胶粘剂的应用

 

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 Cohesion 密封剂，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 外科手术密封剂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 密封剂在心脏、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。

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环氧树脂或不饱和聚脂组成的结构胶粘剂。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。

3.3.3　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。