结构胶粘剂发展与应用

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摘 要：文章分析了结构胶粘剂的应用与发展，并研究了在航空领域中使用结构胶粘剂及其具体分类。通过实例分析，讨论了结构胶粘剂的性能、要点、技术优势以及生产种类，该实例采用的结构胶粘剂为环氧树脂基耐高温材料。在固化胶粘剂时，应提升工艺，降低该过程中需要的压力、时间、温度等工作，以求在确保质量的基础上，节约投入的成本，让结构胶粘剂的性能更可靠、更安全、更有效。

关键词：研究 发展 结构胶粘剂

最早应用结构胶粘剂是在二十世纪四十年代，当初是为了达到飞机需求而设计研发的。如今，结构胶黏剂在航空、汽车、电子等生产领域广泛应用，不仅如此，其性能和技术也取得了不小的成绩。结构胶粘剂在飞机制造业中，铝合金具有强度高、质地轻等优点，铝合金的使用虽然能够减轻飞机的重量，但是却存在不能焊接的缺陷，于是巧妙运用了结构粘接，以代替铆接或螺接。飞机制造业对结构胶粘剂的要求很高，为了满足其要求与标准，就需要其具有能够持久使用、耐高温、高强度等功能。

一、结构胶粘剂概述

1.结构胶粘剂要求

结构胶粘剂与普通胶粘剂最大的区别在于耐高温，目前，室内使用胶粘剂的耐高温产品已经能够抵抗超过200摄氏度的高温。对于高温固化结构胶，其耐高温生产指标禁止低于175摄氏度，而结构胶强度则要求不得小于30Mpa。若在高温条件下，其剪切强度应大于10Mpa。因此，结构胶粘剂应能够耐低温、耐高温、且在高温条件下还须抗疲劳、耐老化，除此之外，还能够承受各种溶剂和液体的浸泡、耐盐雾、耐蠕动、耐燃油、以及能够承受冷热交替的冲击等等。

2.工艺要求

在实际材料胶接时，需要应用结构胶粘剂，其工艺也具有一定的复杂性。胶粘之前，先通过打磨、除油、磷酸阳极化等手段来处理铝合金，待其烘干后，涂抹上底胶，接着涂抹主胶，定位待其叠合后进行，加热固化科通过施加压力来实现，最后进行冷却。

3.结构胶粘剂分类

根据使用结构胶粘剂的区分点的不同，可将其分为耐中温、耐高温等；根据供货方式可分为双组分型、单组分型、以及多组分型等；根据材料进行划分，有酚醛-橡胶型、环氧树脂型、酚醛-缩醛型、聚酰亚胺型等；根据固化温度来进行划分，包括室温固化型、中温固化型、高温固化型等等。

二、结构胶材料性能分析

本文以J系列结构胶为例进行介绍，该结构胶属于高性能结构产品，现已在飞机副翼、方向舵、襟翼、平尾等部件上生产、使用，该结构胶由潜伏性固化剂、环氧树脂、增韧材料共同制造。对于胶粘接性能而言，不同部位器件对其的要求也各不相同。J系列结构胶中，有J-118带状发泡结构胶、J-60粉状发泡结构胶、J-116胶粘剂、J-117缓蚀底胶、J-71芯条胶等。

1.J-118带状发泡结构胶

该胶用于进行夹芯结构零件之间的铰接，例如：在肋、梁、腹板等位置进行填充、密封、胶接等。该胶在高温环境下，经过固化后的环氧树脂膜状结构胶，其特点在于固化的过程中能够达到冒泡、膨胀的效果。

2.J-60粉状发泡结构胶

经过高温固化处理后，该结构胶为环氧树脂膜状结构胶，在未进行固化处理前，其呈现出颗粒状，而在进行固化后，结构胶胀大、且冒泡。该胶用于夹芯内的零部件定位、填充、密封、胶结等工作，除此之外，还可用于夹芯抗压强度的增补工作。在对该胶性能进行测试时，应在常温环境下进行测试，抗压强度的下降数值应低于3.8%，而密度应增加0.05G/CM立方米。而在常温常压测试时，试件的剪切强度的下降数值应低于1.7%，这是在每增加密度在0.05G/CM立方米的条件下。

3.J-116胶粘剂

该胶粘剂是经过高温固化后，胶粘剂的膜状结构分为两种，一种胶膜的胶粘剂应用与板芯上，而另外一种胶粘剂则用于板与板的胶结上。J-116胶膜呈现的颜色为黄绿色，在固化过程的检测中胶膜种类的不同，导致了厚度的不一，胶粘剂除去、挥发的成分应低于1%。在测试时，放置时间在每个温度环境中均为十五分钟，并且在连续四百周期的循环条件下，该胶的测剪切强度数值下降均未超过百分之4，试剥离强度的数值下降均未超过百分之0.4。

4.J-117缓蚀底胶

作为底胶，研发出了J-117缓蚀胶，缓蚀胶涂抹于金属表面，之后再进行主胶的涂抹，颗粒型缓蚀剂存在于缓蚀底胶与助教的混杂成分中待结构胶烘干后，缓蚀性颗粒会在金属的表面进行沉淀，对金属的保护作用也就产生了。在被磷酸阳极化后的铝合金属表面涂抹缓蚀底胶后，整体缓蚀底胶的厚度应为5μm～10μm。此时，无需对其进行固化处理，即可应用于胶接工作，应注意将J-116主胶和器件共同固化时，检测板-芯的剥离强度为5.8KN/M。

5.J-71芯条胶

在参与生产铝蜂窝夹芯部件时，常使用J-71芯条胶，该胶为固化、耐高温型胶粘剂。使用前，应对其进行阳极化后，才能进行拉展，所以，该胶的剥离强度应大于13.KN/M。夹芯部件的节点剥离强度为3KN/M，因此，自来水浸泡是对胶粘剂进行合格检查的首要工作，之后则使用人造海水、2号喷气燃油、乙醇等进行浸泡与检测，这个检测的过程长达半个月，夹芯部件节点剥离强度损耗量通过检测应控制在百分之五以内。

三、结束语

结构胶黏剂在航空、汽车、电子等生产领域广泛应用，不仅如此，其性能和技术也取得了不小的成绩。检测结构胶粘剂性能后，胶的综合性能符合航空航天领域事业的发展，但是，为了能更好发挥出结构胶粘剂的优质性能，还可以进一步提高其耐高温性与耐久性，以更好适应航天技术的更快、更好发展前景。在固化胶粘剂时，应提升工艺，降低该过程中需要的压力、时间、温度等工作，以求在确保质量的基础上，节约投入的成本，让结构胶粘剂的性能更可靠、更安全、更有效。

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