综述：面向汽车循环制造的按需脱粘胶粘剂：触发机制、接头性能与工艺集成——系统综述

《International Journal of Adhesion and Adhesives》：Debonding-on-Demand Adhesives for Circular Automotive Manufacturing: Triggering Mechanisms, Joint Performance, and Process Integration - A Systematic Review

　　

胶粘连接是轻量化多材料汽车结构的关键使能技术，该结构组合了钢、铝、碳纤维增强聚合物（CFRP）和热塑性塑料。然而，传统结构胶粘剂在设计上是永久性的，这与报废可回收性目标产生了根本性冲突——这些目标要求车辆按质量实现85%的可回收率和95%的可恢复率，且电动汽车（EV）电池组需使用与拆卸兼容的连接方法。按需脱粘（DoD）胶粘剂——即在服役期间保持结构性能、但在施加外部刺激时可受控释放的系统——代表了解决这一冲突的有前景的方案。本文对DoD胶粘剂文献进行了系统综述。尽管文献检索跨越2000–2025年以涵盖基础性工作，但该领域是新兴的，本文基准对比的大多数定量研究发表于2019–2025年之间；因此，本综述重点强调这一时期，同时保留具有开创性的早期参考文献。综述涵盖四类刺激机制：热（Diels–Alder可逆网络、热膨胀颗粒（TEP）以及玻璃体/共价自适应网络（CAN））、电、光热/紫外（UV）和磁/混合机制。来自40余项主要研究的定量性能数据与汽车搭接剪切、疲劳和碰撞稳定性要求进行了基准对比。工艺集成挑战——包括涂装车间固化兼容性、装配结构中的触发传递、表面处理、可扩展性以及供应链激励对齐——得到了批判性评估。主要发现如下：（i）TEP改性结构胶粘剂通过电磁感应可在120–175 °C下实现脱粘，同时在CFRP/Al/钢基材上保持20–25 MPa的脱粘前搭接剪切强度；（ii）Diels–Alder环氧体系现已达到12–16 MPa的竞争性搭接剪切强度，并在140 °C下脱粘，而玻璃体胶粘剂为可回收结构粘接提供了新兴途径；（iii）激励分裂问题是采用的主要系统性障碍；（iv）目前尚不存在标准化的DoD测试协议、长期耐久性数据或全面的生命周期评估（LCA）。五项研究空白界定了未来工作的议程。

1. 1.
   引言

1.1 现代汽车制造中的胶粘连接

现代汽车白车身（BIW）结构越来越多地在单一装配中组合多种材料——先进高强钢（AHSS）、铝合金、CFRP和玻璃纤维增强聚合物（GFRP）——以满足碰撞安全性、刚度和最小质量之间的冲突性需求。车辆质量减轻10%通常与内燃机车辆燃油经济性提高6–8%相关，并直接转化为电动汽车更长的续航里程和更小的电池尺寸。点焊和铆接等传统连接方法不适用于许多异种材料组合，原因在于电偶不相容性、热膨胀失配以及无法焊接热固性复合材料，这导致对结构胶粘连接的依赖性日益增加。胶粘剂提供工艺速度和自动化兼容性、无需热或机械表面损伤即可连接异种材料的能力、均匀的载荷分布、改善的声学性能以及消除应力集中。Droste（2006）使用双帽型截面型材的LS-DYNA碰撞模拟证明，碰撞稳定的增韧环氧树脂（Betamate? 1496）在轴向冲击期间保持基材连接，使钢能够进行完全塑性折叠并吸收显著多于点焊或脆性环氧对应物的能量，后者中基材过早分离。Harris和Fay（1992）的开创性工作表明，单搭接接头的疲劳寿命由蠕变驱动的裂纹萌生阶段主导，较薄的胶层赋予更好的疲劳抗力，且胶粘剂玻璃化转变温度（T_g）应保持在承重应用的最高服役温度以上。这些性能需求塑造了任何DoD候选体系必须满足的边界条件。全球市场超过460亿欧元，胶粘剂几乎集成于每个车辆系统：BIW折边法兰、挡风玻璃和玻璃粘接、电池壳体密封、复合材料碰撞结构和内饰附件连接。电动汽车进一步强化了胶粘剂的使用。锂离子电池（LIB）电池组装配依赖结构胶粘剂进行电芯到模组粘接、模组到电池组粘接、热界面管理和壳体密封。在某些配置中，EV电池系统中的胶粘剂估计占电池组总质量的15–25%，Scott等人（2023）表明聚合物胶粘剂的类型和分布直接决定了电池组到电芯的拆卸是否可行——将胶粘剂去除确定为非破坏性电池拆解中的限速步骤。

