結(jié)構(gòu)膠黏劑(例如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂和聚氨酯)的特點(diǎn)讓設(shè)計(jì)師無需使用機(jī)械緊固件、鉚釘或焊接，也能夠創(chuàng)造出符合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求的產(chǎn)品。此外，結(jié)構(gòu)膠黏劑可以很好地應(yīng)用于包括塑料、金屬和復(fù)合材料在內(nèi)的多種基材，同時(shí)保持高性能。甚至在以前必須用機(jī)械連接或熱焊接方式連接的熱塑性聚烯烴 (TPO)、聚丙烯 (PP) 和聚乙烯(例如 HDPE)等低表面能 (LSE) 塑料現(xiàn)在也可使用特種結(jié)構(gòu)膠黏劑粘接。

雖然大部分基材表面均可使用機(jī)械連接方式(例如夾子、螺絲等)接合復(fù)合材料或混合材料，但這種連接方式需要額外的步驟來塑造或者打造附加裝置。這可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致塑料破裂和過早損壞。另外，在復(fù)合材料中鉆孔還會(huì)導(dǎo)致基體和增強(qiáng)纖維中出現(xiàn)斷點(diǎn)，從而降低材料強(qiáng)度。所有的機(jī)械連接方法都會(huì)導(dǎo)致重量增加，而且影響材料美感。對(duì)于某些復(fù)合材料，常見的替代方法是熱焊接和摩擦焊接。但是，這些焊接方法需要特殊的工具并耗費(fèi)很多能量，而且可處理的形狀和基材組合有限。

除了形成強(qiáng)大的粘接力，結(jié)構(gòu)膠黏劑還可以降低總體成本，并提高產(chǎn)品耐用性;其重量通常輕于機(jī)械緊固件。耐用性提高是因?yàn)槟z黏劑在整個(gè)粘接區(qū)域能均勻分散應(yīng)力，而機(jī)械緊固件、鉚釘和點(diǎn)焊會(huì)造成應(yīng)力集中，導(dǎo)致基材中出現(xiàn)弱點(diǎn)。此外，使用膠黏劑在提供高粘結(jié)強(qiáng)度的同時(shí)，還可以對(duì)整個(gè)粘接區(qū)域?qū)崿F(xiàn)密封。

膠黏劑粘接的另一大優(yōu)勢(shì)是簡(jiǎn)便，相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械方法，膠黏劑可以將不同的材料結(jié)合起來。例如，結(jié)構(gòu)膠黏劑可以防止不同金屬之間的電解腐蝕。zui后，膠接接合面比機(jī)械緊固件顯得更整潔，因而讓產(chǎn)品構(gòu)造更美觀而且更，無需額外的修整工作。因此，膠接堪稱是新一代工程復(fù)合材料和塑料的zui佳接合方案。

選擇合適的膠黏劑以實(shí)現(xiàn)性能zui優(yōu)化

想要有效設(shè)計(jì)膠接面，工程師需要了解粘接部件與膠黏劑的若干關(guān)鍵的材料特性。這些特性包括：拉伸強(qiáng)度、模量、斷裂延伸率、搭接剪切強(qiáng)度、剝離、熱膨脹系數(shù)和玻璃化溫度等。例如，由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和金屬的熱膨脹系數(shù)不同，可導(dǎo)致粘接位置承受意外載荷，使兩者之間的粘接提早失效;如果預(yù)計(jì)在zui終用途中會(huì)出現(xiàn)溫度變化，應(yīng)做好適應(yīng)性調(diào)節(jié)。

結(jié)構(gòu)膠黏劑有三大系列：丙烯酸酯 (MMA)、聚氨酯 (PU) 和環(huán)氧樹脂 (EP)。所有膠黏劑系列的產(chǎn)品可能在固化速度、zui終強(qiáng)度和可延伸性上顯著不同。由于每個(gè)系列的化學(xué)成分和一般物理特性都不同，因此每個(gè)膠黏劑系列都具有適用于特定基材類別或載荷狀態(tài)的一些特性。

要使粘接設(shè)計(jì)達(dá)到zui優(yōu)效果，務(wù)必要充分了解影響膠黏劑表現(xiàn)的因素，以便快速確定一組正確的候選膠黏劑，從而執(zhí)行后續(xù)的測(cè)試和原型制作。與能夠提供數(shù)據(jù)和技術(shù)幫助的膠黏劑制造商合作是推進(jìn)復(fù)合材料粘接的zui實(shí)惠的方法。