汽车车灯用胶概述

陈建生，刘海涛

( 广州机械科学研究院有限公司胶业研究所，广州510700)

摘要: 介绍了车灯粘接应用中通常使用的丁基热熔胶、反应型聚氨酯热熔胶、单组份硅胶、双组份硅胶。简要分析了以上胶种的优缺点及应用特点，指出了车灯用胶的大致发展趋势。

关键词: 车灯;胶粘剂;硅胶

Ov e r v i e w on t h e A dh e s i v e of V e h i c l e L a mp

CHEN J i a n s h e n g，L I U H a i t a o

( Guangzhou Auto A d h e s i v e I n s t i t u t e，G u a n g z h o u M e c h a n i c a l E n g i n ee r i n g Research I n s t i t u t e

C o．，L t d．，Guangzhou 510700，C h i n a)

A b s t r ac t:The a dh e s i v e a pp li c a t i o n of v e h i c l e l am p s was d e s c r i b e d，c o mm o n l y i n c l ud i n g bu t y l hot me l t a dh e s i v e，r ea c t i v e p o l y u r e t h a n e hot me l t a dh e s i v e，o n e-c o m p o n e n t s ili c o n e，tw o-c o m p o n e n t s ili c o n e． A b r i e f a n a l y s i s was made that the advantages and d i s a d v a n t a g e s of t h e above types of v e h i c l e l am p s a dh e s i v e，p o i n t e d out that the g e n e r a l d e v e l o p me n t trend of the v e h i c l e l am p s a dh e s i v e．K e yw o r d s:V e h i c l e l am p s;A dh e s i v e;S ili c o n e

现象，也不发黄; 其次车灯胶粘剂受到太阳光中的紫外线照

射，会发生紫外老化而胶层龟裂，即车灯胶粘剂的耐紫外老化

性能要好; 最后车灯胶粘剂要经受大气中水汽、雨水长时间的

侵蚀，不会发生老化，密封性能下降。

0 引言

在车灯粘接应用中，通常使用热熔胶( 丁基热熔胶、

APAO 热熔胶、聚酰氨热熔胶、PUR 热熔胶)、单组分硅胶、

双组分硅胶。热熔胶固化快，适合于大批量工业化生产。普通

热熔胶(丁基热熔胶、APAO 热熔胶、聚酰氨热熔胶) 属于热

塑性产品，在较热环境下强度显著降低，易造成漏水和开胶;

反应型聚氨酯热熔胶(PUR 热熔胶) 由单组分、无溶剂的端异

氰酸酯基的预聚物配以相应的助剂制备而成，其主要成分是由

聚酯多元醇和二异氰酸酯合成的端异氰酸酯基预聚物，熔融施

胶后能够快速固化，具有较好的初粘强度，在后固化过程中湿

气扩散进入胶粘剂，与预聚物端基的异氰酸酯发生反应形成

脲、缩二脲和脲基甲酸酯，使线性的预聚物低分子形成交联的

大分子结构，从而比传统的热熔胶具有更好的耐高温、耐溶剂

和耐水性能，其主要缺点是施胶工艺复杂，耐热性一般小于

150 ℃，毒性较强。单组分硅酮胶虽然在高低温性能方面有所

改善，但它初粘力差，涂胶后器件往往需要放置数小时不能移

动，占用场地并延长交货时间; 双组分硅胶与单组分硅胶相

比，固化时间大幅缩短，但是需要双组分混合，粘接力也有所

下降［1 －5］。

目前国内车灯行业用胶常见问题有起雾、漏水、胶层变

色、胶层龟裂、胶水遮盖镀层、粘接力差等。文中结合目前汽

车车灯用胶的问题和应用现状，概述汽车车灯用各胶种特性。

图1 车灯胶的应用环境

因此车灯用胶的基本要求如下: (1)耐候性好，耐紫外

线、水汽、雨水; (2)密封性能好，不会漏水;(3)具有一

定的柔韧性，耐震动性好，能够起到减震作用; (4) 耐腐蚀性

好，不怕酸雨等; (5)耐老化性好，经得起日晒雨淋; (6)

耐蠕变性好，不会发生位移; (7) 耐高低温性好，可在－40 ～

90 ℃以上的温度范围内工作，雾灯工作温度在170 ℃以上;