1.2 报废回收冲突

欧盟指令2000/53/EC自2000年起要求车辆按质量实现85%的可回收率和95%的可恢复率。2023年ELV法规提案（COM(2023) 451）明确将胶粘剂确定为车辆循环性的潜在障碍，并引入了关于可拆卸设计、强制性再生含量目标（至少25%消费后再生塑料）和报废材料回收的新规定。对于EV电池组，欧盟电池法规（EU）2023/1542引入了可逆连接方法的要求、自2027年2月18日起由合格专业人员强制拆卸EV电池的要求、锂（2027年50%，2031年80%）、钴、铜和镍（2027年90%，2031年95%）的回收效率目标，以及新电池的最低再生含量阈值。自2027年2月起引入的数字电池护照进一步将胶粘剂选择与声明的报废性能绑定。传统结构接头的脱粘依赖机械破坏——研磨、电热刀切割、热降解或溶剂侵蚀——所有这些都会损伤基材并排除部件再利用。对于材料价值超过每公斤50欧元的CFRP部件，以及含有关键原材料的EV电池模组，破坏性拆卸代表显著的经济和材料价值损失。Harper等人（2019）指出，当前电池组的设计——包括永久性胶粘剂的使用——未针对拆卸进行优化，因此所有当前商业回收工艺都采用破坏性粉碎或研磨。Thompson等人（2020）从可回收性设计角度得出相同结论，将胶粘剂、焊缝和电芯-电池组架构确定为可回收材料纯度的主导决定因素。Kwade等人（2024）的一项近期工业分离研究证明了用于袋式电芯胶粘接头受控机械分离至电芯级别的绳切工艺——这是一种强调而非解决底层胶粘剂设计问题的变通方案。然而，必须承认胶粘剂行业的反方观点。FEICA（2024）认为，COM(2023) 451中将胶粘剂概括为"循环性障碍"的框架混淆了问题空间：设计良好的胶粘剂，包括DoD化学体系，可以促进而非阻碍拆卸，且胶粘连接轻量化结构的可持续性效益在使用阶段持续累积。本综述将DoD技术视为这一张力的建设性解决途径，而非对胶粘连接本身的驳斥。

1.3 按需脱粘：概念与文献背景

按需脱粘（DoD）胶粘剂是设计为在产品整个服役寿命期间维持结构粘接、但在报废或维护期间施加外部刺激时可受控释放的系统。刺激可以是热、光、电、磁或机械的。成功的脱粘使两个基材保持未损伤、可回收状态，从而实现再利用、再制造或高质量回收。Banea（2019）对DoD概念进行了全面综述，综合了当时关于可逆胶粘体系、可返工技术和基于填料的脱粘方法的证据。Liu和Yan（2022）将其扩展为涵盖所有刺激类型的可切换粘附机制的广泛分类体系，而Tan等人（2024）在2024年综述中更新了聚焦于粘附切换机制和定量性能指标的图景。Blelloch等人（2021）专门关注实现刺激响应性临时粘附的分子设计策略，Chen等人（2023）综述了氢键对可逆胶粘剂设计的贡献。Van Opstal等人（2024）通过汽车和建筑行业的32次半结构化行业访谈，解决了可逆粘接实施的供应链和循环经济维度。Rodrigues等人（2025）和Stamp等人（2025）的近期综述分别在EV电池组装配和机械触发微胶囊体系的背景下讨论DoD胶粘剂。尽管文献不断增长，但尚无综述全面整合DoD机制的材料科学、汽车工程性能要求、工艺集成约束和循环经济框架。本文填补了这一空白。

1.4 目标与结构

本综述有三个目标：提供针对汽车结构接头要求进行评估的刺激响应性DoD机制的带性能基准的分类体系；批判性评估汽车制造和报废拆卸环境特有的工艺集成挑战；识别其解决构成未来工作实验议程的关键研究空白。

