膠粘劑的新應(yīng)用方向及特點(diǎn)
一、膠粘劑的新應(yīng)用
1、機(jī)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(lái)達(dá)到絕熱目的，但是由于泄漏或冷熱交替產(chǎn)生冷凝水，聚集在底層的蒸汽管外壁上；且蒸汽管長(zhǎng)期受高溫，可溶性鹽的作用，外壁腐蝕很?chē)?yán)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(lèi)搪瓷結(jié)構(gòu)的敷層，其熱膨脹系數(shù)與管材相近，熱應(yīng)力小，不會(huì)皸裂。在機(jī)械安裝中，構(gòu)件常采用螺栓固定。
由螺栓固定的器件長(zhǎng)期暴露于空氣中，會(huì)產(chǎn)生縫隙腐蝕。在機(jī)械工作過(guò)程中，有時(shí)會(huì)由于劇烈的震動(dòng)使螺栓松動(dòng)。為解決這一問(wèn)題，可以在機(jī)械安裝中先將連接構(gòu)件用無(wú)機(jī)膠粘劑粘接，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(yī)用
材料羥基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2(簡(jiǎn)稱(chēng)HA)生物陶瓷的組成接近于人體骨質(zhì)的無(wú)機(jī)成分，具有良好的生物相容性，能與骨形成牢固的化學(xué)結(jié)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(qiáng)度低，活性不理想。選用磷酸鹽玻璃膠粘劑，通過(guò)膠粘劑的作用將HA原料粉末在低于傳統(tǒng)燒結(jié)溫度下粘接在一起，從而降低了彈性模量，保證了材料活性。
膠粘劑在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用被譽(yù)為膠粘劑工業(yè)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。環(huán)氧樹(shù)脂或不飽和聚脂組成的結(jié)構(gòu)膠水。當(dāng)代國(guó)防技術(shù)中，隱身潛艇是海軍裝備現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。潛艇隱身的一種重要方法是在潛艇外殼敷設(shè)消聲瓦。消聲瓦是一種具有吸聲性能的橡膠。為實(shí)現(xiàn)消聲瓦與艇壁鋼板的牢固結(jié)合，則要依賴(lài)于膠粘劑。
3、軍事領(lǐng)域的應(yīng)用
3.1、坦克維修
坦克發(fā)動(dòng)機(jī)外殼產(chǎn)生裂紋是常見(jiàn)的疵病。由于金屬內(nèi)部組織的缺陷、應(yīng)力集中、疲勞、突出的外力作用往往引起發(fā)動(dòng)機(jī)體外殼不同的部位產(chǎn)生裂紋。如果用焊接的方法解決這類(lèi)問(wèn)題，存在材質(zhì)會(huì)變脆、變形、強(qiáng)度下降等缺點(diǎn)，同時(shí)還要損耗電能和設(shè)備。而采用特種粘接技術(shù)來(lái)處理這類(lèi)裂紋，會(huì)取得快、好、省的效果。
3.2、用于軍用飛機(jī)輕型轟炸機(jī)
主要以亞音速或跨音速飛行，機(jī)身、機(jī)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(qiáng)。鉚接蒙皮如此薄的結(jié)構(gòu)是很困難的，而采用膠接結(jié)構(gòu)，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(qiáng)度損失、減少工裝、縮短裝配周期，而且增加了結(jié)構(gòu)抗腐蝕性、耐疲勞特性以及破損安全性。現(xiàn)代高性能軍用飛機(jī)，機(jī)翼整體油箱或機(jī)身整體油箱的密封需要用到膠粘劑。殲敵機(jī)的座艙有機(jī)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(duì)陸軍地面武器來(lái)說(shuō)，主要是8～14μm紅外熱像儀的威脅，實(shí)現(xiàn)紅外隱身主要途徑是研制具有不同發(fā)射率的紅外迷彩涂料，通過(guò)涂層的不同發(fā)射率，對(duì)目標(biāo)外形進(jìn)行有效的紅外圖像分割，達(dá)到目標(biāo)與背景相融合的目的。從紅外隱身涂料的研究?jī)?nèi)容來(lái)看，高透明膠粘劑是采取的技術(shù)途徑之一，利用樹(shù)脂在8～14μm的紅外大氣層窗口不含有吸收基團(tuán)來(lái)實(shí)現(xiàn)膠粘劑本身在紅外窗口的低輻射特殊性。雷達(dá)涂料是一種能夠吸收電磁波，降低目標(biāo)雷達(dá)特征信號(hào)，使其具有難以被發(fā)現(xiàn)、識(shí)別的功能材料，是實(shí)現(xiàn)武器裝備雷達(dá)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(jī)械性能和施工性能。
二、膠粘劑的特點(diǎn)
1、耐溫性耐溫性
無(wú)機(jī)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(nèi)使用。但無(wú)機(jī)高溫膠粘劑使用的主要骨料是鋯英砂和耐火、土，鋯英砂價(jià)格較高，主要靠進(jìn)口，耐火、土要以犧牲土地來(lái)取得，代價(jià)巨大。因此，尋找廉價(jià)易得的產(chǎn)品來(lái)取代傳統(tǒng)骨料以降低生產(chǎn)成本是當(dāng)務(wù)之急。某些有機(jī)膠粘劑通過(guò)改性也已達(dá)到了耐高溫性能。例如，用B4C改性的酚醛樹(shù)脂膠就能耐1500℃的高溫。市場(chǎng)對(duì)耐溫膠粘劑的需求正在不斷的增長(zhǎng)，因而這類(lèi)膠粘劑有著廣闊的發(fā)展前景。
2、低污染性
隨著全球環(huán)境的日益惡化，人們逐漸開(kāi)始使用一些環(huán)保產(chǎn)品。膠粘劑雖然算不上一類(lèi)龐大的化工產(chǎn)品，但對(duì)環(huán)境的危害也不容忽視。那些非環(huán)保型的膠粘劑將逐漸被拋棄。聚乙烯甲醛膠粘劑(俗稱(chēng)“107膠”)由于含有游離甲醛，危害人體健康。在發(fā)達(dá)國(guó)家早已禁用，但在我國(guó)由于其價(jià)格低廉，所以目前仍有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額。但其用量已逐漸減少，不久將會(huì)全部淘汰。如何通過(guò)改性使非環(huán)保型的膠粘劑變?yōu)榄h(huán)保型膠粘劑是勢(shì)在必行的工作。
3、粘接無(wú)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(shù)雖然可實(shí)現(xiàn)快速連接，但卻因?qū)Σ牧喜考蚩栈蚓植考訜岫鴮?duì)材料有所破壞，并在使用中不能避免應(yīng)力集中。相比之下，粘接技術(shù)是一種非破壞性連接技術(shù)，并因粘接界面整體承受負(fù)荷而提高負(fù)載能力，延長(zhǎng)了使用壽命。
4 輕質(zhì)性
膠粘劑的密度較小，大多在0.9～2之間，約是金屬或無(wú)機(jī)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(dǎo)彈上，甚至汽車(chē)、航海上，都有減輕自重，節(jié)省能源的重要價(jià)值。
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