(8)耐温度冲击性能好，经受得住骤冷骤热。

目前车灯行业用胶的主要种类

表1 为各胶种在前灯、雾灯和信号灯上的应用情况，普通

热熔胶(丁基热熔胶、APAO 热熔胶、聚酰氨热熔胶) 属于热

塑性产品，在高温环境下强度显著降低，易造成漏水和开胶，

而雾灯工作温度一般在170 ℃以上，因此普通热熔胶不适用于

雾灯。

2

1 胶粘剂在车灯上的应用环境

如图1 所示，汽车车灯胶是用来粘接车灯的镜片和支架，

车灯胶粘剂首先受到灯泡发射出来的热量影响，一般车灯内温

度高达70 ～160 ℃，因此车灯胶必须要保证在相应的高温下，

粘接和密封性能不发生变化，同时不放出有机气体，产生雾化

表

1 各类胶粘剂在车灯上的应用情况 温，将被粘物连接在一起，具有一定的粘结强度，因此丁基热

熔胶固化速度快，一般 30 s 内就可以固化，涂胶简单，不需要 混合。PUR 热熔胶熔融施胶后能够快速固化，具有较好的初粘 强度，在后固化过程中湿气扩散进入胶粘剂，与预聚物端基的 异氰酸酯发生反应形成脲、缩二脲和脲基甲酸酯，使线性的预 聚物低分子形成交联的大分子结构，因此 PUR 热熔胶最高可以 耐热到 150 ℃ ，为防止施胶前和施胶过程中 PUR 湿气固化，涂 胶设备较复杂，一般需要混合。单组份硅胶为湿气固化，一般 为脱醇型，施工方便，室温固化，固化过程是由表及里，由于 湿气是缓慢进入胶中，所以固化较慢，24 h 可固化 2 mm 厚胶 层。双组份硅胶通过专门设备混合后施胶，一般 20 ～ 90 m i n 可 以深层固化，最高可以耐热到 260 ℃ 。

热熔胶

单组份 硅胶 双组份

硅胶 车灯类型 丁基 APAO 聚酰氨 PUR

前灯 雾灯

信号灯

有 否 有

有 否 有

有 否 有

有 有 有

有 有 有

有 有 有

3 主要车灯用胶的性能对比

表 2 为几类主要胶种在车灯上的施工性能对比。其中丁基 热熔胶是一种室温呈固态，加热到一定温度就熔化成液态流体 的热塑性材料，熔化时将其涂在被粘物表面，叠合冷却到室

表

2 几类主要胶粘剂在车灯上的施工性能对比 丁基热熔胶 PUR 热熔胶 单组份硅胶

双组份硅胶 固化时间

最高耐热温度 / ℃ 涂胶复杂程度 设备复杂程度 ( 1 ～ 10) 设备成本 ( 1 ～ 10) 是否混合

是否加热

≤30 s ≤110

低 5 6 否 是

30 ～ 60 s ≤150

高 6 － 7 10 是 是

24 h 260 低 3 4 否 否

20 ～ 90 m i n

260 中 5 － 6 8 是 否

表

3 为几类主要胶种在车灯上应用时的产品特性对比。丁 基热熔胶粘接范围广，气密性好，透气率极低，由于是热塑性 产品，因此容易剥离、回收，有利于环境保护，固化速度快， 适于自动化生产。缺点是粘接强度稍差，需要辅助使用夹子进 行机械固定，耐温性较差，只适用于大灯，这种胶随着车灯结 构越来越复杂，车灯内部空间越来越小，逐渐被单组分和双组 分硅胶所代替。

PUR 热熔胶粘接强度高，不需要辅助使用夹子，开放时间 短，适于自动化生产，耐湿气老化性能好，耐油和耐磨性好， 胶膜坚韧，耐冲击。缺点是与硅胶相比，耐高温性能稍差，耐 紫外线老化性能不好，未参与反应的 NCO 基团毒性较大。

单组份硅胶，室温条件下湿气固化，使用方便，具备一系 列优良的性能，如热失重低 ( 不易造成车灯起雾现象)，无毒 无污染，贮存稳定性好，不变色，耐酸碱，耐高低温 ( － 60 ～ 260 ℃ )，对各种基材如金属、玻璃、P C 、A B S 、P V C 、有机玻 璃等材料均有良好的粘接效果，另其力学性能优异，拉伸强度 大，同时伸长率较高，具有很好的弹性以及抗震动、抗冲击 性能。

双组份硅胶，一般为 10 ∶ 1 脱醇型硅胶，需要专门的混合 设备，保证混合过程中无气泡。具有固化速度快 (20 m i n 表 干，90 m i n 可深层固化)，耐高低温 ( － 60 ～ 260 ℃ )，密封性 能优异，贮存稳定性好，粘接力好，弹性好、抗冲击性能优 异，耐候性好，抗化学品腐蚀等优点。缺点是需要专门的混合 设备，设备成本稍高。

表

3 几类主要车灯胶粘剂的产品特性对比 丁基热熔胶 PUR 热熔胶 单组份硅胶 双组份硅胶

是否需要

机械卡扣 适用车灯类型 粘接强度 耐温范围 / ℃ 湿热老化后

粘接强度

毒性

是 否 否 否 前大灯 差 － 10 ～ 110 所有灯 好

－ 50 ～ 150 所有灯 好

－ 60 ～ 260 所有灯 好 － 60 ～ 260 差 好 好 好 无

高

无

无

4 车灯用胶的发展趋势

目前汽车灯的制造以灯室内放置更多的元件 ( 转向灯、高 低梁、雾灯)，反射室面积更大，放热量更高，车灯款式越来 越美观，结构越来越复杂为发展趋势，因此对车灯用密封胶的 要求也越来越高。而有机硅密封胶因其具有卓越的耐候性、优 异的耐高低温性、极佳的电气性能、良好的憎水性、极佳的耐 化学品腐蚀性等特点，非常适合于车灯的工作环境和性能要求。 从国内外产品的性能对比来看，国产品牌的车灯胶与国外 产品还存在不小的技术差距。其中有一个关键指标，即车灯密 封胶应用时的可挥发凝结成分，这一指标如大众汽车要求密封 胶固

化后可凝结的成分不超过 50 pp m ，而目前国内市场上的有 机硅密封胶产品的可凝结成分普遍大于 2 000 pp m 。此外，通