環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的耐熱性研究.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)加固改造工程中，環(huán)氧樹脂建筑結(jié)構(gòu)膠因具有優(yōu)異的力學(xué)及耐久性能而得到廣泛使用。目前，有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)膠的性能研究及工程數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》有望改變這一現(xiàn)狀，該規(guī)范首次對結(jié)構(gòu)膠的耐熱性能提出了要求，并以熱變形溫度限制了結(jié)構(gòu)膠的最高使用溫度。
　　為配合該規(guī)范的編制并為工程應(yīng)用提供研究數(shù)據(jù)，

2、本文探討了結(jié)構(gòu)膠的耐熱性能評價方法，分析了結(jié)構(gòu)膠在不同溫度下的力學(xué)性能、熱變形溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及最高使用溫度之間的關(guān)系，研究了不同固化條件、各組分對結(jié)構(gòu)膠耐熱性能的影響，并結(jié)合工程實際對結(jié)構(gòu)膠配方進行了優(yōu)化。研究結(jié)果表明：
　　結(jié)構(gòu)膠的力學(xué)性能受溫度影響顯著，隨著溫度的升高，結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)膠的熱變形溫度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度存在一定的聯(lián)系，在一定程度上都可反

3、應(yīng)其耐熱性能；熱變形溫度實質(zhì)上反映了結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)膠A、B，其高溫力學(xué)性能存在較大差異。
　　環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)膠的交聯(lián)密度，從而使其高溫力學(xué)性能顯著改善，熱變形溫度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度明顯提高；延長固化時間對結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)膠熱變形溫度略高于雙酚A型環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)膠，但是酚醛型環(huán)氧樹脂自身粘度很大，且固化產(chǎn)物呈現(xiàn)明顯的脆性破壞，不適合作為建筑結(jié)構(gòu)膠使用。不同類型固化劑對結(jié)構(gòu)膠的熱變形溫度有較大影響；選擇合適的固化劑及其復(fù)配，可以提高結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)膠，可選用反應(yīng)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(fù)配；對于耐熱性要

5、求更高的結(jié)構(gòu)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(fù)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(jié)構(gòu)膠的熱變形溫度，但其中“海島結(jié)構(gòu)”橡膠彈性體對結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)膠的熱變形溫度，其中石英粉對結(jié)構(gòu)膠