時間:2012-7-9 17:39:57
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1 發(fā)展總趨勢
*膠粘劑品種和產(chǎn)量不斷增加
*向環(huán)保型膠粘劑發(fā)展
*發(fā)展功能型、專用型膠粘劑
*開發(fā)極端條件下使用的膠粘劑
*將新技術(shù)用于膠粘劑生產(chǎn)
*從2維粘接向3維技術(shù)發(fā)展
*膠粘劑—涂料—復(fù)合材料形成相輔相成的#角關(guān)系
2 新技術(shù)應(yīng)用猜想
2.1 生物活性膠粘劑
作為醫(yī)用膠粘劑用于人類醫(yī)療事業(yè)是這類膠的主要用途之一。它應(yīng)滿足下列要求:1)化學(xué)安定,無毒,不會導(dǎo)致炎癥、血栓或癌變,無排異反應(yīng);2)在水或體液存在下也能產(chǎn)生強(qiáng)力粘接;3)使用方便,可常溫快速固化;4)與生體組織相適性好,膠層有韌性;5)能進(jìn)行滅菌處理,無菌保存不易變質(zhì);6)固化放熱量少,最好不放熱;7)分解產(chǎn)物不影響創(chuàng)面愈合;8)其使命完成后可通過代謝作用消除或被人體吸收?,F(xiàn)在我國已將α-氰基丙烯酸酯系列膠,如504,508,661(α-氰基丙烯酸異丁酯)用于醫(yī)療。并且研制成功了半生物活性材料聚乳酸,它與生物體有良好的相適性,容易代謝排出體外,是很有希望的一種醫(yī)用膠粘劑。若目前正在大力研究的人體器官克隆技術(shù)獲得成功,一旦人體某一器官壞了,就能馬上克隆一個換上。在克隆人體器官時也需用生物膠粘劑粘接血管,神經(jīng)等,我們可以期望生物活性膠粘劑會在不久的將來研制成功。
2.2太空宇航膠粘劑
自1961年加加林乘火箭升空至今整整,40年了。這期間宇航事業(yè)獲得了飛速發(fā)展?,F(xiàn)在翱翔在我們上空的各種人造飛行器已超過萬顆。繼前蘇聯(lián)的和平號空間站之后,1個更新更大的國際空間站正在裝配中,太空旅游已不再是神話。可以毫不夸張地說,21世紀(jì)宇航將是1個規(guī)模很大的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。而航天器或空間站的制造與裝配都離不開膠粘劑。對宇航用膠粘劑的要求是很苛刻,嚴(yán)格的。主要有以下幾條:1)要能承受太空極大的溫度交變;2)能耐受強(qiáng)烈的宇宙射線,太陽射線;3)能在真空中長期工作;4)不但拉伸、剪切、沖擊等綜合力學(xué)性能好,而且可靠性要極高;5)密度要盡量低,以減輕飛行器自重;6)其使用壽命要不低于飛行器的壽命;7)工藝性能優(yōu)良,如常溫固化,施膠方便等。
2.3 高強(qiáng)度膠粘劑
現(xiàn)在的膠粘劑拉伸強(qiáng)度能達(dá)20~30MPa就不錯了。但是根據(jù)理論設(shè)計粘接界面中只存在色散力時其拉伸強(qiáng)度就可達(dá)1500MPa,可見提高粘接強(qiáng)度是大有潛力的。隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展,研究手段越來越先進(jìn),為這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。例如,現(xiàn)在利用隧道顯微鏡已能直觀地看到分子、原子的結(jié)合形態(tài),粘接界面構(gòu)造等,從而可以弄清諸如弱界面層形成的原理、界面破壞機(jī)理等粘接理論問題,這就有可能從根本上為大幅度提高粘接強(qiáng)度找到途徑。要達(dá)到理論強(qiáng)度值雖然不大可能,只要提高1個數(shù)量級也就很不錯了。
2.4 微電子用膠粘劑
集成電路塊、納米電動機(jī)、納米機(jī)器人、微型電腦、微型手機(jī)等微電子電器都離不開微電子膠粘劑。雖然其用量不大,但非常重要,附加值也很高。這類膠粘劑技術(shù)要求也很高,例如:施膠時不能有一點(diǎn)擴(kuò)散,膠線越細(xì)越好,最好能達(dá)0.2nm;由于被粘件很小,很嬌氣,要求膠層能常溫快速固化,固化不發(fā)熱,不排放腐蝕性氣體,以及化學(xué)穩(wěn)定性,耐老化性要好。
2.5 結(jié)構(gòu)導(dǎo)電膠粘劑
現(xiàn)在使用的導(dǎo)電膠都是將導(dǎo)電顆粒加到不導(dǎo)電的膠中制成的所謂填料型導(dǎo)電膠。這種導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性與導(dǎo)電粒子的大小、電阻率、電阻溫度系數(shù)等有關(guān),所以其電阻率不穩(wěn)定。所謂結(jié)構(gòu)導(dǎo)電膠就是高分子本身具有導(dǎo)電性。3位今年的諾貝爾獎獲得者黑格等將不導(dǎo)電的聚合物經(jīng)特殊處理使其能象金屬一樣導(dǎo)電??梢云谕痪玫膶矶荛_發(fā)出這種性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)導(dǎo)電膠,并將其用于發(fā)光二級管、太陽能電池、移動電話等領(lǐng)域。
2.6耐高溫膠粘劑
現(xiàn)在的有機(jī)膠粘劑其耐溫一般在200℃以下,耐溫性最好的某些有機(jī)硅和芳雜環(huán)樹脂也不超過500℃。無機(jī)膠耐溫性雖然可達(dá)。800甚至1000℃以上,但又具有性脆的致命弱點(diǎn)。21世紀(jì)能否研制出具有更高鍵能及更高熱分解溫度的新型高分子材料,或找到1種能使現(xiàn)有的高分子在高溫下不易分解的熱穩(wěn)定劑呢,這是1個既艱難又極有價值的課題。
2.7 無劑粘接
根據(jù)粘接的酸堿理論和擴(kuò)散理論,在一定條件下,相同或不相同高分子之間是有可能不同用膠粘劑而直接進(jìn)行粘接的。葉先科和張開在幾年前就曾利用酸堿理論成功地將2種不同的薄膜復(fù)合起來。這也是一個很有希望、很有價值、應(yīng)當(dāng)繼續(xù)研究的課題。
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