1. 2.
   文献检索方法

在Scopus、Web of Science和Google Scholar中进行了系统检索，覆盖2000年1月至2025年10月的出版物。布尔检索字符串包括："debonding on demand" AND adhesive；"stimuli-responsive adhesive" AND (automotive OR vehicle)；"reversible adhesive" AND (circular economy OR recycling)；"thermally expandable particles" AND adhesive；"Diels-Alder" AND adhesive AND (debonding OR reversible)；"vitrimer" AND adhesive AND (recycling OR debonding)；以及"switchable adhesion" AND review。标题/摘要筛选过滤了与脱粘机制、胶粘接头性能或汽车/循环经济背景相关的结果。纳入标准为：具有定量性能数据的刺激响应性胶粘体系的主要研究或综述；涉及汽车或EV电池接头要求的研究；同行评审出版物。汽车胶粘剂性能、疲劳和碰撞模拟的基础性工作为机制背景而纳入。行业技术文献和欧盟法规文件在构成工艺或政策主张的主要来源时纳入。检索窗口设定为2000年1月至2025年10月，以确保可逆和可返工胶粘体系的基础性工作不被排除。实际上，面向结构汽车应用的按需脱粘是近期领域：最早的系统性汽车表征研究可追溯至约2014–2015年，本综述基准对比的大多数定量研究发表于2019–2025年之间。这一时间分布反映了领域的成熟而非选择偏差。早期参考文献仅在建立机制基础或原始汽车数据集时保留。本综述的证据基础包含65篇参考文献，这一数量反映了DoD胶粘剂领域相对年轻以及所应用的严格纳入标准。

1. 3.
   触发机制——分类体系

DoD胶粘体系分为四个主要机制类别。热脱粘是研究最广泛且工业上最成熟的DoD方法。所有热机制共享设计原则：胶粘剂在高于最高服役温度但低于基材热损伤阈值的受控温度窗口内经历明确的机械转变。

3.1.1 Diels–Alder可逆网络

呋喃和马来酰亚胺基团之间的Diels–Alder（DA）环加成是热可逆的：正向反应（键合）在约60 °C以下进行，而逆DA反应（解交联/脱粘）在90–150 °C以上激活，具体取决于二烯/亲二烯体对和网络架构。桑迪亚国家实验室开发的早期DA胶粘剂在90–130 °C窗口内运行，但仅实现不足以用于结构汽车应用的适中搭接剪切强度。近期工作已大幅缩小强度差距。Nguyen等人（2025）报道了DA基可逆环氧胶粘剂在铝基材上实现12–16 MPa的搭接剪切强度，并在140 °C下脱粘——直接与传统不可逆结构环氧树脂竞争。这是通过控制DA网络的交联密度并掺入光热TiN纳米颗粒实现的，从而具备双热或光触发能力。该配方在脱粘转变时交联密度降低33–49%，实现了特征性的开/关脱粘行为，第三次重新粘接后强度保持率为96%。热稳定性确认至110 °C。Ramimoghadam等人（2024）在传统环氧-胺固化框架中开发了呋喃-马来酰亚胺DA胶粘剂，证明了在钢基材上约150 °C的逆DA激活以及多次粘接-脱粘循环后粘弹性性能的保持。Xu等人（2024a）将DA化学应用于聚氨酯（PU）胶粘剂配方，证明了在已广泛用于汽车折边法兰和玻璃粘接的PU体系中实现受控解交联。Türel等人（2024）证明了使用香草醛衍生亚胺交联的单组分PU胶粘剂中的替代可逆键合化学，保持起始热降解约320 °C、T_g ≈ ?50 °C以及1.7–2.1 MPa的搭接剪切强度，按需脱粘实现无胶粘剂基材回收。核心工艺集成约束是DA脱粘温度（90–150 °C）与汽车电泳涂装固化温度（170–185 °C）之间的重叠。T_retro-DA < 160 °C的体系在涂装车间加工期间存在过早网络解交联的风险。文献提供三种现实策略防止电泳涂装加工期间的过早脱粘：通过分子设计将脱粘转变移至固化窗口以上；通过使用非热刺激将触发与整体温度完全解耦；在工艺层面，将DoD胶粘剂保留用于电泳涂装烘箱之后的装配操作。

