研究发展耐高温胶粘剂的必要性

研究发展耐高温胶粘剂的必要性随着科学技术的进步，胶粘剂有了越来越广泛的应用，尤其是近年来在航空、航天、电子、汽车和机械制造工业等技术领域对胶粘剂的耐高温性能提出了更高的要求。例如导弹或宇宙飞船在重返大气层时，要经受高温气流冲刷，表面温度可达2300～2600℃，需要耐热胶粘剂用于陶瓷防热瓦的粘合；飞机和火箭的头部及翼部的前端在飞行中和空气剧烈摩擦，其表面温度可达200～300℃甚至500～2000℃，接近壳体表面的部分就需要使用耐高温结构胶粘剂；各种机动车辆的离合器摩擦片、制动带的粘接则需要可在250～350℃区间内使用的结构胶；法国幻影式2000战斗机的发动机中的印刷电路控制板要求胶粘荆使用温度达260℃。另外，耐高温胶粘剂也是制备某些航天器的零部件，汽车、坦克、装甲车的密封圈及耐磨件必要的原材料之一。耐高温胶粘剂目前没有严格的界限，一般认为凡属下列情况者可视为耐高温胶粘剂。(1)在121～175℃下长期使用(累计1～5年)，或者在204～232℃下累计使用20～40kh。(2)在260～371℃下累计使用200～1000h。(3)在371～427℃下累计使用24～200h。(4)在538～816℃下使用2～10min。一般的聚合物胶粘剂最高使用温度仅350℃，温度再高只能短期或瞬间使用。而无机胶粘剂耐热温度虽然很高，但粘接强度和耐久性能很差，无法用于结构粘接。各种胶粘剂长期使用温度如下：1O00℃——无机／有机杂化胶粘剂(瞬间耐高温)；800℃——无机胶粘剂；400℃——酚醛树脂改性有机硅聚合物；350℃——聚苯并咪唑、聚酰亚胺；300℃——有机硅聚合物、双马来酰亚胺；200℃——环氧树脂、缩醛或橡胶改性酚醛树脂。其中有机硅聚合物、酚醛树脂、聚苯并咪唑和聚酰亚胺作为耐热性能优异的高分子材料，广泛用于耐热材料的粘接。有机硅聚合物由于固化温度较低，并具有良好的韧性，主要用作密封胶粘剂；聚酰亚胺由于耐热老化性能优异，粘接强度较高，主要用于航空、航天领域的耐高温结构粘接；酚醛树脂由于含有大量苯环，高温下可以碳化形成石墨化层和碳化层，因此瞬间耐热性能优异，在航空、航天瞬间耐热胶粘剂领域得到广泛应用；而聚苯并咪唑虽然耐热性能优异，但制备工艺复杂、成本过高、粘接强度过低，工艺性能差，在胶粘剂领域已经不再使用。