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【專家意見】環氧樹脂膠是公認較佳也是主導使用的結構膠粘劑

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【專家意見】環氧樹脂膠是公認較佳也是主導使用的結構膠粘劑

發布日期:2017-07-10 作者:合毅化工 點擊:

環氧樹脂結構膠粘劑作為結構膠中較主要也是較可靠的産品,随着建築安全要求的提高重要性越來越為人所知。

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專家表示“神州”飛船的座艙、地闆、天線、太陽能電池、儀器艙等重要部位,必須在承受超強高、低溫變化和強沖擊力的巨大考驗後依然緊緊粘連在一起。實現這一要求需求使用性能極好的結構膠粘劑,環氧樹脂膠是公認的最佳也是主導使用的結構膠粘劑。環氧樹脂本身就是膠粘劑,在應用過程中按工藝及應用要求與環氧固化劑反應,即可完成固化、實現膠粘功能。

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環氧樹脂結構膠粘劑是指膠接受力結構件的一類膠粘劑。在結構件的連接上,膠接比傳統的鉚接、螺接、焊接具有更大的優越性。開始使用合成膠粘劑膠接受力結構件大約是在20世紀40年代。當時由于現代工業,特别是航空和其他軍事工業發展的需要,而合成高分子工業正處在新興時期,所以結構膠粘劑得到迅速發展。環氧結構膠粘劑則是其中一個十分重要的品種。


目前國内外對結構膠粘劑的定義、分類和評價标準還沒有公認的一緻意見。各行業的看法也不盡相同。美國航空結構膠粘劑标準MMM-A-132按不同馬赫數的飛行速度對耐熱性的要求,将結構膠粘劑分為四種類型,并對其剪切、疲勞、蠕變、老化、T型剝離等強度指标做了具體規定。型對應的飛行速度為1馬赫數以下,規定了室溫和82℃的強度指标;Ⅱ型對應的是1~2馬赫數,規定了室溫及149℃的強度指标;Ⅲ、Ⅳ型對應的是2馬赫數以上至3馬赫數左右,規定了室溫、149℃和260℃的強度指标。後三種類型是超音速飛機用的耐高溫結構膠粘劑。


按強度的不同型又分為三級,規定如下:一級用于主受力結構的膠接,為結構膠粘劑;二級用于次受力結構的膠接,為準結構膠粘劑;三級對剝離強度沒有要求,應屬于非結構膠粘劑。我國對結構膠粘劑的定義和分類還沒有國家标準,通常根據膠接對象受力情況和膠接強度把結構膠粘劑分為高強度、高韌性和中等強度、中等韌性兩類:主受力結構用膠的鋼一鋼抗剪強度≥25MPa,抗拉強度≥33MPa,不均勻扯離強度≥40kN/m。次受力結構用膠的剪切強度17~25Mpa,不均勻扯離強度20~50kN/m。

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按照固化溫度可把環氧結構膠粘劑分為高溫固化、中溫固化、室溫固化和低溫固化四類,高溫固化環氧結構膠粘劑的溫度、韌性、耐熱性等均高,多用于主受力結構的膠接;中溫固化環氧結構膠粘劑主要是适應飛機工業的需要而發展起來的膠種,由于鋁合金在120℃以上開始出現晶界腐蝕傾向,并随溫度的升高而加劇,晶界腐蝕後綠合金的強度和韌性都會下降,因此要求膠接鋁合金的膠粘劑的固化條件不超過130℃/4h;室溫固化環氧結構膠粘劑的應用更為廣泛。在土木建築領域的應用更為重要,是建築結構膠粘劑的主要品種之一;低溫固化環氧膠粘劑是近幾年來為了适應冬季低溫施工的需要,開發出的一類新膠種能在0℃,甚至可在-10℃以下施工、固化。


按照耐熱性還可把結構膠粘劑分為通用型(≤80℃)、耐高溫型(≥150℃)和耐中溫型(介與前者之間)3類。

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關于環氧結構膠粘劑的特點主要是:強度和韌性大,綜合性能好,膠接的安全可靠性高。配方設計靈活,可選擇性大,能适應各種使用要求。使用工藝簡便。環氧結構膠粘劑在航空和宇航工業中大量用于制造蜂窩夾層結構、全膠接钣金結構、複合金屬結構(如鋼-鋁、鋁-鎂、鋼-青銅等)和金屬-聚合物複合材料的複合結構。用作機翼蒙皮、機身壁闆、人造衛星結構、火箭發動機殼體等。在造船工業中用于螺旋槳與艉軸的膠接,曲軸的膠接。在機械制造工業中用于重型機床絲杆的套鑲粘接,其精度和強度均大于整體絲杆。近年來環氧結構膠粘劑的應用在土木建築中得到快速發展。廣泛用于房屋、橋梁、隧道、大壩等的加固、錨固、灌注粘接、修補等方面。

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