3.1.2 玻璃体

玻璃体——利用缔合而非解离键交换的共价自适应网络（CAN）亚类——代表了可回收热固性胶粘剂的平行途径。与解离性DA化学不同，玻璃体利用缔合性动态键交换（酯交换、亚胺交换、二硫键交换、氨基甲酸酯交换）实现拓扑重排而无需净键断裂——在拓扑冻结温度（T_v）以下产生类热固性蠕变抗力，在其以上产生类热塑性可再加工性。Roig等人（2023）开发了具有可逆脱粘性的硫醇-环氧玻璃体结构胶粘剂，而Lee等人（2025）综述了环氧-玻璃体配方，强调了结构应用的自修复和回收途径。Xu等人（2024b）将生物基香草醛/胱胺环氧玻璃体与同时的亚胺和二硫键交换应用于可再生胶粘剂配方。对于与汽车直接相关的碳纤维复合材料背景，Mohammed等人（2024）综述了能够实现纤维和基体双回收的生物基玻璃体基体。相对于DA化学的权衡是，玻璃体再加工通常需要更高温度（180–220 °C）和更长保压时间，引起多材料接头脱粘期间被粘物热损伤的担忧。这种动力学差异对报废经济性有直接后果。玻璃体网络重排通过热激活键交换反应进行，其速率遵循Arrhenius关系，因此实际基体释放需要升高的温度（180–220 °C）持续数分钟至数小时以积累足够的交换事件。相比之下，TEP基脱粘依赖于近乎瞬时的物理相变：一旦达到激活温度，烃类汽化和50–100倍体积膨胀在汽车接头报道的60–100 s感应窗口内切断界面。从工业回收角度看，这一区别是决定性的。拆卸设施在生产线速率下运行且受循环时间约束，TEP脱粘的秒至分钟时间尺度与高通量拆卸线兼容，而玻璃体基体释放所需的数分钟至数小时保压时间则要求大型平行烘箱容量——伴随相关资本成本和占地面积——或造成吞吐量瓶颈。两种技术因此最好被视为互补而非竞争：快速界面脱粘（TEP、DA或电）适用于拆卸线上的快速接头级分离，而较慢的批处理模式玻璃体化学更适合回收复合材料部件的下游基体级回收。

3.1.3 热膨胀颗粒（TEP）

TEP是包封液态烃核心的热塑性微胶囊（聚丙烯腈或聚甲基丙烯腈壳）。加热时，壳软化且核心汽化，颗粒体积膨胀50–100倍。当分散在固化胶粘剂基体中时，这种膨胀在胶粘剂-基材界面产生体积应力集中，在远低于胶粘剂热降解温度下驱动界面裂纹萌生和扩展。商业可用等级（Expancel，AkzoNobel；Microsphere，Matsumoto Yushi-Seiyaku）具有70–285 °C的激活温度，可实现特定应用的选择。Carbas等人（2015）和Banea（2019）进行了迄今最全面的汽车TEP表征，研究了汽车单组分环氧（Betamate? 2098）和双组分PU胶粘剂中5–25 wt%的TEP，涉及HS/HS、HS/CFRP和Al/CFRP单搭接接头（SLJ）。关键定量发现：脱粘温度从未改性的250 °C降至10–25 wt% TEP时的120–175 °C；5 wt% TEP时脱粘前搭接剪切强度保持20–25 MPa；强度随TEP含量单调下降；电磁感应加热（60–100 s）在所有测试基材组合上触发脱粘。Banea等人（2014）建立了用于汽车应用的TEP改性结构PU胶粘剂的机械和热表征框架，量化了拉伸强度、杨氏模量、T_g和热膨胀的TEP含量依赖性。Henriques等人（2018）将其扩展到环境老化，表明水扩散进入TEP改性Betamate? 2098影响体相T_g和应力-应变响应。K?rber等人（2022）研究了TEP对环氧胶粘剂性能和GFRP搭接剪切接头的影响，发现FTIR确认环氧和TEP共混物之间无显著化学变化，而数字图像相关（DIC）揭示热膨胀系数（CTE）失配随TEP含量增长。Akhavan-Safar等人（2021）对铝6061/CFRP接头上的TEP改性环氧进行了补充疲劳表征，表明5–25 wt%范围内的TEP添加允许在最小100 N载荷下受控脱粘，同时在低TEP添加量下保持结构疲劳性能。Abenojar等人（2024）探索了磁化TEP——涂覆磁性纳米颗粒的TEP——实现TEP在胶层内磁引导空间分布，使其集中在胶粘剂-基材界面附近。与均匀分布TEP相比，25 wt%磁浓缩TEP在长期楔形测试中表现出更高的裂纹形成能和更短的总裂纹长度，同时改善脱粘性和接头耐久性。Villagrossi和Dinon（2024）证明，对于直接感应加热失效的非金属被粘物，胶层中嵌入的不锈钢插件可在全复合材料SLJ中有效激活TEP添加剂，同时控制裂纹萌生和扩展。Caglar等人（2024）研究了Fe₃O₄-环氧胶粘剂用于Ti-6Al-4V/CFRP和Ti-6Al-4V/GFRP异种接头的感应脱粘。钛被粘物的涡流加热是主导加热机制；Fe₃O₄磁滞提供次要贡献。添加2–5 wt% Fe₃O₄相对于纯环氧接头将脱粘时间缩短31–37%。Gkartzou等人（2024）将基于感应的DoD扩展到AFP制造的PEKK/氧化铁纳米复合材料中间层，代表了预成型阶段的脱粘性设计方法。Cheng等人（2021）早期证明了铁磁性纳米颗粒的磁滞加热可在结构胶粘层中实现非接触快速脱粘-再粘接循环。

