随着现代航天工业的迅猛发展，飞机、火箭等航空航天设备的制造已成为国家科技领域的重要组成部分。为了提高这些航天器的性能和可靠性以及对轻量化的追求，科研人员不断探索各种先进的材料和技术，其中合成胶粘剂及其胶接技术成为提高航天器性能的关键，也是目前我们发展重点要突破进行国产化的领域。

航天器结构粘接用胶粘剂

航天器的结构粘接要求非常严格，胶粘剂不仅需要具备高强度和良好的韧性，还必须能在极端条件下保持稳定性。例如，在运载火箭、卫星和导弹的制造过程中，这些航天器需要承受贮存和发射状态下的湿热、盐雾等老化环境，以及太空环境和大气层再入时的高温、高压等极端条件。因此，胶粘剂的选择至关重要。

在这方面，改性环氧树脂胶粘剂被广泛应用于航天器的各个部位。与早期的酚醛一丁氰耐高温胶粘剂相比，改性环氧树脂胶粘剂具有固化时间短、挥发物少、耐高温等优势。某环氧胶的强度达到25 MPa，150℃剪切强度为15 MPa，室温剥离强度为3.5 kN/m，适用于航天器面板的粘接。此外，针对航天器在轨道运行时的高低温交替和高真空等特殊环境，环氧胶粘剂也被广泛采用，其性能稳定，确保了航天器内部高精度仪器的正常工作。

航天器非结构粘接用胶

粘剂航天器的非结构部件，如氢氧发动机、固体推进剂、太阳能电池板等，同样需要耐高低温、耐振动和耐辐射等特殊性能的胶粘剂。为了保证航天器在极端环境下的稳定运行，胶粘剂的选择和应用显得尤为关键。

氢氧发动机的燃料箱密封和火箭共底的制造需要特殊的胶粘剂。常用的耐低温胶粘剂可在-253℃下具有出色的剪切强度，确保了燃料密封及火箭共底的性能可靠。而固体推进剂的制备则需要一定的几何形状和热力学性能，这时端羟基酯、醚、醚三醇聚氨酯等胶粘剂得以应用。

在其他部件的粘接中，有机硅胶粘剂和环氧树脂胶粘剂也发挥了重要作用。例如，卫星太阳能电池板使用的有机硅胶粘剂，能够在太空中耐受强紫外线、高能电子和质子辐射，并在大温差的频繁交替中保持有效可靠。此外，对于面阵、线阵固体摄像传感器等高性能电子器件，采用了特殊配方的有机硅橡胶，保证了它们在-60～200℃范围内的稳定性能。

 胶粘剂的粘接工艺流程

为了更好地说明胶粘剂在航天器制造中的应用，以飞机主油箱内密封舱的制造为例。在这个过程中，油箱壁体内焊有同种材质的角材构架，而单向活门铝板则采用胶接和铆接的方法组合而成。具体的粘接工艺流程包括胶铆件表面处理、铝板表面处理、铆钉、螺栓及单向活门的表面处理等步骤，保证了胶接件的稳固性和密封性。

航天器制造中的胶粘剂技术是推动我国航空航天事业发展的重要力量。通过不断的研究和创新，我国的胶粘剂技术水平在不断提高，已经广泛应用于导弹、火箭、卫星等航天器的结构和非结构件制造中。然而，面对国际航空航天领域的竞争，我们仍然需要不断努力，进一步提高技术水平，研发出更为优异的胶粘剂，为我国航天事业的腾飞提供强有力的支持。胶粘剂的广泛应用不仅在航空航天领域，也在通讯、汽车等多个领域发挥着关键作用，成为现代工业生产和日常生活中不可或缺的一部分。在航天领域，胶粘剂不仅仅是连接航天器零部件的工具，更是推动我国航空航天事业向前发展的动力源。

胶粘剂在航天产品中的使用已经越来越广泛，主要是因为航天产品大多采用轻合金、蜂窝结构和复合材料，不过航天产品使用环境苛刻，对胶水的要求也更高，需要能够承受超高温度、温度交变、高真空、超低温、热循环、紫外线、带电粒子、微陨石、原子氧等环境考验。

特针对于航天行业的用胶情况，胶粘剂研究所研发了百余种特种胶黏剂及密封剂，主要包括聚氨酯氧树脂类、有机硅类、丙烯酸酯类、有机硼类胶黏剂等，其中绝大多数已应用于我国运载火箭、卫星及飞船等航天产品。

一、耐高温胶黏剂

耐高温胶黏剂通常是指可在150℃以上温度条件下使用的胶黏剂。这类胶粘剂主要有改性多官能度环氧树脂(EP)、酚醛树脂、含硅(或硼)聚合物、含芳杂环耐高温聚合物及无机胶黏剂等。PI胶黏剂是开发最早、应用最广和综合性能最优的耐高温结构胶黏剂，经300℃固化后，在300℃～400℃条件下具有良好的耐热性和剪切强度，可在230℃下长期使用、短时间能耐550℃的高温，具有较好的耐低温性、耐溶剂性、耐磨性、阻燃性和极低的热膨胀系数等优点。吉林大学研制的聚醚醚酮酰亚胺胶黏剂在室温及150℃下的剪切强度超过13MPa。

双马来酰亚胺(BMI)是一类性能优异的交联型PI，兼具PI优良的耐高温性和耐潮湿性能。当在环氧树脂中引入BMI后，由于两者聚合机理不同和相容性等原因，在聚合过程中可能形成互穿网络结构或两相体系，从而达到了增韧和提高耐热性的目的。氰酸酯改性BMI胶黏剂可在230℃下长期工作，剪切强度13MPa以上。耐高温天线罩用胶黏剂J-223可在100℃固化，500℃时剪切强度大0.5MPa。

二、耐低温胶黏剂

耐低温胶黏剂是指能在超低温环境中使用并具有足够强度的胶黏剂，通常由PU、EP改性PU和PU及PA改性的EP等主体材料配制而成。目前国内用于航天产品的可在-253℃下使用的低温胶黏剂主要有航天材料及工艺研究所研制的用于运载火箭液氢液氧贮箱共底和绝热层粘接的NHJ-44胶、聚氨酯改性环氧胶、与聚酰亚胺和铝贮箱膨胀系数相匹配的DWJ-46胶等，其中NHJ-44胶与美国联邦规范MMMA-132Al型结构胶的性能指标完全一致。

用于氢氧发动机表面温度传感器粘接的低温导热绝缘胶，热导率0.63-0.7W/m·K。上海市合成树脂研究所的DW-1聚醚聚氨酯胶、DW-3四氢呋喃聚醚环氧胶也有应用。

航天中应用最之泛的莫过于特种密封剂

密封剂往往不能事先按形状和尺寸预制，因此其使用工艺性尤为重要。有机硅密封剂在航天工业领域应用广泛。许多航天产品需要长期耐300℃密封、短期耐400℃以上密封或瞬间耐1000℃以上的密封等。

目前我国已有高档的单组分和双组分PU密封剂，主要用于航天产品防水的电器连接件、电缆端部和插头、线路板和其它电器组件的灌封等。虽然用于航天产品配套的胶粘剂的研制虽然取得了显著进展，但目前航天工业需要的部分关键材料仍然依赖进口，部分材料的性能和质量尚不稳定，未来的探月工程、长期驻留空间站、深空探测等航天工程对特种胶粘剂还会有许多新的需求，这些都需要从事胶粘剂制备和应用的科技工作者继续努力。