環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠粘劑作為結(jié)構(gòu)膠中最主要也是最聘靠的產(chǎn)品，隨著建筑安全要求的提高重要性越來越為人所知。“神六”發(fā)射后，航天器上使用的國(guó)產(chǎn)環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠粘劑又形起國(guó)內(nèi)外高度關(guān)注，提供這種材料的藍(lán)星新材料無錫樹脂廠近期接到大量這方面電話，該廠專家就環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的分類等內(nèi)容以回答中國(guó)環(huán)氧樹脂行業(yè)在線記者，并以此作為統(tǒng)一答復(fù)。
這位專家表示，“神六”飛船的座艙、地板、天線、太陽(yáng)能電池、儀器艙等重要部位，必須在承受超強(qiáng)高、低溫變化和強(qiáng)沖擊力的巨大考驗(yàn)后依然緊緊粘連在一起。實(shí)現(xiàn)這一要求需求使用性能極好的結(jié)構(gòu)膠粘劑，環(huán)氧樹脂膠是公認(rèn)的最佳也是主導(dǎo)使用的結(jié)構(gòu)膠粘劑。環(huán)氧樹脂本身就是膠粘劑，在應(yīng)用過程中按工藝及應(yīng)用要求與環(huán)氧固化劑反應(yīng)，即可完成固化、實(shí)現(xiàn)膠粘功能。藍(lán)星新材料無錫樹脂廠是我國(guó)歷次航天發(fā)射專用材料提供者，提供的特制環(huán)氧樹脂性能過硬，它緊密地把飛船各部位的結(jié)構(gòu)粘接在一起，發(fā)揮了不可替代的作用。關(guān)于航天環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠粘劑的配方、試驗(yàn)環(huán)境、基料品種等都屬保密。
他說，環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠粘劑是指膠接受力結(jié)構(gòu)件的一類膠粘劑。在結(jié)構(gòu)件的連接上，膠接比傳統(tǒng)的鉚接、螺接、焊接具有更大的優(yōu)越性。開始使用合成膠粘劑膠接受力結(jié)構(gòu)件大約是在20世紀(jì)40年代。當(dāng)時(shí)由于現(xiàn)代工業(yè)，特別是航空和其他軍事工業(yè)發(fā)展的需要，而合成高分子工業(yè)正處在新興時(shí)期，所以結(jié)構(gòu)膠粘劑得到迅速發(fā)展。環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑則是其中一個(gè)十分重要的品種。
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)結(jié)構(gòu)膠粘劑的定義、分類和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還沒有公認(rèn)的一致意見。各行業(yè)的看法也不盡相同。美國(guó)航空結(jié)構(gòu)膠粘劑標(biāo)準(zhǔn)MMM-A-132按不同馬赫數(shù)的飛行速度對(duì)耐熱性的要求，將結(jié)構(gòu)膠粘劑分為四種類型，并對(duì)其剪切、疲勞、蠕變、老化、T型剝離等強(qiáng)度指標(biāo)做了具體規(guī)定。I型對(duì)應(yīng)的飛行速度為1馬赫數(shù)以下，規(guī)定了室溫和82℃的強(qiáng)度指標(biāo)；Ⅱ型對(duì)應(yīng)的是1～2馬赫數(shù)，規(guī)定了室溫及149℃的強(qiáng)度指標(biāo)；Ⅲ、Ⅳ型對(duì)應(yīng)的是2馬赫數(shù)以上至3馬赫數(shù)左右，規(guī)定了室溫、149℃和260℃的強(qiáng)度指標(biāo)。后三種類型是超音速飛機(jī)用的耐高溫結(jié)構(gòu)膠粘劑。
按強(qiáng)度的不同I型又分為三級(jí)，規(guī)定如下：一級(jí)用于主受力結(jié)構(gòu)的膠接，為結(jié)構(gòu)膠粘劑；二級(jí)用于次受力結(jié)構(gòu)的膠接，為準(zhǔn)結(jié)構(gòu)膠粘劑；三級(jí)對(duì)剝離強(qiáng)度沒有要求，應(yīng)屬于非結(jié)構(gòu)膠粘劑。我國(guó)對(duì)結(jié)構(gòu)膠粘劑的定義和分類還沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，通常根據(jù)膠接對(duì)象受力情況和膠接強(qiáng)度把結(jié)構(gòu)膠粘劑分為高強(qiáng)度、高韌性和中等強(qiáng)度、中等韌性兩類：主受力結(jié)構(gòu)用膠的鋼一鋼抗剪強(qiáng)度≥25MPa，抗拉強(qiáng)度≥33MPa，不均勻扯離強(qiáng)度≥40kN/m。次受力結(jié)構(gòu)用膠的剪切強(qiáng)度17～25Mpa，不均勻扯離強(qiáng)度20～50kN/m。
按照固化溫度可把環(huán)氧結(jié)構(gòu)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(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑的溫度、韌性、耐熱性等均高，多用于主受力結(jié)構(gòu)的膠接；中溫固化環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑主要是適應(yīng)飛機(jī)工業(yè)的需要而發(fā)展起來的膠種，由于鋁合金在120℃以上開始出現(xiàn)晶界腐蝕傾向，并隨溫度的升高而加劇，晶界腐蝕后綠合金的強(qiáng)度和韌性都會(huì)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(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑的應(yīng)用更為廣泛。在土木建筑領(lǐng)域的應(yīng)用更為重要，是建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑的主要品種之一；低溫固化環(huán)氧膠粘劑是近幾年來為了適應(yīng)冬季低溫施工的需要，開發(fā)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(jié)構(gòu)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。
關(guān)于環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑的特點(diǎn)，藍(lán)星新材料無錫樹脂廠的這位專家介紹說，主要是：強(qiáng)度和韌性大，綜合性能好，膠接的安全可靠性高。配方設(shè)計(jì)靈活，可選擇性大，能適應(yīng)各種使用要求。使用工藝簡(jiǎn)便。環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑在航空和宇航工業(yè)中大量用于制造蜂窩夾層結(jié)構(gòu)、全膠接鈑金結(jié)構(gòu)、復(fù)合金屬結(jié)構(gòu)(如鋼-鋁、鋁-鎂、鋼-青銅等)和金屬-聚合物復(fù)合材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)。用作機(jī)翼蒙皮、機(jī)身壁板、人造衛(wèi)星結(jié)構(gòu)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等。在造船工業(yè)中用于螺旋槳與艉軸的膠接，曲軸的膠接。在機(jī)械制造工業(yè)中用于重型機(jī)床絲桿的套鑲粘接，其精度和強(qiáng)度均大于整體絲桿。近年來環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑的應(yīng)用在土木建筑中得到快速發(fā)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(bǔ)等方面。
