单组分室温硫化硅橡胶在汽车工业中的应用

赵 瑞， 王翠花， 张虎极， 韩胜利

（湖北回天胶业股份有限公司 湖北 襄阳 441003）

单组分室温硫化硅橡胶在汽车工业中的应用

赵 瑞， 王翠花， 张虎极， 韩胜利

（湖北回天胶业股份有限公司 湖北 襄阳 441003）

单组分室温硫化硅橡胶（RTV-1）作为就地成形垫圈，具有装配工序简单、材料成本低廉，密封效果好等诸多优点。随着汽车工业的不断发展，RTV-1免垫密封胶已经成为汽车装备制造的标准施工方法，从而得到越来越广泛的应用。主要介绍单组份室温硫化硅橡胶(RTV-1)在汽车工业中的应用。首先介绍了汽车免垫密封的使用要求，然后详细论述了RTV-1配方设计中的各种要点及解决方法，最后针对RTV-1的应用工艺以及装配过程中的相关问题进行分析。

室温硫化硅橡胶（RTV）;工艺要求;汽车工业

前言

单组分室温硫化硅橡胶（RTV-1）是将所有的组分混合包装在一个密封容器内的一种有机硅产品。当使用时，从密封容器中挤出，胶液接触到空气中的湿气或水分后交联固化成弹性体。它主要是以端羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物，辅以相应的填料、交联剂、催化剂、增黏剂等。RTV-1品种众多，根据交联剂的不同可分为脱酸型、脱肟型、脱醇型、脱胺型、脱酰胺型和脱酮型等[1]。

室温硫化(RTV)硅橡胶具有环境友好，优良的弹性、耐高低温（-60～250℃）、耐候性，出色的绝缘性及广泛的粘接性能等诸多优点。由于其使用方便且成型不受模具限制，将RTV-1作为就地成形垫圈,不仅装配工序简单、材料成本低、无需预制大量不同规格的垫圈;而且对机械加工精度要求低,密封效果好，同时起到了抗震减震作用[2]。随着汽车工业的不断发展，RTV-1免垫密封胶已经成为汽车装备制造的标准施工方法，得到越来越广泛的应用，技术也日趋成熟。

1 RTV-1硅橡胶的技术进展

1.1 汽车工业RTV-1免垫密封使用要求

RTV-1大多应用于汽车装配的平面密封部位，如油底壳、变速箱，车桥结合面，发动机盖罩、以及大型客车车窗玻璃填缝密封等，针对以上部位的用胶有如下要求：

（1）施工工艺：黏度适中，施胶流畅，有利于配合自动生产线上涂胶设备的应用；胶液呈触变膏体或半流淌状态，这样可适用于各种不同的作业要求；胶体细腻无杂质，以免影响胶体的强度及耐介质性能。

（2）力学性能：中等硬度，优良的拉伸强度及断裂伸长率

（3）耐机油性：耐机油、润滑油性能优良，在高温下浸泡一定时间力学性能尤其拉伸强度及断裂伸长率变化不大，变化率小于15%

（4）耐热氧老化性：耐热氧老化性能优良，在高温下烘烤一定时间后力学性能变化不大，变化率小于15%

1.2 配方设计

RTV-1在使用过程中除了力学性能，密封性能，储存稳定性，粘度等，最主要的问题存在于耐油性能的提高和改进，通常研究人员主要从两个方面的进行研究：

首先一种方法是化学法改性，主要是针对基础聚合物进行合成改性，从根本上提高橡胶主体高分子橡胶材料的耐油性能，比如合成含有三氟硅烷、腈基或苯基等特殊功能侧基的硅氧烷聚合物，含有这种特殊功能侧基的聚合物由于基团的空间位阻，极性作用等可有效减缓油分子对主链结构的浸泡腐蚀。此种方法所得到的RTV-1耐油性优异，但是价格较高，大规模应用较为困难。

另一种方法即物理共混改性，主要是通过各种有效的组分添加组合，通过物理作用达到提高耐油性的效果，实验证明这种方法制得的RTV-1同样可长期耐受机油、润滑油。物理共混方法主要有以下几种方法：