3.1.4 相变和超分子热体系

离子晶体（IC）凝胶胶粘剂利用固-液相变进行脱粘，在30 °C下实现5.82 MPa剪切强度，在熔点（65–92 °C）以上清洁脱粘，并展示了五次粘接-脱粘-再粘接循环。形状记忆聚合物（SMP）微结构体系通过T_g下的几何变化实现超过10⁴的强/弱粘附比，但绝对强度保持在kPa范围。Heinzmann等人（2015）证明了具有脲基嘧啶酮（UPy）氢键交联的超分子聚（烷基甲基丙烯酸酯）共聚物在热或UV光下可逆，在不锈钢基材上展示可切换搭接剪切粘附。Chen等人（2023）综述了氢键对可逆胶粘剂设计的贡献，指出H键体系提供快速再粘接性，但通常限于金属基材上的亚MPa强度，且在约100 °C以上表现出已知的不稳定性。

3.2 电机制

电诱导脱粘通过电化学界面降解或电热焦耳加热运行。

3.2.1 电化学脱粘

ElectRelease?体系（EIC Laboratories）在接头和电极之间施加10–50 V直流电，驱动阳极反应在数秒内降解胶粘剂-金属界面。Banea（2019）引用的研究表明，残余强度随电荷密度（V·s/cm²）而非仅电压变化，且基材材料（钢、铝、铜合金）显著影响脱粘速率。该体系要求至少一个导电基材，并已在钢和铝汽车接头上得到验证。

3.2.2 低电压电粘附

聚离子液体（PIL）异质结体系在低至1 V电压下实现1 s脱粘响应——这是报道的最快DoD响应时间。5 kPa的粘接强度比结构汽车要求低三个数量级，将当前适用性限于非结构背景。

3.2.3 电热刚度调制

三层壁虎启发体系（胶粘微柱/TPU中间层/电热膜）通过焦耳加热刚度调制实现141 kPa粘接强度、30 s响应时间和切换比6。该机制适用于维修检修面板和可逆内饰附件应用，而非结构接头。

3.3 光热和UV机制

光控粘附利用光敏分子基团以精确时空控制改变胶粘剂性能。两种机制占主导：光异构化和光热转换。

3.3.1 偶氮苯光异构化

偶氮苯衍生物在UV（300–380 nm）下经历可逆反式-顺式异构化，改变分子几何和聚合物粘弹性。掺入偶氮苯部分的ABA型三嵌段共聚物在玻璃基材上实现0.1–1.7 MPa剪切强度，可在365 nm和520 nm光照下切换，切换比17。固相偶氮苯衍生物已证明光诱导固-液相变，可在绿光照射下3分钟内脱粘。

3.3.2 光热转换

光热体系使用光吸收颗粒将NIR辐射转换为局部热量，无需直接基材接触。Nguyen等人（2025）证明了DA-环氧中的TiN等离子体纳米颗粒实现与140 °C热脱粘相同接头的NIR触发脱粘，提供双触发能力（搭接剪切12–16 MPa）。石墨烯/SMP微柱复合材料实现切换比29，强度高达278 kPa。主流汽车结构应用的根本限制是光穿透深度。UV/可见光无法穿过金属面板或不透明复合材料到达埋入胶粘层。NIR穿透在典型基材-胶粘剂组合中同样限于几毫米。实际适用性限于外部可接触接头（玻璃粘接、外部饰件），而非承重BIW结构粘接。

