涂料人才网 招贤纳士网联盟网站
切换行业
当前位置:首页资讯中心 行业资讯 低粘度慢固化环氧树脂固化剂的研究

低粘度慢固化环氧树脂固化剂的研究

发布时间:02-03  
胡高平?高杰

(湖北大学化工厂??武汉?湖北?430062)


?


摘??要:在建筑加固胶行业中,胶的适用期一直是制约施工的关键因素,本文采用化学方法对芳香胺进行改性,制得低粘度固化剂,得到慢固化强度高的固化物,满足建筑加固行业在较高温度(35-40℃)下的施工难题。


关键词:适用期;芳香胺;建筑加固胶标准。


?


0??前言


环氧树脂是一类含有环氧基团的线性高分子化合物,它对几乎所有的建筑混凝土、金属、玻璃、纤维、硬质塑料等,均有很好的粘接力。在热固型树脂中,环氧固化物的收缩率最低,可小到0.2%以下[1]。另外环氧树脂的固化物耐老化、耐化学介质性能好,也是热固型树脂中最优的,因此达到了建筑结构胶应有50年以上寿命的特殊要求[2]。但环氧树脂只有与固化剂很好配合才能达到建筑加固胶的标准要求。在常温固化体系中,能室温慢速固化剂常用主要有聚酰胺类、酮亚胺类、脂环胺类、聚醚胺类、芳香胺类、咪唑类。聚酰胺类属于传统固化剂,在温度在15~25℃固化很慢,配胶量也大,但当温度高于35℃时适用期迅速缩短,不便操作,加上粘度太高,无法容纳更多填充料而制约了其在建筑胶的推广。酮亚胺类固化剂属于潜伏性,虽粘度适宜,但固化过程中需有水分或胺类参与,且强度无法满足建筑胶标准要求,而无法推广该品种。脂环胺类和聚醚胺类在高于35℃时固化较慢,但价格太高也限制了使用。芳香胺类属于固体不便于常温配制,推广力度也不大。咪唑类虽常温能延长时间,但固化度太低,无法在建筑胶行业推广使用。综合考虑价格及性能因素,本文选用芳香胺进行液化化学改性,制得低粘漫固化环氧树脂固化剂,同时以建筑加固用浸渍胶项目标准进行实验。


?


1??实验部分


1.1??主要原材料


环氧树脂CYD128、EPG660,岳化树脂厂;气相二氧化硅,美国卡博特;偶联剂KH-550,武大新材料有限公司;固化剂HD-MG、促进剂DMP-30,湖北大学化工厂。


1.2??测试仪器


Inston电液伺服材料实验机,型号1341。


1.3??性能测定


按GB/T7124-1986胶黏剂拉伸剪切强度测定方法(金属对金属)测定钢-钢剪切强度;按GB/T94-1986测定钢-钢不均匀扯离强度;按GB/T2568-1981测定胶体抗拉强度、受拉弹性模量及伸长率;按GB/T2570-1981测定胶体抗弯强度;按GB/T2569-1981测定胶体抗压强度。


1.4??制样


按GB/T50367-2006要求处理样片,制作模具,按要求进行养护固化、待测。


?


2??结果与讨论


2.1??胶黏剂配方


配方中分甲、乙两组分,甲组分是CYD128/EPG660/气相二氧化硅/KH-550=100/10~15/适量/1。乙组分是HD-MG(含DMP-30适量)。甲:乙=100:33(质量份)。

?


2.2??HD-MG基本性能


胺值,mgKOH/g:600±20;粘度,mpa.s(25℃):1200±200,29℃情况下,100?g适用期1h50min,非常适于现场操作30~50?min适用期的要求。(普通聚酰胺40℃以下粘度约3000~30000?mpa.s,粘度太高,不利于操作)


2.3??GB/T50367-2006中浸渍标准要求


GB/T50367-2006中浸渍标准要求如表1所示2.4?记录力学性能


记录力学性能见表2.结合表1、表2,可以看出以下几个方面:


表1??浸渍胶标准要求[5]







性能项目




性能要求






A级胶




B级胶






胶体


性能




抗拉强度/MPa




≥40




≥30






受拉弹性模量/MPa




≥2500




≥1500






伸长率/%




≥1.5






抗弯强度/MPa




≥50




≥40






抗压强度/MPa




≥70






粘接


能力




钢-钢拉伸剪切/MPa




≥14




≥10






钢-钢不均匀扯离/MPa




≥20




≥15







?


?

(1)常温下随着固化时间的延长,固化物力学性能均有所增长,且在10天左右基本可以达到浸渍胶A级的各项指标要求。(2)80%/3h样品的普遍比常温/30天的强度高,且均超过A级胶要求,说明进行中固化剂有利于提高胶的强度。(3)从表2可以看出HD-TM进行固化得到的力学性能有些偏高,且伸长率不太高,说明固化剂偏脆性,需进一步改善固化剂韧性。


?


表2??力学性能







固化


工艺




抗压强度/MPa




抗拉强度/MPa




受拉弹性


模量/MPa




伸长率


/%




抗弯强度/MPa




钢钢拉伸剪切/MPa




钢钢不均匀扯离/MPa




与混凝土正拉接/MPa






29℃2d




35.7




/




/




/




/




/




/




/






29℃6d




66.8




/




/




/




/




/




/




/






29℃7d




68.7




35




2300




1.5




60




18




22




2.5*






29℃8d




68.7




38




2320




/




65




/




/




/






29℃10d




70.7




42




2550




/




70




/




/




/






29℃14d




77




/




/




/




/




/




/




/






29℃20d




82




/




/




/




/




/




/




/






29℃30d




82




46




2880




/




80




/




/




/






80℃3h




86.1




50




3003




1.5




88




22




25




2.5*







*混凝土破坏


?


3??结论


通过对芳香胺进行化学改性,得到低粘度慢固化的固化剂,经29℃/7天,或80℃/3人固化,得到综合性能良好的环氧树脂固化剂,基本达到并超过GB50367-2006中浸渍胶A极胶标准,且适用期长,固化温和,可以在建筑结构加固及相关行业使用。根据该固化剂自身特点,还需进一步改善其韧性,使性能更优越。


?


参考文献:


[1]?胡高平,袁红英,肖卫东.《金属用胶粘剂及粘接技术》.北京:化学工业出版社,2003.26


[2]?贺曼罗.《建筑结构胶粘剂施工应用技术》.北京:化学工业出版社.2001.24~26


[3]?胡玉明,吴良义.固化剂.北京:化学工业出版社,2005.115~121


[4]?Takahashi,Tsutomn,Nakanwra,Hiroshi,et?al.(Sumitomo.chemical?Co.Ltd).JP-kokai.1999:99~173,117


[5]?GB50367-2006混凝土结构加固设

我要评论
昵称: