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环氧树脂市售表面活性剂市售其它试剂分析纯

发布时间:2020-05-20人气:15

  慧聪涂料原料网讯:以固化剂、偶联剂及水泥用量,填料种类及其用量、促进剂及其用量等因素为考察对象,进行正交实验设计,考察了环氧胶黏剂中各组分用量对其剪切粘接强度的影响,并测试了其粘接性能及动态黏弹力学性能,同时进行了傅立叶红外光谱(FTIR)结构表征和热重(TGA)分析。通过粘接性能测试,得到了自制固化剂复配环氧树脂及不同助剂的配方:环氧树脂100份、固化剂30份、偶联剂5份、水泥120份、填料10份、促进剂2.8份,该环氧胶黏剂的剪切粘接强度为22.0MPa左右,拉伸强度为12.50MPa左右,冲击强度为9.41kJ/m2。TGA表明:环氧胶黏剂在低于335℃时,热稳定性比较好,保留率为90%以上。DMA测试得到:该胶玻璃化温度Tg为50℃左右。通过探索,混凝土哑铃型试件水中固化环氧胶黏剂的拉伸粘接强度达2.5MPa以上。

  关键词:环氧树脂;环氧胶黏剂;水下固化;粘接强度;结构与性能;混凝土试件

  谢建军1,黄凯1,贺国京2,任森智2(1.中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004;2.中南林业科技大学土木工程与力学学院,湖南长沙410004)

  环氧树脂具有优异的力学性能和粘接性能,通过适当的增韧改性,在地下及海底遂道防渗堵漏、建筑水坝与桥梁等修补与加固、环氧树脂环氧树脂风电叶片、机械与化工设修补、电子电工等领域有广泛应用。为了满足特殊场合的应用,许多具有功能性的环氧树脂、固化剂和配方体系被开发出来,如耐高温环氧树脂及固化剂、柔韧性环氧树脂、低温及超低温固化的固化剂、水下固化环氧树脂胶黏剂、耐酸碱环氧胶黏剂、触变环氧胶黏剂、高低温交变环氧胶黏剂体系等,这些具有特殊功能的材料可用于航空航天、电子灌封、机械与化工设、冬季水工建筑加固补强等领域[1]。对于水下固化环氧胶黏剂的开发,自20世纪60年代末出现水中固化的环氧树脂涂料以来,环氧树脂人们进行了大量的研究[2~10],α-氰基丙烯酸酯胶黏剂、聚氨酯涂料、有机硅胶黏剂、丙烯酸酯类和聚氨酯类的胶黏剂等多种配方及施工工艺相继问世,但国外公开文献报道很少[11]。20世纪80年代中期,在德国和比利时有科学家从仿生的角度进行水下胶黏剂的研究,如多肽类化合物,但仅局限于实验室,且价格很贵[2],一直没能得到推广应用。近,张军营等[12]对不同固化剂体系水下固化环氧树脂体系的黏度、反应性、力学性能和粘接性能进行了系统研究。然而,这些研究大多集中在钢片的实验室测试结果,对实际潮湿及水下混凝土试件的试验未见公开报道。本文首先在实验室用钢片探索实验基础上,对潮湿及水下混凝土试件进行了初步测试,获得了较好的结果。

  双酚A型环氧树脂(E-44),工业级,巴陵石化环氧树脂;水下固化剂,自制;水泥:300目,市售;表面活性剂:市售;其它试剂:分析纯,湖南汇虹试剂有限。粘接材料为45#钢,湖南五金,按国标GB7124-2008制试片。

  WDW-100型电子材料试验机,济南试金集团有限;XJJ冲击试验机,承德试验机有限责任;Spectrum100型傅立叶变换红外光谱仪,美国PerkinElmer;Pyris6型TGA热重分析仪,日本岛津;EPLEXOR500N型动态热力学性能频谱仪,德国GABO。

  环氧树脂与不同的固化剂按配比混合均匀后,倒入涂有脱模剂的模具中,室温放置,固化24h,脱模,待用。

  实验涉及到四种粘接固化方式:(1)干态粘接与固化:即干燥试片涂胶后,在空气中固化;(2)干态涂胶湿态固化:即干燥试片涂胶后,在水中固化;(3)湿态粘接干态固化:即试片浸水后,潮湿状态下粘接,而后在空气中固化;(4)湿态粘接水中固化:即试片浸水后,涂胶粘接,之后放在水中固化。固化条件均为室温下16~24h。

  强度测试:粘接试片的拉伸性能按GB/T1040-1992进行测试,实验机拉伸速率5mm/min;混凝土试件的拉伸粘接强度按GB/T50081-2003进行测试;粘接试片的剪切粘接强度按GB/T7124-2008进行测试,实验机拉伸速率5mm/min。冲击强度按无缺口塑料试样的简支梁冲击试验方法进行。

  表干时间:常温下按照GBl728-1979测试胶样从加料到混合物变成胶体的时间,胶层厚度为4mm,指触干燥即可。

  热重分析:采用Pyris6TGA热重分析仪进行样品扫描,升温速率10℃/min,测试温度30~1000℃。动态黏弹性能:采用德国GABO的EPLEXOR500N动态热力学性能频谱仪进行测定。试样按仪器要求自制。

  采用Perkin-ElmerSpectrumOne傅立叶变换红外光谱仪测定。固化物结构测试用光谱级溴化钾与固化物混合研磨,压片后进行。液态试样采用光谱级溴化钾压片后在其表面涂薄膜进行。

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