3.4 磁、机械和混合机制

3.4.1 磁场体系

弹性体/铁颗粒复合体系通过表面形貌调制实现切换比10⁴和0.5 s响应时间。最大粘接强度20.5 kPa不足以用于结构汽车应用。磁流变液（MRF）复合材料在磁场下实现4 Pa至40 kPa之间的模量调节，但同样低于结构要求。磁机制提供非接触驱动、快速响应和高可逆性，适用于非结构应用：传感器安装、维修检修面板和可逆内饰饰件。

3.4.2 机械触发体系

Stamp等人（2025）证明了使用分散在商业聚醋酸乙烯酯胶粘剂中的乙酸己酯填充微胶囊的机械触发DoD框架。5 kN受控压缩使微胶囊破裂，释放增塑剂，使纯胶粘剂的蠕变速率增加1200%，实现轻松脱粘同时保持基材完整。该方法可推广至其他胶粘剂基体，代表在感应或高温触发不可用的服役维修背景中特别有前景的途径。微胶囊体系通过实现无需专用设备的室温脱粘，补充TEP和DA化学。

3.4.3 混合方法

磁化TEP的工作代表混合磁-热方法，结合热机制的结构性能与颗粒分布的磁空间控制，而Cheng等人（2021）表明磁性纳米填料分散可原位调节以将脱粘起始偏向胶粘剂-基材界面。这些混合体系意义重大，因为它们弥合了热机制可实现的高粘接强度与磁触发提供的快速非接触驱动之间的差距，可能实现在复杂多材料汽车装配中的空间选择性脱粘。

1. 4.
   接头性能基准对比

汽车结构接头要求搭接剪切强度10–25 MPa、T-剥离抗力>5 N/mm、DIN 55459下的冲击楔形剥离性能，以及在1000次热循环（?40至+85 °C）和湿热老化后保持>80%强度。碰撞相关接头额外要求延性稳定的峰后能量耗散；Droste（2006）表明延性稳定增韧环氧（如Betamate? 1496）在高应变率冲击期间抵抗裂纹穿过胶层的扩展，且Gurson材料模型（LS-DYNA中的MAT_GURSON #120）以宏单元形式再现了整车碰撞模拟中的这种行为。疲劳耐久性表明增韧汽车结构胶粘剂的疲劳极限为静态破坏载荷的25–30%，胶层蠕变累积是主导裂纹萌生机制。Karachalios等人（2024）最近用内聚区模型方法扩展了单组分环氧汽车胶粘剂在对称和非对称接头构型混合模式加载下的疲劳寿命预测，Günther等人（2023）表明制造诱导损伤（如电泳涂装固化期间的收缩应力）必须用温度相关CZM建模以实现现实碰撞预测。任何DoD候选体系必须再现这些机械包络。

4.1 DA和玻璃体体系：向汽车强度迈进

Nguyen等人（2025）证明的12–16 MPa搭接剪切强度代表完全可逆DA胶粘剂的最高报道强度。该体系在140 °C脱粘且热稳定性至110 °C，在汽车最高服役温度（+85 °C）之上提供25 °C安全裕度，但仍比电泳涂装固化温度（170–185 °C）低30–45 °C。Ramimoghadam等人（2024）确认了多次粘接-脱粘循环后粘弹性性能的保持。玻璃体胶粘剂迄今主要在铝和钢试片上以5–10 MPa搭接剪切强度得到验证，其再加工温度（180–220 °C）与汽车电泳涂装固化重叠——需要仔细配方以抑制涂装车间加工期间的键交换。

