合成胶粘剂应用范围及发展前景的可行性研究

第一节  合成胶粘剂的简介

合成胶粘剂能是将同种或两种或两种以上同质或异质的制件（或材料）人工连接在一起，固化后具有足够强度的有机或无机的、合成的一类物质，统称为合成胶粘剂或合成粘接剂、粘合剂、习惯上简称为合成胶。（可行性研究）

第二节 合成胶粘剂的应用范围

胶粘剂除了能应用于传统的粘接以外还有一些新的、巧妙的应用。

3.1、防腐蚀

目前，舰船的蒸汽管多采用包硅酸铝外加石棉来达到绝热目的，但是由于泄漏或冷热交替产生冷凝水，聚集在底层的蒸汽管外壁上;且蒸汽管长期受高温，可溶性盐的作用，外壁腐蚀很严重。为此可在硅酸铝底层用水玻璃系列胶粘剂作涂敷材料，形成类搪瓷结构的敷层，其热膨胀系数与管材相近，热应力小，不会皲裂。在机械安装中，构件常采用螺栓固定。由螺栓固定的器件长期暴露于空气中，会产生缝隙腐蚀。在机械工作过程中，有时会由于剧烈的震动使螺栓松动。为解决这一问题，可以在机械安装中先将连接构件用无机胶粘剂粘结，然后再用螺栓连接。这样既可起到加固的作用，又可起到防腐的效果。

3.2、用作生物医用

材料羟基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2(简称HA)生物陶瓷的组成接近于人体骨质的无机成分，具有良好的生物相容性，能与骨形成牢固的化学结合，是理想的硬组织替代材料。但是目前制备的HA植入体的普遍弹性模量高而强度低，活性不理想。选用磷酸盐玻璃胶粘剂，通过胶粘剂的作用将HA原料粉末在低于传统烧结温度下粘接在一起，从而降低了弹性模量，保证了材料活性。Cohesion技术有限公司最近宣布，他们开发出一种可以用于心脏粘接的Coseal密封胶水，并已成功地用于临床。在欧洲通过21例心脏手术的对比使用发现，使用Coseal外科手术比其他方法显著地降低了手术粘连，随后的前期临床研究表明，Coseal密封胶水在心脏、妇科及腹部手术中均有巨大发展潜力。胶粘剂在医学方面的应用被誉为胶粘剂工业的新增长点。环氧树脂或不饱和聚脂组成的结构胶水。当代国防技术中，隐身潜艇是海军装备现代化的标志之一。潜艇隐身的一种重要方法是在潜艇外壳敷设消声瓦。消声瓦是一种具有吸声性能的橡胶。为实现消声瓦与艇壁钢板的牢固结合，则要依赖于胶粘剂。

3.3、用于军事领域在军事领域，胶粘剂同样有着广泛的应用。

3.3.1、坦克维修

坦克发动机外壳产生裂纹是常见的疵病。由于金属内部组织的缺陷、应力集中、疲劳、突出的外力作用往往引起发动机体外壳不同的部位产生裂纹。如果用焊接的方法解决这类问题，存在材质会变脆、变形、强度下降等缺点，同时还要损耗电能和设备。而采用特种粘接技术来处理这类裂纹，会取得快、好、省的效果。

3.3.2、军艇装配

军用小艇大多采用一次性粘接的玻璃钢(或纤维复合材料)来减轻艇体的自重和提高艇体的强度。因此，制造这种小艇时大量使用与玻璃钢相同的

3.3.3、用于军用飞机轻型轰炸机

主要以亚音速或跨音速飞行，机身、机翼外蒙皮采用厚度在1.5mm以下的铝合金板材，有的仅0.4～0.8mm厚，其下由波纹型材加强。铆接蒙皮如此薄的结构是很困难的，而采用胶接结构，不仅可克服铆接薄皮易引起的变形、铆钉划窝造成的整体强度损失、减少工装、缩短装配周期，而且增加了结构抗腐蚀性、耐疲劳特性以及破损安全性。现代高性能军用飞机，机翼整体油箱或机身整体油箱的密封需要用到胶粘剂。歼敌机的座舱有机玻璃与涤纶带间的粘接密封，需要高性能的胶粘剂。

3.3.4、导弹弹头热防护层粘接

导弹弹头为抵抗载入时的恶劣环境，要在结构层(轻金属合金材料、特种碳纤维复合材料)外加上热防护层(无机复合材料、特种树脂基复合材料)。热防护层与弹头的连接用到了2000℃左右的耐温胶粘剂。

