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膠粘劑的新應用及特點
發布日期：2017-12-26
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核心提示：一、膠粘劑的新應用1、機械器材的防腐蝕目前，艦船的蒸汽管多采用包硅酸鋁外加石棉來達到絕熱目的，但是由于泄漏或冷熱交替產生冷凝水，聚集在底層的蒸汽管外壁上;且蒸汽管長期受高溫，可溶性鹽的作用，外壁腐蝕很嚴
一、膠粘劑的新應用
1、機械器材的防腐蝕
目前，艦船的蒸汽管多采用包硅酸鋁外加石棉來達到絕熱目的，但是由于泄漏或冷熱交替產生冷凝水，聚集在底層的蒸汽管外壁上;且蒸汽管長期受高溫，可溶性鹽的作用，外壁腐蝕很嚴重。為此可在硅酸鋁底層用水玻璃系列膠粘劑作涂敷材料，形成類搪瓷結構的敷層，其熱膨脹系數與管材相近，熱應力小，不會皸裂。在機械安裝中，構件常采用螺栓固定。由螺栓固定的器件長期暴露于空氣中，會產生縫隙腐蝕。在機械工作過程中，有時會由于劇烈的震動使螺栓松動。為解決這一問題，可以在機械安裝中先將連接構件用無機膠粘劑粘結，然后再用螺栓連接。這樣既可起到加固的作用，又可起到防腐的效果。
2、用作生物醫用
材料羥基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2(簡稱HA)生物陶瓷的組成接近于人體骨質的無機成分，具有良好的生物相容性，能與骨形成牢固的化學結合，是理想的硬組織替代材料。但是目前制備的HA植入體的普遍彈性模量高而強度低，活性不理想。選用磷酸鹽玻璃膠粘劑，通過膠粘劑的作用將HA原料粉末在低于傳統燒結溫度下粘接在一起，從而降低了彈性模量，保證了材料活性。Cohesion技術有限公司最近宣布，他們開發出一種可以用于心臟粘接的Coseal密封膠水，并已成功地用于臨床。在歐洲通過21例心臟手術的對比使用發現，使用Coseal外科手術比其他方法顯著地降低了手術粘連，隨后的前期臨床研究表明，Coseal密封膠水在心臟、婦科及腹部手術中均有巨大發展潛力。膠粘劑在醫學方面的應用被譽為膠粘劑工業的新增長點。環氧樹脂或不飽和聚脂組成的結構膠水。當代國防技術中，隱身潛艇是海軍裝備現代化的標志之一。潛艇隱身的一種重要方法是在潛艇外殼敷設消聲瓦。消聲瓦是一種具有吸聲性能的橡膠。為實現消聲瓦與艇壁鋼板的牢固結合，則要依賴于膠粘劑。
3、用于軍事領域在軍事領域，膠粘劑同樣有著廣泛的應用。
3.1、坦克維修
坦克發動機外殼產生裂紋是常見的疵病。由于金屬內部組織的缺陷、應力集中、疲勞、突出的外力作用往往引起發動機體外殼不同的部位產生裂紋。如果用焊接的方法解決這類問題，存在材質會變脆、變形、強度下降等缺點，同時還要損耗電能和設備。而采用特種粘接技術來處理這類裂紋，會取得快、好、省的效果。
3.2、用于軍用飛機輕型轟炸機
主要以亞音速或跨音速飛行，機身、機翼外蒙皮采用厚度在1.5mm以下的鋁合金板材，有的僅0.4～0.8mm厚，其下由波紋型材加強。鉚接蒙皮如此薄的結構是很困難的，而采用膠接結構，不僅可克服鉚接薄皮易引起的變形、鉚釘劃窩造成的整體強度損失、減少工裝、縮短裝配周期，而且增加了結構抗腐蝕性、耐疲勞特性以及破損安全性。現代高性能軍用飛機，機翼整體油箱或機身整體油箱的密封需要用到膠粘劑。殲敵機的座艙有機玻璃與滌綸帶間的粘接密封，需要高性能的膠粘劑。
