胶粘剂的功能化及应用要求分析四

2007/8/10 15:04:24

(2)粘接的智能化探索　　所谓智能化，就是将上述生物材料所具有的三方面特殊功能全面地在材料中再现，从这个角度看，胶粘剂距完全智能化的目标路程还较遥远。但是即使不能全面实现这些功能，材料本身仅具有其中一小部分，如修复、愈合功能，或降低、缓和应力的功能，对于防止粘接破坏都是非常有价值的，也可以将其看作智能化的一个部分。　　粘接的两缺点之一的可逆性问题，前面已做讨论，不再重复。主要对另一个—防止粘接破坏问题做以研究。　　目前，在阻止破坏或遇破坏进行修复、愈合方面的尝试有：开发能藉其变形缓和与减小应力的胶粘剂，如弹性胶粘剂和SGA，这点前面已做过介绍；其次，通过粘接接头形式或形状变化，增加本身强度，或缓和应力，例如将接头由单搭接变成双搭接，斜削式搭接到楔式及阶式搭接，以增大粘接面积，再如用等厚阶式搭接变成不等厚阶式搭接，使接头由呈不等刚性到呈等刚性，以此改善粘接性能，防止破坏[15]；再一个是高分子复合材料的自愈合。热和疲劳等原因诱发的微裂纹是高分子胶粘剂由来已久的问题，结构高分子材料中裂纹会降低其力学性能，使微电子元件产生电子故障。美国伊利诺伊大学对此进行了研究，找到了自愈合办法，这个结果发表在英国2001年2月15日出版的“自然”杂志上。简要做法是，将装有愈合液、直径为0．05mm～0．2mm的微胶囊和能使愈合液固化的催化剂微粒多种组分混合、固化，形成以环氧树脂为基础的复合材料，一旦内部出现裂纹，微囊就会破裂，愈合液流出充满裂隙，当与催化剂接触时，就会固化而自愈合。这种具有生物材料自愈合、自恢复功能的材料即将投入使用。6 结语　　通过对纸粘合、螺旋锁固、一般结构到航空结构粘接这几个由简单到复杂粘合实例的分析，可以归纳出下述几点看法：　　(1)随着应用需求的多样化，不能再只孤立地考虑胶粘剂本身，而要将其放在接头、粘接构件以至包含粘接结构的整体体系中进行考察，由此，对胶粘剂提出了通用性、粘接可逆性、性能平衡性与使用耐久性等更高的性能要求，进而推动了胶粘剂向高性能化、高功能化、多功能化和智能化方向发展。　　(2)胶粘剂的高性能化是其粘合性相关强度等性能的提高，是功能化的基础；而智能化则是胶粘剂满足更高性能要求时其功能化的发展。所以功能性胶粘剂的“功能特殊性”指的不是单纯的高性能，应该指在其基础上不同一般的高功能与多功能。　　(3)胶粘剂这种特殊功能主要包括两个方面：一是使其粘接部分满足高使用性能要求的功能；一个是使其在无或少负面影响，或有效益条件下进行操作、使用和分解、破坏的功能。这里所说的“效益”，包括经济、社会和环境效益。尤其是后者，由于人们对生态破坏、环境污染的忧虑和对可持续发展战略的思考，与提高效率、节省资源、节约能源与保护环境等有关的后一方面功能，已引起广泛重视。这不仅出自科技人员的良知，更重要的是来自严格法规的制约。　　(4)对胶粘剂性能要求的不断提高，为其研制增加了难度，是一个挑战；但也是一个机遇，为其功能化提供了良好的发展空间。性能要求的提高促进了胶粘剂多样化与高功能化；反过来，胶粘剂的高功能化、多功能化以至智能化，能更好地满足各方面的需要，将促进其本身和相关技术的发展。邹治平(黑龙江省石油化学研究院，黑龙江哈尔滨150040)中国胶粘剂信息产业网

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