單組分室溫硫化硅橡膠在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

趙 瑞， 王翠花， 張虎極， 韓勝利

（湖北回天膠業(yè)股份有限公司 湖北 襄陽 441003）

單組分室溫硫化硅橡膠在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

趙 瑞， 王翠花， 張虎極， 韓勝利

（湖北回天膠業(yè)股份有限公司 湖北 襄陽 441003）

單組分室溫硫化硅橡膠（RTV-1）作為就地成形墊圈，具有裝配工序簡單、材料成本低廉，密封效果好等諸多優(yōu)點。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，RTV-1免墊密封膠已經(jīng)成為汽車裝備制造的標(biāo)準(zhǔn)施工方法，從而得到越來越廣泛的應(yīng)用。主要介紹單組份室溫硫化硅橡膠(RTV-1)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用。首先介紹了汽車免墊密封的使用要求，然后詳細(xì)論述了RTV-1配方設(shè)計中的各種要點及解決方法，最后針對RTV-1的應(yīng)用工藝以及裝配過程中的相關(guān)問題進行分析。

室溫硫化硅橡膠（RTV）;工藝要求;汽車工業(yè)

前言

單組分室溫硫化硅橡膠（RTV-1）是將所有的組分混合包裝在一個密封容器內(nèi)的一種有機硅產(chǎn)品。當(dāng)使用時，從密封容器中擠出，膠液接觸到空氣中的濕氣或水分后交聯(lián)固化成彈性體。它主要是以端羥基聚二甲基硅氧烷為基礎(chǔ)聚合物，輔以相應(yīng)的填料、交聯(lián)劑、催化劑、增黏劑等。RTV-1品種眾多，根據(jù)交聯(lián)劑的不同可分為脫酸型、脫肟型、脫醇型、脫胺型、脫酰胺型和脫酮型等[1]。

室溫硫化(RTV)硅橡膠具有環(huán)境友好，優(yōu)良的彈性、耐高低溫（-60～250℃）、耐候性，出色的絕緣性及廣泛的粘接性能等諸多優(yōu)點。由于其使用方便且成型不受模具限制，將RTV-1作為就地成形墊圈,不僅裝配工序簡單、材料成本低、無需預(yù)制大量不同規(guī)格的墊圈;而且對機械加工精度要求低,密封效果好，同時起到了抗震減震作用[2]。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，RTV-1免墊密封膠已經(jīng)成為汽車裝備制造的標(biāo)準(zhǔn)施工方法，得到越來越廣泛的應(yīng)用，技術(shù)也日趨成熟。

1 RTV-1硅橡膠的技術(shù)進展

1.1 汽車工業(yè)RTV-1免墊密封使用要求

RTV-1大多應(yīng)用于汽車裝配的平面密封部位，如油底殼、變速箱，車橋結(jié)合面，發(fā)動機蓋罩、以及大型客車車窗玻璃填縫密封等，針對以上部位的用膠有如下要求：

（1）施工工藝：黏度適中，施膠流暢，有利于配合自動生產(chǎn)線上涂膠設(shè)備的應(yīng)用；膠液呈觸變膏體或半流淌狀態(tài)，這樣可適用于各種不同的作業(yè)要求；膠體細(xì)膩無雜質(zhì)，以免影響膠體的強度及耐介質(zhì)性能。

（2）力學(xué)性能：中等硬度，優(yōu)良的拉伸強度及斷裂伸長率

（3）耐機油性：耐機油、潤滑油性能優(yōu)良，在高溫下浸泡一定時間力學(xué)性能尤其拉伸強度及斷裂伸長率變化不大，變化率小于15%

（4）耐熱氧老化性：耐熱氧老化性能優(yōu)良，在高溫下烘烤一定時間后力學(xué)性能變化不大，變化率小于15%

1.2 配方設(shè)計

RTV-1在使用過程中除了力學(xué)性能，密封性能，儲存穩(wěn)定性，粘度等，最主要的問題存在于耐油性能的提高和改進，通常研究人員主要從兩個方面的進行研究：

首先一種方法是化學(xué)法改性，主要是針對基礎(chǔ)聚合物進行合成改性，從根本上提高橡膠主體高分子橡膠材料的耐油性能，比如合成含有三氟硅烷、腈基或苯基等特殊功能側(cè)基的硅氧烷聚合物，含有這種特殊功能側(cè)基的聚合物由于基團的空間位阻，極性作用等可有效減緩油分子對主鏈結(jié)構(gòu)的浸泡腐蝕。此種方法所得到的RTV-1耐油性優(yōu)異，但是價格較高，大規(guī)模應(yīng)用較為困難。

另一種方法即物理共混改性，主要是通過各種有效的組分添加組合，通過物理作用達到提高耐油性的效果，實驗證明這種方法制得的RTV-1同樣可長期耐受機油、潤滑油。物理共混方法主要有以下幾種方法：

（1）替換傳統(tǒng)的甲基硅油使用特殊性能的MDT硅油。傳統(tǒng)的甲基硅油在熱油浸泡的過程中會逐漸從膠體內(nèi)部遷移析出，同時熱油浸入膠體內(nèi)部，使得膠體耐油性很差，但是使用了含有三官能團或四官能團的MDT硅油，由于硅油含有一定比例的羥基可參與硫化反應(yīng)嫁接到聚合物三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，因此不存在析出問題，可提高耐油性[3]。

（2）大量使用低吸油值填料。高吸油值填料表面積小，因此表面會吸附大量油分子，不斷浸入膠體內(nèi)部[4]，從而破壞膠體結(jié)構(gòu)。

（3）交聯(lián)劑的選擇。提高交聯(lián)度，使得在硫化過程中得到更加致密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，利用空間效應(yīng)有效阻止油分子的浸入[5]。

