折邊膠中玻璃微珠粒徑與含量如何選擇

高海鵬　趙新會(huì)　劉　漩（長(zhǎng)城汽車股份有限公司，河北　保定　071000）

折邊膠中玻璃微珠粒徑與含量如何選擇

高海鵬趙新會(huì)劉漩
（長(zhǎng)城汽車股份有限公司，河北保定071000）

含玻璃微珠的折邊膠在汽車包邊上使用，可以有效防止內(nèi)板滑動(dòng)，減少點(diǎn)焊，加快了汽車廠生產(chǎn)的速率，從此出發(fā)，通過對(duì)玻璃微珠的粒徑、含量等的研究，研究出滿足汽車廠性能要求的粒徑及含量范圍。

折邊膠；玻璃微珠；玻璃珠粒徑；玻璃珠含量；車內(nèi)板固定

隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展和不斷提高的性能要求，膠黏劑的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，品種也愈來(lái)愈齊全，汽車用折邊膠就是其中一種重要的膠種。

折邊膠是結(jié)構(gòu)用無(wú)溶劑液態(tài)糊狀膠粘劑，用在車身的門、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、后備箱蓋等鋼板的包邊部位，尤其是含有玻璃微珠的折邊膠，它不僅可以防銹、固定鋼板，還可以取代車門的點(diǎn)焊，提高生產(chǎn)效率。那么折邊膠中玻璃微珠的材質(zhì)問題，在膠中的含量問題，玻璃微珠的粒徑多大等參數(shù)如何選擇，一直是困惑著密封膠制造企業(yè)和最終用戶的一大問題。

一、玻璃微珠材質(zhì)的選擇

1 硬度

折邊膠中的玻璃微珠需要嵌入到鋼板內(nèi)才能起到作用，硬度是一個(gè)重要指標(biāo)。經(jīng)過反復(fù)測(cè)試，想要嵌入進(jìn)鋼板內(nèi)，且玻璃微珠不碎裂，其硬度必須要達(dá)到6莫氏以上。

檢測(cè)方法：

如圖1、圖2、圖3所示，把不同硬度的玻璃微珠（暫定粒徑為200μm），分別是4莫氏、5莫氏、6莫氏、7莫氏，制作成折邊膠，編號(hào)為 1#（4莫氏）、2#（5莫氏）、 3#（6莫氏）、4#（7莫氏）放到規(guī)定條件下烘烤，烘烤后，晾置3小時(shí)，把鋼板包邊處撕開，用顯微鏡查看玻璃微珠的狀態(tài)，如圖4所示。

2 純凈

玻璃微珠要純凈無(wú)雜質(zhì)。

經(jīng)試驗(yàn)得出：硬度必須達(dá)到6莫氏以上，這樣才不會(huì)被壓碎。

二、玻璃微珠粒徑的選擇

玻璃微珠粒徑的選擇（玻璃微珠硬度定為7莫氏）

玻璃微珠的粒徑大小，取決于鋼板包邊完成后的鋼板間隙，一般汽車廠家鋼板包邊后，內(nèi)外板的間隙為200um以內(nèi)，一般都在130～180um，玻璃微珠在壓力作用下，在內(nèi)外板內(nèi)嵌入的深度，一般在30um，玻璃微珠的理論粒徑為190～240 （130+30+30～180+30+30）按此理論，我們選擇了不同粒徑的玻璃微珠進(jìn)行試驗(yàn)研究。

1#：160 um ～190um；2#：200 um ～230um；3#：240 um ～270um；

1 圖5：160 um ～190um；

在壓機(jī)壓合鋼板時(shí)，玻璃微珠不能固定住兩個(gè)鋼板，起不到固定鋼板的作用：

2 圖6：200 um ～230um玻璃微珠能夠很好地固定鋼板。

3 圖7：240 um ～270um；

試驗(yàn)結(jié)論：

玻璃微珠粒徑只有在200微米～230微米，其固定效果最好。

三、玻璃微珠含量的選擇

（玻璃微珠硬度定為7莫氏，粒徑大小定為200um）

Glass Bead粒徑按照200μm計(jì)算

1個(gè)Glass Bead的面積S=πr2=3.14× （0.1×10-3）2=3.14×10-8

Glass Bead ρ=2.5g/cm3

1個(gè)Glass Bead的質(zhì)量m珠=V.ρ =4/3πr3×2.5=4/3×3.14×10-6×2.5=1.13×10-5g

1m2Glass Bead個(gè)數(shù)N=1m2/ S=1/3.14×10-8=3.18×107個(gè)

經(jīng)驗(yàn)證明，Glass Bead 在鋼板上的排布面積 為鋼板總面積的1/10-1/5即可滿足要求

玻璃微珠含量在總面積的1/10～1/5之間比較理想。

折邊膠ρ=1.5g/cm3

1m2鋼板上所需GlassBead質(zhì)量m=n. m=3.18×107個(gè)×1.13×10-5×1/10=35.9g

涂膠厚度h=0.05mm

1m2折邊膠的重量M=V·ρ=1×104× 0.05cm×1.5g/cm3=7.5×102g

Glass Beads在折邊膠中所占的比例N1=35.9/7.5×102×100%=4.79%

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)論證，Glass Beads在折邊膠中為4.79～9.58%時(shí)可以大大提高玻璃珠的鉚釘作用，減少在固化前內(nèi)外板之間的錯(cuò)位缺陷?？梢杂行У乇ＷC門蓋零件在運(yùn)輸、裝配過程中的尺寸穩(wěn)定性。

以上三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論如下：

玻璃微珠硬度必須達(dá)到6莫氏以上，在40MPa的壓力下玻璃微珠才不會(huì)被壓碎。

玻璃微珠粒徑只有在200微米～230微米，其固定效果最好。能夠增強(qiáng)內(nèi)外板之間的連接強(qiáng)度，避免固化前在運(yùn)輸、裝配過程中造成的錯(cuò)位。

當(dāng)玻璃珠折邊膠含量為4.79～9.58%時(shí)可以大大提高玻璃珠的鉚釘作用。

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5

圖6

圖7

[1]梁基照.玻璃微珠含量及粒徑對(duì)填充聚丙烯復(fù)合材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響[J]. 材料工程，1999 （04）：39-42.

TQ171

A