3.3.5、制备伪装材料

对陆军地面武器来说，主要是8～14μm红外热像仪的威胁，实现红外隐身主要途径是研制具有不同发射率的红外迷彩涂料，通过涂层的不同发射率，对目标外形进行有效的红外图像分割，达到目标与背景相融合的目的。从红外隐身涂料的研究内容来看，高透明胶粘剂是采取的技术途径之一，利用树脂在8～14μm的红外大气层窗口不含有吸收基团来实现胶粘剂本身在红外窗口的低辐射特殊性。雷达涂料是一种能够吸收电磁波，降低目标雷达特征信号，使其具有难以被发现、识别的功能材料，是实现武器装备雷达隐身的主要途径之一。它是由吸收剂和胶粘剂组成的，胶粘剂决定了吸收涂层的物理机械性能和施工性能。

3.4、防恐反恐

美国桑迪亚国家实验中心为保存放在仓库中的核弹头而专门设计了2种超级胶粘剂。一种是使用压力枪发射的胶粘剂，一旦接触空气立即变硬，当喷射到人体上后，便立即把人凝固在里面，使之动弹不得。另一种胶粘剂在发射出去后，便像雪崩一样埋住对方，使其看不见东西，听不到声音而无法活动，但可以呼吸保住生命。假如，恐怖分子侵入仓库，抢得一枚核弹头，为防止爆炸，工兵的最佳选择就是使用这类超级胶粘剂。可以预见，这类超级胶粘剂在未来的战场上将大有用武之地。

第三节 合成胶粘剂的注意事项

储存期　a. 每种产品均有储存期，根据国际标准及国内标准，储存期指在常温（24℃）情况下。丙烯酸酯胶类

胶粘剂为20℃。

b. 对丙烯酸酯类产品，如温度越高储存期越短。

c. 对水基类产品如温度在零下1℃以下，直接影响产品质量。

强度　a. 世界上没有万能胶，不同的被粘物，最好选用专用胶粘剂。

b. 对被粘物本身的强度低，那么不必选用高强度的产品，否则，将大材小用，增加成本。

c. 不能只重视初始强度高，更应考虑耐久性好。

d. 高温固化的胶粘剂性能远远高于室温固化，如要求强度高、耐久性好的，要选用高温固化胶粘剂。

e. 对a氰基丙烯酸酯胶(502强力胶)除了应急或小面积修补和连续化生产外,对要求粘接强度高的材料,不宜采用.　其他　a.白乳胶和脲醛胶不能用于粘金属.

b.要求透明性的胶粘剂,可选用聚氨酯胶、光学环氧胶，饱和聚酯胶，聚乙烯醇缩醛胶。

c.胶粘剂不应对被粘物有腐蚀性。如：聚苯乙烯泡沫板，不能用溶剂型氯丁胶粘剂。

d.脆性较高的胶粘剂不宜粘软质材料。

第四节 合成胶粘剂的发展趋势

目前世界合成胶粘剂发展的趋势表现为以下三方面：

①环保型合成胶粘剂发展迅速。

随着环境保护法规的日趋严格，各发达国家大力研制水基和热熔型等无溶剂胶粘剂。1998年发达国家的合成胶粘剂市场上，水基胶占50%，热熔胶约占20%，而溶剂类胶粘剂仅占20%。未来全球合成胶粘剂市场将以低污染的水基胶和热熔胶为主，环保型合成胶粘剂将是市场的抢手货。

②高性能合成胶粘剂增长很快。

高性能台成胶粘剂，一是产品要求同时具有良好的力学性能和功能性；二是生产线上所要求的工艺具有可操作性。目前．由于建筑业和汽车业对胶粘剂质量的要求严格，施工条件要求苛刻，发达国家致力于开发高性能、高质量的新型胶种．并取得了很大的进展。近年来，发达国家合成胶粘剂产量的年增长率虽然很低．有些品种的产量甚至在下降，但销售额却增长较快，其原因主要就是开发的高性能合成胶粘剂带来了巨大的经济效益。高性能合成胶粘剂包括环氧，有机硅、聚氨酯及新型改性丙烯酸胶粘剂等。

③施工工艺和施胶设备不断更新，对胶粘剂提出更高的要求。

为了提高产品质量，简化操作工艺，提高施工效率，发达国家已经研制开发出一系列专用设备，不仅给合成胶粘剂用户提供了更好的施工手段，也对胶粘剂工业提出了更高的要求，为其持续发展创造了重要条件。

目前我国合成胶粘剂行业发展趋势有三个方面：一是合成胶粘剂产业正在加快规模结构的合理调整，实现合成胶粘剂行业的大规模重组，使生产要素向优势企业集中，实现胶粘剂生产的集约化、规模化；二是环保型胶粘剂将成为合成胶粘剂的主流；三是高性能胶种将迅速发展。

 

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