結構膠是指在預定時間內，在使用環境中能承受相當的力，并具有與被粘物相匹配的強度，且在所有情況下其耐久性應長于該結構所預期的使用壽命，多用于黏接受力工程結構件的膠黏劑。20世紀40年代，在飛機上開始應用膠接結構。到了70年代，以美國為代表的航空強國將耐久金屬膠結結構應用于飛機主承力結構。90年代，發展應用了復合材料膠結結構，結構膠黏劑發展迅速。1983年由中科院大連化物所聯合遼寧建科院共同研制出中國第一個實用的建筑結構環氧型膠黏劑，并且達到了進口膠的水平。
結構膠具有優良的耐熱性、耐介質、耐大氣老化、耐震動疲勞、耐沖擊、低的蠕變和高的持久強度等特點。結構膠黏劑包括環氧膠、聚氨酯[zhǐ]膠、丙烯酸酯膠、厭氧膠、有機硅化物等，上述膠種多屬反應型，可不用溶劑，通常都能在室溫下通過化學反應而固化。結構膠黏劑在航空航天軍工工業、工程技術、建筑行業等領域獲得推廣應用。國內外對結構膠粘劑的定義、分類和評價標準還沒有公認的一致意見，各行業的看法也不盡相同。人們對結構膠和非結構膠進行分類和定義時，一般把在承受強力部位的構件粘接所使用的膠粘劑稱為結構膠粘劑，把在不需要承受強力部位的構件粘接所使用的膠粘劑稱為非結構膠粘劑。但是同一種膠粘劑既然可在受強力部位使用，亦可在非受強力部位使用，因此，比較嚴格的方法是從膠粘劑的性能來定義和分類。室溫固化結構膠粘劑是結構膠粘劑發展的主要方向之一，因為它符合世界膠粘劑工業的發展方向：節能、無公害、低成本、高性能。耐高溫結構膠粘劑在許多高技術領域，如航空航天、電子、汽車和機械制造工業等領域中得到了廣泛的應用。
簡史
結構膠粘劑的發展已有半個多世紀的歷史，社會發展對航空航天工業的高要求一直是推動現代膠接技術和結構膠粘劑發展的主要動力，結構膠粘劑也是伴隨著航空航天高新技術的發展而發展的。在20世紀40年代，在飛機上開始應用膠接結構。70年代，以美國為代表的航空強國將耐久金屬膠結結構應用于飛機主承力結構。90年代，發展應用了復合材料膠結結構，結構膠黏劑發展迅速。
20世紀五六十年代，美國將環氧樹脂結構膠應用于公路、橋梁、機場跑道等工程中。70年代，各類性能優良的建筑結構膠黏劑相繼出現并進入市場。此后建筑結構膠黏劑的應用越來越廣泛。1983年由中科院大連化物所聯合遼寧建科院共同研制出中國第一個實用的建筑結構環氧型膠黏劑，并且達到了進口膠的水平。由于使用效果良好，得到建筑設計、施工、使用單位一致認可。
性能特點
結構膠黏劑大多以具有三向交聯結構的熱固性樹脂為主體，以熱塑性樹脂或彈性體為增韌劑，配以固化劑等組分，有的還加填料、溶劑、稀釋劑、偶聯劑、固化促進劑、抑制腐蝕和抗熱氧化劑等。膠黏劑的性能主要取決于這些組分的結構、配比及其相容性。結構膠黏劑具有優良的耐熱性、耐介質、耐大氣老化、耐震動疲勞、耐沖擊、低的蠕變和高的持久強度等特點。
生產工藝
以建筑結構膠為例說明
原料選用
專用建筑結構膠選用易得的環氧樹脂 (618/0164)、環氧稀釋劑、改性固化劑為主要原料，其中采用環氧樹脂(618/0164) 制作的灌封料具有優異的機械性、耐化學藥品性選用環氧稀釋劑，賦予產品流動性，使操作方便。選用改性固化劑使產品具有低毒、柔韌性佳等特點。其次合理選用助劑經過反復比較試驗，確定了固化劑的選用標準及產地，使結構膠具有特定性能。通過以上各種原材料的選定，使專用建筑結構膠具有良好的綜合性能。
配方確定
原料配比確定
進行了環氧樹脂(618/0164)、環氧稀釋劑、改性固化劑的配比試驗。通過多批次試驗的結果，并經優化組合，最終確定了原料配比。
工藝條件試驗
通過多批次反復試驗，確定了專用建筑結構膠 A 料混合溫度為 60°C~80C；B料混合溫度為 40C~60C；定為最佳條件。
擴大生產試驗
通過小試優化組合試驗及工藝條件，設備條件的優化選擇確定了擴大試生產配比及工藝參數，并用此配方進行數批擴大試生產。
安全可行性
專用建筑結構膠就其生產形式而言，屬于一般化工金式反應。無需高溫、高壓反應，其生產方法與一般的膠粘劑生產方法大致相似。
廢水處理可行性
專用建筑結構膠生產過程，為物理混合過程，整個過程無廢水產生。
工藝流程
A 組份
B 組份
加熱
固化劑、助劑混合 (40-60°C) 過濾包裝成品
基本分類
結構膠黏劑包括環氧膠、聚氨酯膠、丙烯酸酯膠、厭氧膠、有機硅化物等，上述膠種多屬反應型，可不用溶劑，通常都能在室溫下通過化學反應而固化；其中有機硅膠耐候性突出。
環氧膠
環氧膠屬于高強度、高韌性的結構膠，可在-60~120C 溫度下使用。可用于膠接不銹鋼 、碳鋼、銅鋁等各利金屬材料。
