如下特点： l）品种少，适用的范围小；2）大多需要加固化热，操作不方便。对此，我们利用国内纳米材料改性环氧树脂，研制了具有良好耐高温性能的室温固化环氧体系，以满足汽车消音器修补的要求。

2 研制过程

2.1 配方设计[1]

（1）树脂的选择：多官能度环氧树脂固化产物具有交联密度大、耐热性好、在高温下粘接强度高的特点，不足之处是脆性大、冲击强度低、不耐疲劳[2]。为此，选用纳米碳酸钙改性环氧树脂，利用纳米粒子的“弹性核壳”结构既增加韧性、粘接力，又不降低原体系耐热性。使胶粘剂在常温下有较高粘接强度，高温下有足够的粘接强度，反复使用后，能维持原有的性能。将无机填料、增强材料与树脂紧密结合在一起，应力变化产生的能量由橡胶粒子吸收、释放。设计体系的这一特性，可有效地适应粘接部件在使用过程中的应力变化，维持良好的粘接效果，。

（2）固化剂的选择：选用了能室温固化耐高温的自制固化剂。这种高活性多元脂环胺能在室温下与树脂体系反应，使多官能环氧树脂充分实现高度交联，形成复杂而稳定性好的三维网络结构[3]。

固化物的结构刚性好、热稳定性好，同时具有优异的耐腐蚀性能，可满足在汽车烟气、水汽等环境下防腐蚀的使用要求，克服了金属材质易锈蚀的缺点。

（3）填料的选择：选用的耐温填料本身是高熔点物质，而且在温度变化的情况下线胀系数与树脂的线胀系数相当，能减少胶体内部产生的热应力，可以有效阻止胶层与被粘材料的界面缺陷[4]。

体系中还有固化促进剂等成分，主要为了改善固化速度、胶粘剂黏度等。

基于以上的设计确定的参考配方为（质量份）：

纳米碳酸钙：10～30

环氧树脂：25～50

活性稀释剂：5～20

改性固化剂：10～30

固化促进剂：适量

耐温填料：10～50

2.2 制胶及施工工艺

按配方将各原料准确称量后，按环氧树脂、活性稀释剂、纳米碳酸钙、耐温填料、改性固化剂、促进剂的加料顺序依次加入，经混合、研磨均匀即完成配胶。玻璃纤维毡裁剪成合适的大小、形状，采用手糊成型的方法完成修复施工。

2.3 试验结果及分析

按配方顺序依次加入原料，每加入一种后搅拌均匀，再加料，树脂填料体系与固化体系分别配制后，再将2组分调配均匀，与玻璃纤维毡制成试片，于室温晾置。粘接12个试样，编号：1～12。固化条件为：室温固化48 h。1～6号于常温测试；7～12号于120 ℃测试。结果见表1。