環(huán)氧樹脂結構膠的耐熱性研究.pdf

1、混凝土結構加固改造工程中，環(huán)氧樹脂建筑結構膠因具有優(yōu)異的力學及耐久性能而得到廣泛使用。目前，有關建筑結構膠的性能研究及工程數據大多是在常溫下進行的，但是作為有機高分子材料，其性能受溫度影響顯著，這在以往的工程實際中并沒有引起足夠的重視。最新頒布的《工程結構加固材料安全性鑒定技術規(guī)范》有望改變這一現狀，該規(guī)范首次對結構膠的耐熱性能提出了要求，并以熱變形溫度限制了結構膠的最高使用溫度。
　　為配合該規(guī)范的編制并為工程應用提供研究數據，

2、本文探討了結構膠的耐熱性能評價方法，分析了結構膠在不同溫度下的力學性能、熱變形溫度、玻璃化轉變溫度及最高使用溫度之間的關系，研究了不同固化條件、各組分對結構膠耐熱性能的影響，并結合工程實際對結構膠配方進行了優(yōu)化。研究結果表明：
　　結構膠的力學性能受溫度影響顯著，隨著溫度的升高，結構膠的拉伸強度、拉剪強度、拉伸彈性模量均明顯下降，拉伸斷裂伸長率、拉伸蠕變明顯增加。結構膠的熱變形溫度和玻璃化轉變溫度存在一定的聯(lián)系，在一定程度上都可反

3、應其耐熱性能；熱變形溫度實質上反映了結構膠彈性模量隨溫度升高而降低的情況；測試中負荷大小對其值影響顯著，僅采用單一的負荷大小來衡量耐熱性能有一定局限性，兩種熱變形溫度相近的結構膠A、B，其高溫力學性能存在較大差異。
　　環(huán)氧樹脂結構膠的耐熱性能受固化條件影響顯著。升溫固化因顯著增加了結構膠的交聯(lián)密度，從而使其高溫力學性能顯著改善，熱變形溫度和玻璃化轉變溫度明顯提高；延長固化時間對結構膠的熱變形溫度有一定的提高作用，但沒有升溫固化效

4、果明顯。
　　結構膠的組成對其耐熱性能也存在較大影響。酚醛型環(huán)氧樹脂結構膠熱變形溫度略高于雙酚A型環(huán)氧樹脂的結構膠，但是酚醛型環(huán)氧樹脂自身粘度很大，且固化產物呈現明顯的脆性破壞，不適合作為建筑結構膠使用。不同類型固化劑對結構膠的熱變形溫度有較大影響；選擇合適的固化劑及其復配，可以提高結構膠熱變形溫度，但是提高程度遠沒有升溫固化明顯；對于壓注用建筑結構膠，可選用反應活性較高的酚醛胺與耐熱性能良好、低粘度的改性脂環(huán)胺復配；對于耐熱性要

5、求更高的結構膠，則可采用改性芳香胺作為固化劑，并且很有必要進行升溫后固化處理。
　　單環(huán)氧稀釋劑稀釋效果好，但對熱變形溫度影響很大；環(huán)氧官能度較高的稀釋劑對熱變形溫度和抗壓強度影響較小，但稀釋效果較差；通過單環(huán)氧和雙環(huán)氧官能度稀釋劑復配可以較好地解決這一矛盾。不同類型的增韌劑均降低了結構膠的熱變形溫度，但其中“海島結構”橡膠彈性體對結構膠的熱變形溫度影響較小，且增韌效果明顯。填料的加入可以提高結構膠的熱變形溫度，其中石英粉對結構膠