无溶剂建筑结构胶的制备与性能.docVIP

无溶剂建筑结构胶的制备与性能 樊庆春1 黄茂喜2 贺曼罗3蒋伟4 1.武汉工程大学绿色化工过程省部共建教育部重点实验室，湖北 武汉 430074 2.武汉森茂精细化工有限公司，湖北 武汉 3.中科院大连化学物理研究所，辽宁 大连 4.北京国业科技有限公司 北京 摘要：环氧树脂存在粘度高、固化物质脆、冲击性能差等缺点，限制了它的应用，以活性增韧剂CYH-277对环氧树脂进行稀释、增韧,制备了无溶剂建筑结构胶粘剂。对活性增韧剂的结构进行了表征，考察了CYH-277对环氧树脂粘度的影响，研究了固化物的热性能，并用扫描电子显微镜(SEM)表征其形态结构，测试了制备的无溶剂建筑结构胶粘剂的力学性能，结果表明：CYH-277能够有效降低环氧树脂的粘度，调整施工性能，可以有效改善环氧树脂胶粘剂的综合性能。 关键词： 环氧树脂；活性增韧剂；活性稀释剂；建筑结构胶粘剂 大量建筑物由于结构老化或者地质灾害导致坍塌隐患，向建筑结构胶提出了更高的要求，环氧树脂由于具有优异的粘接性能、机械性能、耐化学介质性能、绝缘性能和灵活的施工性能，在建筑加固领域得到广泛应用并呈现良好的发展前景[1，2]。环氧树脂由于粘度高、固化物较脆、易于开裂，其应用领域受到了限制[1-4]。为了改善环氧树脂的韧性，一般采用液体聚硫橡胶、尼龙、反应性丁腈橡胶等弹性体进行改性[3-9]，但胶液的粘度较大、长时间存放易分层、流动性较差，不利于施工和应用；采用小分子增塑剂进行改性往往导致热性能和力学性能下降。本研究采用活性增韧稀释剂CYH-277制备了无溶剂建筑结构胶，测试了其性能。 1.实验部分 1.1 主要原材料 环氧树脂：巴陵石化公司；CYH-277（反应型环氧增韧剂）： 武汉森茂精细化工有限公司?；改性胺固化剂：市购；助剂。 1.2 结构表征 使用付立叶红外光谱仪（Nicolet Impact 420型，美国）对CYH-277进行结构表征。 样品经液氮冷冻并立即折断，真空干燥，并在截面上镀金后由扫描电镜(SEM, S-570, Hitachi, Japan)观察，拍照。 1.3 样品制备 将环氧树脂与一定量CYH-277充分混合，加入配合量的固化剂，充分混合，置入模具中，室温固化7天后进行各项性能测试。 将环氧树脂、CYH-277、填料、助剂按照一定比例混合，充分研磨得到无溶剂建筑结构胶甲组分，待用。将无溶剂建筑结构胶甲组分与固化剂按照一定比例混合制样，充分固化后根据相关标准进行测试。 1.4 性能测试 动态力学热分析(DMTA)在动态力学热分析仪(DMTA-V, Rheometric Scientific Co., USA)上进行。测试频率为1 Hz，温度范围为-50~280 ℃，液氮冷却降温，升温速率为5 ℃/min。 用万能电子拉力机(CMT-6503, 深圳新三思试验设备公司)根据相关标准测试胶粘剂的性能，三次平行测量结果的平均值作为最终数据。 2. 结果与讨论 2.1 CYH-277的红外光谱 图1 CYH-277红外光谱图 图1 是活性增韧剂CYH-277的红外吸收光谱。对谱图进行分析, 2931cm-1 ,2857cm-1(—CH2—伸展峰) , 是己环结构的特征峰；965cm-1 是环氧基的吸收峰；3442cm-1是羟基的吸收峰，说明分子链中含有羟基、环氧基等活性基团。因而具有很好的增韧性能和反应活性，可大幅度地提高环氧树脂固化物的耐冲击、抗开裂以及粘结强度等物理机械性能。 2.2 CYH-277的质量指标 表1 CYH-277的质量指标如下: 密度（20℃，g/cm3) 粘度（25℃，mPa·S） 挥发份（%，pbw） 外观 0.985 60±20 ≤0.5 无明显机械杂质 2.3 CYH-277与环氧树脂的相容性 （a） (b) (c) (d) (e) (f) 图1 不同含量的CYH-277/E-51混合溶液显微镜照片（a:10wt%,b:20wt%,c：40wt%,d:50wt%,e:60wt%,f:80wt%, ） 从图1中可以看出增韧剂CYH-277与环氧树脂混合很均匀，没有看到明显的两相，相容性很好，而且混合物放置一年后未出现分层，根据我们的施工实践，CYH-277还可以防止环氧树脂冬季结晶改善施工性能。另外，将CYH-277