一系列采用新結(jié)構(gòu)的膠粘劑適用于各種最極端條件,不但可以使汽車更安全、質(zhì)量更輕而且更加環(huán)保。據(jù)專家了解,幾十年來汽車制造商一直利用膠粘劑,來加強(qiáng)車體的焊接強(qiáng)度。傳統(tǒng)膠粘劑可以承受日常駕駛的機(jī)械應(yīng)力,但有一個(gè)嚴(yán)重的缺陷:由于其本身的脆性,無法承受嚴(yán)重的撞擊。在極端條件下進(jìn)行碰撞測(cè)試時(shí),由傳統(tǒng)膠粘劑粘合的兩塊部件必然會(huì)像拉鏈一樣裂開——零部件只能完全依靠焊縫中的螺母和螺栓保持穩(wěn)固。這種辦法會(huì)使汽車更重、造價(jià)更高、排放量更高,汽車制造商在關(guān)鍵的碰撞安全部件中不使用這種膠粘劑。汽車制造商面臨的問題是,到目前為止尚無足夠強(qiáng)勁或可靠的膠粘劑,能夠在極端撞擊實(shí)驗(yàn)中不發(fā)生斷裂。漢高公司集世界各地專家于一堂,對(duì)膠粘劑的化學(xué)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)(形態(tài)),以及由此產(chǎn)生的機(jī)械性能之間的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究,成功研制出適用于最極端環(huán)境的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠粘劑系列,遇撞擊不斷裂,同時(shí)在其他各方面保持良好性能。這種新型膠粘劑令汽車更安全也更輕。有了這種專用增強(qiáng)膠粘劑,就可以在制造車身時(shí)采用更薄的金屬面板、減輕車重,汽車越輕油耗也就越少,最終減少每輛汽車二氧化碳排放量。
漢高亞太區(qū)汽車部門業(yè)務(wù)總監(jiān)GeorgeKazantzis指出:“幾家汽車制造商已經(jīng)開始采用結(jié)構(gòu)膠粘劑,優(yōu)化車身的抗撞擊性能。與傳統(tǒng)膠粘劑相比,漢高提供多種新型結(jié)構(gòu)膠粘劑優(yōu)勢(shì)明顯。它們可以廣泛應(yīng)用于車頂與車身側(cè)面連接處的密封、輪轂及地板等,并帶來非常多的優(yōu)點(diǎn)。”因?yàn)樘岣吡苏澈闲阅艿墓に嚳煽慷?,所以可以減少焊點(diǎn),從而大幅節(jié)約成本;能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化操作;抗撞擊性能更好,有助于提高在NCAP(新車評(píng)估計(jì)劃)中的抗撞等級(jí),而無需增加車身用鋼量;更多使用鋁合金,因?yàn)殇X合金的絕緣性能好,韌性高,可防止電腐蝕,并適應(yīng)混合金屬的不同脹差。據(jù)專家了解,結(jié)構(gòu)膠粘劑通常是由脆性膠粘劑基材構(gòu)成,類似橡膠的軟聚合物成“球狀島嶼”狀分布其中。膠粘劑固化時(shí)開始形成這些“島狀結(jié)構(gòu)”,這個(gè)過程中起初均勻混合的成分幾乎完全分離。專家描述這種形態(tài)的術(shù)語是“傳統(tǒng)橡膠增韌”,但抗撞擊膠粘劑的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜的多。抗撞擊的關(guān)鍵是固化后膠粘劑的形態(tài)。漢高公司已研發(fā)出柔性顆粒分布方式,可在膠粘劑固化前將這些幾百納米大小的顆粒均勻分布到整個(gè)基質(zhì)中。漢高公司研究聚合物化學(xué)的RainerSchonfeld博士解釋說,可以利用這種新穎的技術(shù),精確控制膠粘劑的形態(tài)和內(nèi)部粘接界面。“可以精確測(cè)算軟硬成分之間的粘接界面,對(duì)膠粘劑力學(xué)性能的影響”,Schonfeld博士稱。
“漢高的專家們利用這項(xiàng)技術(shù),研制出新一代抗撞擊結(jié)構(gòu)膠粘劑,它的熱穩(wěn)定性和抗撞擊性能優(yōu)于傳統(tǒng)增強(qiáng)型膠粘劑10倍以上。這種膠粘劑已通過多種途徑測(cè)試,包括專家們用來測(cè)試金屬與金屬連接的機(jī)械強(qiáng)度的落塔實(shí)驗(yàn)”,他說。在落塔測(cè)試中重量約500千克的物體,從2米左右的高度墜落到試樣上,試樣由帶頂帽結(jié)構(gòu)的2塊薄鋼板粘接或點(diǎn)焊而成。漢高專家采用這種方法,研究試樣的撞擊性能。據(jù)專家了解,在測(cè)試中粘接而成的試樣在撞擊后,從頂部開始出現(xiàn)一段褶皺變形,良好地吸收了沖擊能量,粘接線也保持完好。相比之下僅經(jīng)點(diǎn)焊而成的試樣變形幅度更大,能量幾乎沒有吸收?,F(xiàn)在汽車制造商可以買到完全契合其需求,和生產(chǎn)工藝的膠粘劑。第一批抗撞膠粘劑“Terokal”于2004年在美國上市,福特將其應(yīng)用于F-150皮卡系列,從而取得了同類車中最高的抗撞等級(jí)。盡管有這些優(yōu)點(diǎn),但汽車制造商尚未充分發(fā)揮這種抗撞擊膠粘劑的潛力。焊接工藝是高度成熟的技術(shù),幾十年來已被廣為接受,但是工程師們也正在逐步采用膠粘劑粘接技術(shù)。但實(shí)際上粘接接頭已幾乎能,完全取代傳統(tǒng)的點(diǎn)焊——在膠粘劑固化前,只需少許點(diǎn)焊來幫助固定粘結(jié)車身部件。除了提高安全性外,這項(xiàng)技術(shù)也有可能大幅降低成本。“汽車制造業(yè)市場(chǎng)正面臨著巨大的成本競(jìng)爭(zhēng)壓力”,George Kazantzi指出。