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環(huán)氧樹脂低溫固化劑在建筑膠黏劑中的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-08-28  來源:復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):35
核心提示:用抗壓強度、剪切強度、不同溫度下的固化時間研究環(huán)氧樹脂低溫固化劑的性能,從多種固化劑中選擇適合需要的品種,配成建筑膠黏劑解決環(huán)氧樹脂低溫固化難的問題。隨著溫度的進一步降低,環(huán)氧樹脂的固化更趨緩慢。

       凡是能將多種材料緊密粘合在一起且具有一定實用強度的物質(zhì)統(tǒng)稱為膠黏劑,應(yīng)用于建筑行業(yè)的各類膠黏劑叫做建筑膠黏劑,包括用于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在施工、加固、維修等方面的的建筑膠黏劑,還有應(yīng)用于室內(nèi)外裝修用建筑裝修膠以及用于防水、保溫等方面的建筑密封膠和用于建材產(chǎn)品制造及其它設(shè)備的各種粘接輔裝材料等。在建筑膠黏劑中,環(huán)氧樹脂作為主劑常常被選用。常用的環(huán)氧樹脂有縮水甘油基型環(huán)氧樹脂和環(huán)氧化聚烯烴,我國用于建筑膠黏劑的環(huán)氧樹脂主要是前一類。由于環(huán)氧樹脂膠黏劑具有粘結(jié)力強、工藝性能好、膠層機械強度高、耐介質(zhì)、耐老化性優(yōu)良、電絕緣性能好、固化物收縮率小、材料來源廣泛,因而得到廣泛應(yīng)用。環(huán)氧樹脂膠黏劑中,固化劑是不可缺少的組成部分,根據(jù)種類可分為有機胺類、有機酸酐類咪唑類、有機高聚物類和其它類等多種‘3]。由于環(huán)氧樹脂的固化受溫度的影響非常明顯,很多固化劑在室溫下對環(huán)氧樹脂固化的速度比較適宜,基本上能滿足建筑上的需要,但是隨著溫度的降低,特別在溫度降到5'C以下coc左右)時,一些固化劑就不能很好地參與固化反應(yīng),那么,開發(fā)低溫固化劑的工作就變得尤其重要。

1  實驗部分

1.1原材料


      環(huán)氧樹脂CYD - 128,岳化樹脂廠;HDT -31,湖北大學(xué)化工廠;DMP - 30,湖北大學(xué)化工
廠;多硫醇,德國進口樣品;改性脂肪族聚胺一302,江蘇;改性脂肪族聚胺-38,江蘇;偶聯(lián)劑KH-550,武漢大學(xué)化工廠;硅微粉(600目),湖州硅微粉廠;輕質(zhì)CaC03,湖北;氣相Sio2,Cab -o-sil。

1.2樣品制備

       1.2.1  剪切樣制備  室溫下,按CYD-128:KH-550:混合填料:固化劑-100:1:20:30—100質(zhì)量比,分別將CYD-128與除固化劑外的成分?jǐn)噭?,最后加入各自的固化劑,混合均勻,然后用排筆刷涂膠于A3鐵片(各10組),5LC固化一周以上,待測。

      1.2.2抗壓樣制備  配方與抗剪樣相同,在5°C下用一次性塑料杯按以上比例調(diào)勻,澆鑄成圓臺形,上徑①上-26. 0mm,下徑①上-20. 0mm,樣高h(yuǎn)=25. 0mm,各澆鑄10個樣,5°C放置1周以上,待測。

1.3性能測試

1.3.1基本性能測試(見表1)  胺值的測定以

       每克樣品所含胺的摩爾數(shù),以KOH的毫克數(shù)來表示;黏度用NDJ -1型旋轉(zhuǎn)黏度計于25℃測定;密度的測定按GB611 - 88《密度測定通用方法》進行。1.3.2  力學(xué)性能檢測  剪切強度和抗壓強度測試儀均按HG2 -151- 65、GB1041- 70,采用10噸液壓萬能試驗機(型號WE-io,天水紅山試驗機廠)進行檢測。

2  結(jié)果與討論
    
       由于要選擇低溫型的固化劑,一些常溫下反應(yīng)活性較強的固化劑,在低溫下(10℃)活性較低,因而對環(huán)氧樹脂的固化變得很難,特別是在接近0℃時,有些固化劑就基本上停滯了反應(yīng)。當(dāng)然,在超低溫下的固化研究工作已經(jīng)有人開展了,只是沒有形成一個系統(tǒng)。本文僅限于10°C以下(0°C以上)的環(huán)氧樹脂固化劑的應(yīng)用作了一些研究。表2為低溫固化時間與低溫下的抗剪與抗壓強度。

       從表2可以看出,就低溫固化而言,多硫醇、302/38、改性胺- 38、302/HDT/DMP都是可選之列,但是考慮到固化物的力學(xué)強度及固化劑的價格,選擇302/38、改性胺-38、302/HDT/DMP,在這幾種固化劑中優(yōu)先選擇固化劑302/38,原因有以下三個方面:一是這種固化劑的低溫固化活性較強,5℃可以在30 min內(nèi)基本硬化;二是固化物在低溫下固化一定的時間具有一定的強度,若配比恰當(dāng)可得到較高性能的環(huán)氧樹脂固化物;三是在0℃時,302/38的黏度適宜,可操作性好,與環(huán)氧樹脂混容性良好。

 
 
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