4.2 TEP体系：汽车强度与脱粘权衡

5 wt% TEP的TEP改性胶粘剂在钢/钢SLJ上实现20–25 MPa，满足汽车结构要求。根本挑战是强度随TEP含量单调下降：在15 wt% TEP时拉伸强度和杨氏模量降至未改性值的约60%。另一个担忧是TEP的快速体积膨胀（50–100倍）在高TEP添加量或薄壁基材中可能产生足够的界面应力，导致局部基材损伤——特别是脆性CFRP被粘物的微裂纹或薄铝面板的塑性变形——而非清洁界面分离。如果基材在脱粘事件期间受损，非破坏性部件回收的主要循环经济目标即受损害。综合报道的强度-添加量数据可定义近似结构阈值：5 wt% TEP或以下，搭接剪切强度保持在20–25 MPa汽车结构包络内；5–10 wt%之间，强度下降但通常保持在约10 MPa较低验收界限以上；超过约10 wt% TEP，接头性能可能降至结构要求以下，疲劳寿命比准静态强度下降更陡。约10 wt% TEP的实际结构阈值因此从当前文献中浮现，超过该值TEP添加量更适合保留用于非结构或牺牲性胶层。必须强调，该阈值是指示性的而非标准化的：精确值取决于基础胶粘剂化学、TEP等级和粒径、固化制度和基材组合，且缺乏标准化DoD测试协议目前阻止跨文献建立单一确定值。Akhavan-Safar等人（2021）研究了TEP对粘接GFRP复合材料SLJ的环氧胶粘剂的影响，发现TEP引入的CTE失配在两个平面方向均随TEP含量增长，对汽车热循环下的接头耐久性有影响。TEP激活温度被确认独立于胶粘剂基体，由TEP等级决定。

4.3 光/磁体系：不适用于结构应用

偶氮聚合物体系（2.5 MPa，玻璃基材）和磁复合材料（20.5 kPa）仍比汽车结构要求低两到三个数量级。其适用性限于非结构汽车背景。

4.4 再粘接性和循环寿命

DA体系在第三次重新粘接后报道高达96%的强度恢复，随连续循环下降。玻璃体体系在3–5次再加工循环中保持约80–90%的原始模量，取决于催化剂添加量和化学。没有研究表征超过五次的再粘接性。所有DoD机制类型在组合汽车服役条件——热循环、湿度、振动疲劳——下的长期耐久性数据在文献中缺失。再粘接性的实际相关性取决于预期的报废途径。如果回收基材要在再制造或第二寿命应用中重新粘接，胶粘表面在实践中需要清洁和重新准备，原始DoD胶粘剂不会在生产线上原位重新激活。在此场景中，DoD胶粘剂本身的再粘接性不如脱粘是否使基材处于清洁、可粘接状态（即内聚而非粘附破坏，残留最小）关键。再粘接性在维护和维修背景中更直接相关，接头可能被有意打开、部件检查或维修，且相同胶粘层无需完全表面重新准备即可重新激活。报废回收与服役维修之间的区别应指导再粘接性或基材清洁度是否成为给定DoD应用的主要设计指标。

4.5 脱粘后表面条件和残留管理

DoD文献中一个相关且基本未解决的问题是脱粘后残留在基材上的胶粘剂残留管理。即使脱粘成功，破坏模式——内聚（胶粘层内）与粘附（界面处）——决定残留是否保留在一个或两个基材上。TEP基脱粘通常产生混合模式破坏，两个表面均有胶粘残留，而DA和玻璃体体系可能留下需要溶剂擦拭或轻度研磨的薄聚合物膜。Caglar等人（2024）报道Fe₃O₄改性将Ti-6Al-4V表面上的环氧残留覆盖率从26%增加至99%，表明旨在提高脱粘效率的填料添加可同时恶化残留问题。对于材料回收途径——特别是CFRP，基体污染降低回收纤维质量，以及电池电芯材料，聚合物污染影响湿法冶金回收纯度——残留管理不是次要问题，而是回收材料价值的一阶决定因素。没有综述研究系统表征了跨DoD机制类型的脱粘后表面条件或量化了残留去除的下游成本。

1. 5.
   工艺集成挑战

5.1 涂装车间和固化循环兼容性

白车身结构胶粘剂在电泳涂装烘箱中于170–185 °C固化20–30分钟。T_retro-DA < 160 °C的DA体系在此循环期间存在部分解交联风险，在车辆离开生产前降低固化粘接强度。TEP体系要求在固化温度和TEP激活温度之间至少50 °C裕度以防止过早膨胀。玻璃体体系必须配制成拓扑冻结温度超过电泳涂装固化温度，否则固化期间不需要的键交换松弛残余应力并削弱接头。Günther等人（2023）证明需要温度相关内聚区建模来捕获电泳涂装过程期间的制造诱导损伤；该框架应扩展到DoD化学以验证整个生产循环中的胶层完整性。Bartley等人（2023）提出了用于车间维修背景的互补性低温脱粘。使用DMTA和楔形冲击测试，他们识别了商业汽车胶粘剂的增韧相经历玻璃化转变的临界低温，大幅降低脱粘能。该方法在感应基础设施不可用且与车间规模维修操作兼容时具有相关性。