以上幾種方法均需要綜合考慮使用，同時兼顧RTV-1硅橡膠其他方面的性能，從而達到綜合性能的優(yōu)良。

2 RTV-1施膠工藝及問題分析

2.1 施膠工藝

RTV-1的硫化主要依懶大氣中的水分含量，因此使得硫化膠的厚度受到限制，通常RTV-1只適用于需要6毫米以下厚度的施膠場合。另外硫化反應(yīng)是從表面逐漸往深層進行的，膠層越厚，固化越慢。一般RTV-1裝配后1小時初固，形成初始的力學(xué)強度，24小時內(nèi)完全固化。在使用RTV-1時,環(huán)境的溫度和濕度對固化效果及速度有非常明顯的影響，通常在寒冷干燥的環(huán)境下RTV-1固化困難,因此低于-10℃時不宜施工；相反在溫暖潮濕的環(huán)境下固化迅速。

大多數(shù)主機廠使用的裝配施膠工藝是：首先用棉紗和有機溶劑清除被密封表面的油污，然后在待密封部件的平面上根據(jù)密封面的大小施以適當(dāng)粗細(xì)的膠條,膠條須形成密閉環(huán)形膠圈，立即與另一部件相合裝配,必要時待擠出的余膠硫化后清除。此種裝配工藝簡單，耗時短，適合快速的流水線作業(yè)，這種工藝方式需要選擇固化速度稍快的RTV-1。同時也有少數(shù)廠家使用的裝配施膠工藝為：將部件的一個平面水平放置,均勻涂抹一層膠液,待其硫化后,與另一部件相合裝配；該法適用于需要經(jīng)常拆裝的部件密封,它的優(yōu)點是拆裝時不易損壞密封膠。

2.2 漏油問題分析

（1）施膠工藝：施膠疏忽大意，打膠未能形成連續(xù)環(huán)狀封閉膠條，造成硫化后密封膠圈出現(xiàn)缺口導(dǎo)致漏油。因此在施膠過程中一定要形成連續(xù)密閉的膠條，若出現(xiàn)缺口可及時補膠，或根據(jù)膠條直徑打內(nèi)外兩個膠圈。

（2）施膠過程中，把油污等雜質(zhì)染到膠面上，導(dǎo)致膠不能正常固化，會造成漏油。故施膠前須用棉紗蘸取有機溶劑，如酒精等清理表面，確保清潔。

（3）膠體硫化速度慢：施工現(xiàn)場環(huán)境差異或氣溫變化，導(dǎo)致膠體硫化速度慢，沒能在規(guī)定時間內(nèi)達到固化要求，沒能形成有效的本體強度。因為RTV-1的硫化時間取決于溫度、濕度和硅橡膠層的厚度，提高環(huán)境的溫度和濕度，都能使硫化過程加快。

（4）螺栓孔四周沒有完全涂膠：通常使用人員只將螺栓孔一邊涂膠，尤其是涂在內(nèi)側(cè)，這樣由于裝配過程中螺栓擰緊壓力的不完全對等，會導(dǎo)致機油從螺栓孔露出，因此使用時務(wù)必將螺栓孔四周涂膠。

（5）油壓超標(biāo)：一般硅橡膠的密封耐受壓力為10MPa，若超過此壓力很可能漏油。

3 結(jié) 語

隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，預(yù)計2015年產(chǎn)銷量達2500萬輛，如此高的增長速度必然帶動汽車相關(guān)工業(yè)膠黏劑的發(fā)展，汽車用膠和密封膠從品種到產(chǎn)量都將得到迅速發(fā)展。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，高性能高品質(zhì)汽車膠黏劑的開發(fā)和應(yīng)用日益受到人們的重視。通過對RTV-1性能的持續(xù)改進以及應(yīng)用工藝的完善，以滿足各種條件下的使用要求，為我國汽車工業(yè)的發(fā)展提供保證。

［1］ 幸松明，王一璐，有機硅合成工藝及產(chǎn)品應(yīng)用［M］北京，化學(xué)工業(yè)出版社,2000

［2］ 周衛(wèi)清，嚴(yán)解洪，RTV有機硅密封膠的耐介質(zhì)性［J］，有機硅材料，2002,16(2)：4～6

［3］ 黃文潤，支鏈硅油［J］，有機硅材料，2005，19(1)：36～39

［4］ ALFRED A DECATO,LESTER D BENNINGTON.Oil resistant compositions:US,6444740［P］.2002-09-03.

［5］ HANS E HAAS,FRANK L KOVACS.Oil resistant silicones:US, 64133542002［P］.2002-07-02.

The Application of One-component Room Temperature Vulcanized Silicone Rubber in Automation Industry

ZHAO Rui,WANG Cui-hua,ZHANG Hu-ji and HAN Sheng-li
(Hubei Huitian Adhesive&Sealant Co.Ltd.,Xiangyang 441003,China)

As a in-situ forming gasket,one-component room temperature vulcanized silicone rubber(RTV-1)has several outstanding advantages, such as simple assembling,low cost and perfect seal-performance.With the development of automotive industry,RTV-1 gasket sealant has become standard technique of automotive assembly,which is becoming more and more popular.The application of RTV-1 in automation industry is mainly introduced.Firstly the technical requirement of automotive gasket is presented,and then the key points and their solutions in RTV-1 formulation design are discussed in detail.At last,the related problems in application and assembly process of RTV-1 are analyzed.

Room temperature vulcanized(RTV)silicone rubber;technical requirement;automation industry

TQ437.6

文章編號：1001-0017（2012）05-

2012-03-12

趙瑞（1982-），男，湖北襄陽人，碩士，研究方向：有機硅材料