汽車消音器修補膠的研制及應用

姜德川　房可　崔英

摘要：以納米碳酸鈣改性環氧樹脂為基礎，配合改性脂環胺固化劑及耐高溫輔助材料，制備了一種可以在室溫固化，能在120 ℃長期使用的耐溫型膠粘劑。可以滿足多種特殊環境的使用，尤其適合汽車消音器的修補。

關鍵詞：納米改性；常溫固化；耐溫型環氧膠粘劑；消音器修補

中圖分類號：TQ437+.4 文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2014）06-0070-02

1 問題的提出

隨著我國汽車保有量快速增長，給汽車維修行業帶來了巨大的商機。我國汽車消費中經濟型轎車的私人消費占70%以上。隨著汽車定期維護與保養的概念日益深入人心，車主更樂意接受對汽車不解體的檢測與維修技術，其中包括粘接維修。

調查顯示，目前市售的耐高溫膠粘劑有如下特點： l）品種少，適用的范圍小；2）大多需要加固化熱，操作不方便。對此，我們利用國內納米材料改性環氧樹脂，研制了具有良好耐高溫性能的室溫固化環氧體系，以滿足汽車消音器修補的要求。

2 研制過程

2.1 配方設計[1]

（1）樹脂的選擇：多官能度環氧樹脂固化產物具有交聯密度大、耐熱性好、在高溫下粘接強度高的特點，不足之處是脆性大、沖擊強度低、不耐疲勞[2]。為此，選用納米碳酸鈣改性環氧樹脂，利用納米粒子的“彈性核殼”結構既增加韌性、粘接力，又不降低原體系耐熱性。使膠粘劑在常溫下有較高粘接強度，高溫下有足夠的粘接強度，反復使用后，能維持原有的性能。將無機填料、增強材料與樹脂緊密結合在一起，應力變化產生的能量由橡膠粒子吸收、釋放。設計體系的這一特性，可有效地適應粘接部件在使用過程中的應力變化，維持良好的粘接效果，。

（2）固化劑的選擇：選用了能室溫固化耐高溫的自制固化劑。這種高活性多元脂環胺能在室溫下與樹脂體系反應，使多官能環氧樹脂充分實現高度交聯，形成復雜而穩定性好的三維網絡結構[3]。

固化物的結構剛性好、熱穩定性好，同時具有優異的耐腐蝕性能，可滿足在汽車煙氣、水汽等環境下防腐蝕的使用要求，克服了金屬材質易銹蝕的缺點。

（3）填料的選擇：選用的耐溫填料本身是高熔點物質，而且在溫度變化的情況下線脹系數與樹脂的線脹系數相當，能減少膠體內部產生的熱應力，可以有效阻止膠層與被粘材料的界面缺陷[4]。

體系中還有固化促進劑等成分，主要為了改善固化速度、膠粘劑黏度等。

基于以上的設計確定的參考配方為（質量份）：

納米碳酸鈣：10～30

環氧樹脂：25～50

活性稀釋劑：5～20

改性固化劑：10～30

固化促進劑：適量

耐溫填料：10～50

2.2 制膠及施工工藝

按配方將各原料準確稱量后，按環氧樹脂、活性稀釋劑、納米碳酸鈣、耐溫填料、改性固化劑、促進劑的加料順序依次加入，經混合、研磨均勻即完成配膠。玻璃纖維氈裁剪成合適的大小、形狀，采用手糊成型的方法完成修復施工。

2.3 試驗結果及分析

按配方順序依次加入原料，每加入一種后攪拌均勻，再加料，樹脂填料體系與固化體系分別配制后，再將2組分調配均勻，與玻璃纖維氈制成試片，于室溫晾置。粘接12個試樣，編號：1～12。固化條件為：室溫固化48 h。1～6號于常溫測試；7～12號于120 ℃測試。結果見表1。