折边胶中玻璃微珠粒径与含量如何选择

高海鹏　赵新会　刘　漩（长城汽车股份有限公司，河北　保定　071000）

折边胶中玻璃微珠粒径与含量如何选择

高海鹏赵新会刘漩
（长城汽车股份有限公司，河北保定071000）

含玻璃微珠的折边胶在汽车包边上使用，可以有效防止内板滑动，减少点焊，加快了汽车厂生产的速率，从此出发，通过对玻璃微珠的粒径、含量等的研究，研究出满足汽车厂性能要求的粒径及含量范围。

折边胶；玻璃微珠；玻璃珠粒径；玻璃珠含量；车内板固定

随着汽车制造技术的发展和不断提高的性能要求，胶黏剂的应用也越来越广泛，品种也愈来愈齐全，汽车用折边胶就是其中一种重要的胶种。

折边胶是结构用无溶剂液态糊状胶粘剂，用在车身的门、发动机盖、后备箱盖等钢板的包边部位，尤其是含有玻璃微珠的折边胶，它不仅可以防锈、固定钢板，还可以取代车门的点焊，提高生产效率。那么折边胶中玻璃微珠的材质问题，在胶中的含量问题，玻璃微珠的粒径多大等参数如何选择，一直是困惑着密封胶制造企业和最终用户的一大问题。

一、玻璃微珠材质的选择

1 硬度

折边胶中的玻璃微珠需要嵌入到钢板内才能起到作用，硬度是一个重要指标。经过反复测试，想要嵌入进钢板内，且玻璃微珠不碎裂，其硬度必须要达到6莫氏以上。

检测方法：

如图1、图2、图3所示，把不同硬度的玻璃微珠（暂定粒径为200μm），分别是4莫氏、5莫氏、6莫氏、7莫氏，制作成折边胶，编号为 1#（4莫氏）、2#（5莫氏）、 3#（6莫氏）、4#（7莫氏）放到规定条件下烘烤，烘烤后，晾置3小时，把钢板包边处撕开，用显微镜查看玻璃微珠的状态，如图4所示。

2 纯净

玻璃微珠要纯净无杂质。

经试验得出：硬度必须达到6莫氏以上，这样才不会被压碎。

二、玻璃微珠粒径的选择

玻璃微珠粒径的选择（玻璃微珠硬度定为7莫氏）

玻璃微珠的粒径大小，取决于钢板包边完成后的钢板间隙，一般汽车厂家钢板包边后，内外板的间隙为200um以内，一般都在130～180um，玻璃微珠在压力作用下，在内外板内嵌入的深度，一般在30um，玻璃微珠的理论粒径为190～240 （130+30+30～180+30+30）按此理论，我们选择了不同粒径的玻璃微珠进行试验研究。

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

1 图5：160 um ～190um；

在压机压合钢板时，玻璃微珠不能固定住两个钢板，起不到固定钢板的作用：

2 图6：200 um ～230um玻璃微珠能够很好地固定钢板。

3 图7：240 um ～270um；

试验结论：

玻璃微珠粒径只有在200微米～230微米，其固定效果最好。

三、玻璃微珠含量的选择

（玻璃微珠硬度定为7莫氏，粒径大小定为200um）

Glass Bead粒径按照200μm计算

1个Glass Bead的面积S=πr2=3.14× （0.1×10-3）2=3.14×10-8

Glass Bead ρ=2.5g/cm3

1个Glass Bead的质量m珠=V.ρ =4/3πr3×2.5=4/3×3.14×10-6×2.5=1.13×10-5g

1m2Glass Bead个数N=1m2/ S=1/3.14×10-8=3.18×107个

经验证明，Glass Bead 在钢板上的排布面积 为钢板总面积的1/10-1/5即可满足要求

玻璃微珠含量在总面积的1/10～1/5之间比较理想。

折边胶ρ=1.5g/cm3

1m2钢板上所需GlassBead质量m=n. m=3.18×107个×1.13×10-5×1/10=35.9g

涂胶厚度h=0.05mm

1m2折边胶的重量M=V·ρ=1×104× 0.05cm×1.5g/cm3=7.5×102g

Glass Beads在折边胶中所占的比例N1=35.9/7.5×102×100%=4.79%

经过实验论证，Glass Beads在折边胶中为4.79～9.58%时可以大大提高玻璃珠的铆钉作用，减少在固化前内外板之间的错位缺陷。可以有效地保证门盖零件在运输、装配过程中的尺寸稳定性。

以上三项实验得出结论如下：

玻璃微珠硬度必须达到6莫氏以上，在40MPa的压力下玻璃微珠才不会被压碎。

玻璃微珠粒径只有在200微米～230微米，其固定效果最好。能够增强内外板之间的连接强度，避免固化前在运输、装配过程中造成的错位。

当玻璃珠折边胶含量为4.79～9.58%时可以大大提高玻璃珠的铆钉作用。

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

[1]梁基照.玻璃微珠含量及粒径对填充聚丙烯复合材料动态力学性能的影响[J]. 材料工程，1999 （04）：39-42.

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