纳米橡胶改性环氧树脂在建筑结构胶中的应用

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　　［摘要］纳米橡胶改性环氧树脂是一种高韧性高综合性能的纳米改性环氧树脂，经热处理的纳米橡胶改性环氧树脂的加入能够在一定程度上提高结构胶的综合性能，再配合偶联剂和合适的填料，可以制备具有较强综合性能的建筑结构胶。
　　［关键词］纳米橡胶；增韧；环氧树脂；结构胶
　　 环氧树脂建筑结构胶经过20~30年的研究与应用，已成为当今用于建筑修补与加固的主要胶种。由于纯环氧树脂固化物具有较高的交联结构，且固化物质脆，需要进行改性来增强其韧性。纳米橡胶改性环氧树脂是一种高韧性高综合性能的纳米改性环氧树脂，它采用超细（纳米级）全硫化粉末橡胶为主要改性原料，使改性后的环氧树脂不仅韧性大幅提高且刚性不降低。本文对纳米橡胶改性环氧树脂应用于建筑结构胶进行了研究。
　　1实验
　　1.1 实验原料及测试项目
　　 表1原料名称及规格
　　
　　
　　
　　 表2测试项目
　　
　　
　　
　　1.2 试样制备
　　 将表1中的各种原料按试验设计的配比准确称量，在合适的容器内充分搅拌混合，按标准中要求制备试样和养护。
　　
　　2 结果与讨论
　　2.1 纳米橡胶改性环氧树脂的添加量对结构胶性能的影响
　　
　　表3 经热处理的纳米橡胶改性环氧树脂的添加量对结构胶性能的影响
　　
　　
　　
　　 为了控制配方成本，我们在配方设计中将纳米橡胶改性环氧树脂添加量控制在环氧树脂总量的40%以内，从表3和图1中可以看出，经热处理的纳米橡胶改性环氧树脂的加入对结构胶的钢-钢拉伸抗剪强度、胶体抗压强度和胶体抗弯强度的提高均有一定的作用，随着纳米橡胶改性环氧树脂加入量的提高，钢-钢拉伸抗剪强度随之增加，纳米橡胶改性环氧树脂的量增加到一定程度，钢-钢拉伸抗剪强度不再增加；胶体抗压强度和胶体抗弯强度起初也随着纳米橡胶改性环氧树脂加入量的提高而增加，而纳米橡胶改性环氧树脂的量增加到一定程度，胶体抗压强度和胶体抗弯强度均出现下降。综合考虑，经热处理的纳米橡胶改性环氧树脂的添加量可以为环氧树脂总量的20~30%。
　　 经过多次的试验，我们发现未经热处理的纳米橡胶改性环氧树脂的加入对结构胶的钢-钢拉伸抗剪强度没有提高作用，而经热处理的纳米橡胶改性环氧树脂却有明显作用，这可能是由于纳米橡胶改性环氧树脂在热处理状态下，其“活性”得到提高。
　　2.2偶联剂对结构胶性能的影响
　　 试验配方中加入了适量的偶联剂。偶联剂是分子两端含有不同性质基团的化合物。两端基可以分别与胶粘剂分子和被粘物结合，起“架桥”的作用。偶联剂的加入能提高建筑结构胶的粘接强度[1]。
　　2.3填料对结构胶性能的影响
　　 在环氧树脂胶粘剂中加入填料不仅可以降低成本，还可降低固化收缩率和热膨胀系数，提高机械强度、硬度和热性能等[2]，各种常用填料对结构胶性能的影响见表4，活性硅微粉的加入对结构胶的综合性能提高较大。
　　表4 填料对结构胶性能的影响
　　
　　
　　
　　3结论
　　 通过实验，研究制备了添加纳米橡胶改性环氧树脂的结构胶。实验发现，经热处理的纳米橡胶改性环氧树脂的加入能够在一定程度上提高结构胶的综合性能，再配合偶联剂和合适的填料，可以制备具有较强综合性能的建筑结构胶。
　　
　　参考文献
　　［1］贺曼罗．建筑结构胶粘剂与施工应用技术[M]．北京：化学工业出版社，2001：18-20．
　　［2］孙曼灵．环氧树脂应用原理与技术[M]．北京：机械工业出版社，2002：280．
　　
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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