3.3、制備偽裝材料
對陸軍地面武器來說，主要是8～14μm紅外熱像儀的威脅，實現紅外隱身主要途徑是研制具有不同發射率的紅外迷彩涂料，通過涂層的不同發射率，對目標外形進行有效的紅外圖像分割，達到目標與背景相融合的目的。從紅外隱身涂料的研究內容來看，高透明膠粘劑是采取的技術途徑之一，利用樹脂在8～14μm的紅外大氣層窗口不含有吸收基團來實現膠粘劑本身在紅外窗口的低輻射特殊性。雷達涂料是一種能夠吸收電磁波，降低目標雷達特征信號，使其具有難以被發現、識別的功能材料，是實現武器裝備雷達隱身的主要途徑之一。它是由吸收劑和膠粘劑組成的，膠粘劑決定了吸收涂層的物理機械性能和施工性能。
二、膠黏劑的特點
1、耐溫性耐溫性
無機高溫膠粘劑通常使用范圍在1500～1750℃，而磷酸 氧化銅膠粘劑的耐溫范圍更廣，可在 180～1400℃范圍內使用。但無機高溫膠粘劑使用的主要骨料是鋯英砂和耐火 土，鋯英砂價格較高，主要靠進口，耐火 土要以犧牲土地來取得，代價巨大。因此，尋找廉價易得的產品來取代傳統骨料以降低生產成本是當務之急。某些有機膠粘劑通過改性也已達到了耐高溫性能。例如，用B4C改性的酚醛樹脂膠就能耐1500℃的高溫。市場對耐溫膠粘劑的需求正在不斷的增長，因而這類膠粘劑有著廣闊的發展前景。
2、低污染性
隨著全球環境的日益惡化，人們逐漸開始使用一些環保產品。膠粘劑雖然算不上一類龐大的化工產品，但對環境的危害也不容忽視。那些非環保型的膠粘劑將逐漸被拋棄。聚乙烯甲醛膠粘劑(俗稱“107膠”)由于含有游離甲醛，危害人體健康。在發達國家早已禁用，但在我國由于其價格低廉，所以目前仍有相當的市場份額。但其用量已逐漸減少，不久將會全部淘汰。如何通過改性使非環保型的膠粘劑變為環保型膠粘劑是勢在必行的工作。日本DJK公司已經研究成功一種可代替膠合板制造中不含甲醛的粘合劑。DJK公司指出，通常的脲甲醛和蜜胺粘合劑含有能引起人體過敏反應的甲醛，DJK稱此粘合劑的強度、耐水性和成本與蜜胺粘合劑相近。在環保的呼聲日益高漲的今天，越來越多的人開始致力于可生物降解膠粘劑的研制。聚合物的生物降解是通過水解和氧化作用來完成的。大部分能降解的聚合物在其主鏈上含有可降解的基團，例如胺基、羥基、脲基等。Sharak等用雙羥基與醚反應，合成含有羥甲基的聚酯作為基體，生產可生物降解的膠粘劑，他們還用含有羥基的丁酸酯、戊酸酯、纖維素、淀粉酯等作為基體，用蔗糖酯作為增粘劑，生產能生物降解或水解的膠粘劑。另外，Kauffman等以淀粉或磺化酯為基體，添加含有極性的蠟質，生產含有極性的，對水敏感的膠粘劑，能在水的作用下發生水解，在進行廢棄處理時降低或消除對環境的污染
3、粘接無破壞性
材料的連接主要有螺栓連接、鉚接、焊接和粘接等，使用螺栓連接等技術雖然可實現快速連接，但卻因對材料部件打空或局部加熱而對材料有所破壞，并在使用中不能避免應力集中。相比之下，粘接技術是一種非破壞性連接技術，并因粘接界面整體承受負荷而提高負載能力，延長了使用壽命。
4 輕質性
膠粘劑的密度較小，大多在0.9～2之間，約是金屬或無機材料密度的20%～25%，因而可以大大減輕被粘物體連接材的重量。這在航天、航空、導彈上，甚至汽車、航海上，都有減輕自重，節省能源的重要價值。
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