聚氨酯膠
聚氨醋膠粘劑與很多有機化合物相溶性良好:膠粘劑能在不同膠粘物(如橡膠與金屬)之間形成緊密的軟-硬過渡層，這種黏合內應力小，耐疲勞，使用時間長。這類膠粘劑耐老化，低溫強度優異，在耐低溫粘膠劑中它的性能突出。聚氨醋膠粘劑開始主要用于橡膠與金屬之間和織物的黏合，在制鞋工業中應用很多現已廣泛應用于粘接金屬、玻璃鋼、玻璃、木材、塑料、皮革、陶瓷、織物等。聚氨醋膠粘劑可分為多異氰酸醋型、預聚體型和端封型等三大類型。
丙烯酸酯膠
丙烯酸醋膠黏劑是以各種類型的丙烯酸脂為基料，經化學反應制成的膠黏劑，具有易合成，耐久性好低溫性能好，透明性好，基本上無毒和無環境污染，制造及儲運時無火災危險，黏結面廣，黏結性能好等特點而受到重視。
厭氧膠
厭氧膠黏劑簡稱厭氧膠,是利用氧對自由基阻聚原理制成的單組分密封粘合劑,既可用于粘接,又能進行密封。當涂膠面與空氣隔絕并在催化情況下便能在室溫快速聚合而固化。
有機硅膠
有機硅膠具不僅作為航空、尖端技術、軍事技術部門的特種材料使用,而且也用于國民經濟各部門,其應用范圍已擴到紡織、汽車、機械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫藥醫療等行業。
應用領域
航天工業
結構膠黏劑廣泛應用于航空航天工業中，常見的結構膠黏劑有酚醛型、環氧型、雙馬沒藥樹型和酸酯型膠黏劑，以環氧型膠黏劑應用最廣。采用結構膠黏劑的膠結已與焊接、機械連接（鉚接、螺接）并列成為現代航空器制造的三類主要連接技術。
軍工航空工業
膠結蜂窩夾層結構、金壁板膠結結構、膠鉚膠焊結構、膠結及螺栓復合連接結構廣泛應用于殲擊機、轟炸機、戰略運輸機、民用客機、直升機。有機高分子化合物樹脂基復合材料實際上是黏結技術的發展，纖維鋁合金復合層板（基于芳綸纖維的復合層板稱為ARALL結構，基于玻璃纖維的復合層板稱為GLARE結構）在軍用飛機和民用飛機上得到了推廣應用。這些復合層板從形式上和板－板膠膠結結構是一致的。國際先進水平的復合材料膠結用結構膠黏劑體系、膠結工藝及膠結修補等已經達到相當成熟可靠的狀態。
工業技術部門
結構膠黏劑可用于金屬、陶瓷、塑料、橡膠、木材等同種材料或者不同種材料之間的黏結。主要用于結構件的加固、錨固、黏結、修補等，如粘鋼、粘碳纖維、植筋、裂縫補強、密封、孔洞修補、道釘粘貼、表面防護、混凝土黏結等，結合面應力分布均勻，對零件無熱影響和變形，在機械制造和高速運載工具（如飛機、火箭、導彈）制造等現代工業技術部門中應用廣泛。
建筑行業
建筑結構膠黏劑是重要的化學建材之一，它們廣泛應用于施工、裝修、密封和結構粘接等領域中。建筑結構膠黏劑應用于各類建筑物、結構及構件，對其進行加固、補強、修復、黏結,且具有較高黏結強度及良好綜合性能的新型膠種，稱之為建筑結構膠黏劑(簡稱建筑結構膠)。在建筑施工中，應用建筑結構膠黏劑對各類構件進行黏結、加固或修補。結構膠的強度大大超過混凝土的強度，其黏結性能也很好，耐水、耐介質、耐老化性能優良，能滿足各種要求。
發展趨勢
室溫固化結構膠粘劑
室溫固化結構膠粘劑是結構膠粘劑發展的主要方向之一，因為它符合世界膠粘劑工業的發展方向：節能、無公害、低成本、高性能。環氧膠粘劑由于具有固化時揮發物少，收縮率小，膠接強度高，配制容易，工藝簡單，耐環境老化及電性能優異等優點，在合成膠粘劑中占有重要地位。室溫固化環氧膠因其不僅可以降低膠粘劑的使用成本，而且可以簡化施工過程，特別適用于大型設備的修理，建筑結構的加固補強，復合材料的膠接以及航空、航天、汽車、輪船、電子及體育器材等的膠接，所以已引起人們廣泛的關注，同時由于節能和使用方便的要求也使發展室溫固化環氧膠粘劑具有極為重要的意義。
高溫固化結構膠粘劑
優良的高溫固化結構膠粘劑是21世紀宇航器飛行器制造不可缺少的重要材料，今后的發展方向是增加品種，并實現系列化、配套化，進一步提高強度、耐熱性、韌性、耐久性、耐高溫等性能，使之能用于隱身結構、消音結構、阻尼結構。
耐高溫結構膠粘劑
耐高溫結構膠粘劑在許多高技術領域中得到了廣泛的應用。而在航空、航天、電子、汽車和機械制造工業等技術領域對膠粘劑耐高溫性的要求愈來愈高。許多航天器的零部件，汽車、坦克、裝甲車中應用的密封圈、耐磨件的制備中耐高溫膠粘劑也是重要的材料之一。
參考資料 >
結構膠黏劑.中國大百科全書.2023-12-08
結構膠黏劑.中國大百科全書.2023-12-08
其他材料發展史.中國大百科全書.2023-12-10