（1）替换传统的甲基硅油使用特殊性能的MDT硅油。传统的甲基硅油在热油浸泡的过程中会逐渐从胶体内部迁移析出，同时热油浸入胶体内部，使得胶体耐油性很差，但是使用了含有三官能团或四官能团的MDT硅油，由于硅油含有一定比例的羟基可参与硫化反应嫁接到聚合物三维网络结构中，因此不存在析出问题，可提高耐油性[3]。

（2）大量使用低吸油值填料。高吸油值填料表面积小，因此表面会吸附大量油分子，不断浸入胶体内部[4]，从而破坏胶体结构。

（3）交联剂的选择。提高交联度，使得在硫化过程中得到更加致密的三维网络结构，利用空间效应有效阻止油分子的浸入[5]。

以上几种方法均需要综合考虑使用，同时兼顾RTV-1硅橡胶其他方面的性能，从而达到综合性能的优良。

2 RTV-1施胶工艺及问题分析

2.1 施胶工艺

RTV-1的硫化主要依懒大气中的水分含量，因此使得硫化胶的厚度受到限制，通常RTV-1只适用于需要6毫米以下厚度的施胶场合。另外硫化反应是从表面逐渐往深层进行的，胶层越厚，固化越慢。一般RTV-1装配后1小时初固，形成初始的力学强度，24小时内完全固化。在使用RTV-1时,环境的温度和湿度对固化效果及速度有非常明显的影响，通常在寒冷干燥的环境下RTV-1固化困难,因此低于-10℃时不宜施工；相反在温暖潮湿的环境下固化迅速。

大多数主机厂使用的装配施胶工艺是：首先用棉纱和有机溶剂清除被密封表面的油污，然后在待密封部件的平面上根据密封面的大小施以适当粗细的胶条,胶条须形成密闭环形胶圈，立即与另一部件相合装配,必要时待挤出的余胶硫化后清除。此种装配工艺简单，耗时短，适合快速的流水线作业，这种工艺方式需要选择固化速度稍快的RTV-1。同时也有少数厂家使用的装配施胶工艺为：将部件的一个平面水平放置,均匀涂抹一层胶液,待其硫化后,与另一部件相合装配；该法适用于需要经常拆装的部件密封,它的优点是拆装时不易损坏密封胶。

2.2 漏油问题分析

（1）施胶工艺：施胶疏忽大意，打胶未能形成连续环状封闭胶条，造成硫化后密封胶圈出现缺口导致漏油。因此在施胶过程中一定要形成连续密闭的胶条，若出现缺口可及时补胶，或根据胶条直径打内外两个胶圈。

（2）施胶过程中，把油污等杂质染到胶面上，导致胶不能正常固化，会造成漏油。故施胶前须用棉纱蘸取有机溶剂，如酒精等清理表面，确保清洁。

（3）胶体硫化速度慢：施工现场环境差异或气温变化，导致胶体硫化速度慢，没能在规定时间内达到固化要求，没能形成有效的本体强度。因为RTV-1的硫化时间取决于温度、湿度和硅橡胶层的厚度，提高环境的温度和湿度，都能使硫化过程加快。

（4）螺栓孔四周没有完全涂胶：通常使用人员只将螺栓孔一边涂胶，尤其是涂在内侧，这样由于装配过程中螺栓拧紧压力的不完全对等，会导致机油从螺栓孔露出，因此使用时务必将螺栓孔四周涂胶。

（5）油压超标：一般硅橡胶的密封耐受压力为10MPa，若超过此压力很可能漏油。

3 结 语

随着我国汽车工业的发展，预计2015年产销量达2500万辆，如此高的增长速度必然带动汽车相关工业胶黏剂的发展，汽车用胶和密封胶从品种到产量都将得到迅速发展。随着汽车工业的发展，高性能高品质汽车胶黏剂的开发和应用日益受到人们的重视。通过对RTV-1性能的持续改进以及应用工艺的完善，以满足各种条件下的使用要求，为我国汽车工业的发展提供保证。

［1］ 幸松明，王一璐，有机硅合成工艺及产品应用［M］北京，化学工业出版社,2000

［2］ 周卫清，严解洪，RTV有机硅密封胶的耐介质性［J］，有机硅材料，2002,16(2)：4～6

［3］ 黄文润，支链硅油［J］，有机硅材料，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

文章编号：1001-0017（2012）05-

2012-03-12

赵瑞（1982-），男，湖北襄阳人，硕士，研究方向：有机硅材料