5.2 表面处理和接头耐久性

DoD胶粘剂继承了其母体化学的表面处理敏感性。Schanz等人（2022）证明CFRP/Al混合接头的脉冲激光预处理产生可重复、无化学废物的表面形貌，相对于丙酮清洁增强粘接强度和盐雾耐久性，对易腐蚀的CFRP-铝界面特别有益。等效表征尚未在TEP、DA或玻璃体改性胶粘剂上进行——这是一个直接工业相关性的开放问题，因为改性胶粘剂的界面化学正是决定脱粘是内聚起始（保护基材）还是粘附起始（损害基材）的因素。

5.3 装配结构中的触发传递

将脱粘刺激传递至埋入接头是根本性实际约束。光基体系：UV/可见光无法穿透金属面板或复合结构到达埋入接头。NIR同样限于毫米级穿透深度。适用性限于外部可接触接头。电磁感应：kHz–MHz频率的交变磁场穿透金属结构，实现无需直接接触的导电感受器非接触加热。Caglar等人（2024）确认金属被粘物的涡流加热是金属/复合接头中的主导机制，而Villagrossi和Dinon（2024）表明胶层金属插件将基于感应的脱粘扩展到被粘物本身非感受性的全复合接头。多材料接头感应触发脱粘的一个关键且未充分研究的问题是单个接头内异种被粘物的热响应。感应加热速率由被粘物的电磁感应率和电导率控制：铁磁钢通过涡流和磁滞损耗强耦合交变场，铝仅通过涡流耦合（高电导率但无磁滞贡献），CFRP仅弱耦合，GFRP对场有效透明。综述研究未报道跨钢、铝和CFRP基材的归一化触发能量或触发时间协议；每个基材组合均以独立调节的感应功率和暴露时间表征。Banea（2019）注意到多材料HS/CFRP和Al/CFRP接头达到与同质材料接头相当的脱粘温度，但由于CFRP的较低感应率需要略高感应功率，Caglar等人（2024）同样发现金属被粘物的涡流加热在Ti/CFRP接头中占主导，复合材料侧通过金属传导间接加热。综合来看，该证据暗示施加于真正异种接头的单次感应拆卸循环将在胶层上建立热梯度——铁磁或高电导率被粘物直接且快速加热，复合材料被粘物间接且较慢加热。对于薄胶层该梯度可能可容忍，但对于较厚胶粘层或高度不同的感应率对，它提出两个耦合风险：如果TEP或动态键激活温度未在粘接区域内均匀达到则脱粘不完全，以及如果直接加热的金属被粘物在复合材料侧达到触发温度时过冲则局部基材热损伤。没有综述研究在单次归一化拆卸循环下量化该梯度。实际缓解可能需要调谐双频感应、被粘物特定感受器或胶层插件放置，或接受更长、更低功率循环以允许热平衡——每个都直接影响报废循环时间和成本。电体系：电化学脱粘要求到每个接头的工程电路径。具有集成高压配电的EV架构为该方法提供日益增长的设施兼容性。机械体系：微胶囊破裂体系要求局部机械接触（演示中为5 kN压缩），这在维修面板和内饰饰件背景中可行，但对隐藏BIW接头不切实际。

5.4 EV电池组：优先应用

EV电池组代表最高价值的DoD应用和当前胶粘实践最紧迫的痛点。Rodrigues等人（2025）提供了首个专门针对EV电池组装配中胶粘剂性能和脱粘机制的宏观尺度综述，将DoD识别为用于非破坏性电芯级拆卸和关键原材料回收的关键使能技术。Harper等人（2019）确定当前LIB电池组设计中永久性胶粘剂和粘接方法的使用阻止了经济直接回收所需的材料回收纯度，所有当前商业工艺因此默认采用破坏性粉碎。Thompson等人（2020）和Scott等人（2023）从可回收性设计角度得出相同结论。Kwade等人（2024）近期证明袋式电芯胶粘接头的受控绳切分离可在工业规模实现，但强调需要专门为电芯级拆卸设计的胶粘剂化学。EU电池法规（EU 2023/1542）引入了电池组中可逆连接机制以支持拆卸的明确要求。Br?unig等人（2025）对EVB拆卸的机器人和精益工艺集成的补充综述表明，高产量电池拆解的循环时间、自动化和工人安全约束提供了DoD胶粘剂性能最终必须满足的明确操作规范。这一法规和操作驱动比一般ELV循环性规定更