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《腰果殼油改性酚醛胺環(huán)氧樹脂固化劑性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、收稿日期:2013-08-29作者簡介:趙明亮(1980-),男,碩士,研究方向:環(huán)氧固化劑的改性及應(yīng)用。E-mail:zmlld@163.com。研究報告及專論特約專欄新專利腰果殼油改性酚醛胺環(huán)氧樹脂固化劑性能研究趙明亮1,KIMYun-mi2(1.卡德萊化工(珠海)有限公司,廣東珠海519050;2.CardoliteCorporation,MonmouthJunction,NewJersey08852,USA)摘要:對比了酚醛胺NX-2003D及聚酰胺Versamid140與環(huán)氧樹脂Epon828膠粘劑的力學(xué)強度,
2、及在室溫、低溫、潮濕面的粘接強度。通過設(shè)計的建筑膠配方,研究了其室溫及低溫的粘接強度增長速度,及耐濕熱老化性能。結(jié)果表明,在常溫固化時,NX-2003D體系具有與Versamid140體系相近的良好力學(xué)強度及粘接性能;但在低溫條件下,NX-2003D體系表現(xiàn)出優(yōu)于聚酰胺140體系的固化性能,在0℃固化7d及14d后,NX-2003D體系的拉伸剪切強度分別達到5MPa及11MPa以上,可以滿足使用要求。NX-2003D體系的耐濕熱老化性能及對潮濕面的粘接強度,也明顯優(yōu)于聚酰胺140體系。關(guān)鍵詞:酚醛胺;環(huán)氧樹脂建筑膠;低溫
3、固化;潮濕面固化;濕熱老化中圖分類號:TQ433.4+37文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1001-5922(2014)02-0057-041前言隨著建筑科技的發(fā)展和新興建材的大量應(yīng)用,建筑用結(jié)構(gòu)膠的需求日益增大。特別是環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠,在建筑加固、石材干掛、混凝土修補等方面得到了廣泛應(yīng)用[1~3]。對一些苛刻的自然條件,如冬季的低溫,大壩、碼頭等潮濕的基材等,環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠性能尚不理想。針對上述局限,本公司以腰果殼油為原料,開發(fā)出酚醛胺固化劑NX-2003D,與環(huán)氧樹脂復(fù)配后,具有低溫固化快、對潮濕面粘接強度高、耐濕熱老化性能好等特
4、2.1實驗原料雙酚A環(huán)氧樹脂Epon828,EEW=190,邁圖;固化劑NX-2003D,AHEW=95,卡德萊化工;固化劑Versamid140,AHEW=95,科寧;其他原材料,工業(yè)級,市購。2.2實驗儀器萬能電子材料試驗機AGS-X10KN,島津企業(yè)管理(中國)有限公司;低溫烘箱,ThermoSCIENTIFIC。2.3試樣制備拉伸、壓縮及彎曲試樣:將環(huán)氧樹脂Epon828與固化劑按當(dāng)量配比混合均勻,真空脫泡后倒入相應(yīng)模具點,大大改善了現(xiàn)有環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠在這些苛刻條件下的中,25℃固化7d后,脫模,備測試。不足。拉伸
5、剪切強度試樣:將環(huán)氧樹脂與固化劑按當(dāng)量配比混合均勻后,涂膠于噴砂后的45號碳鋼試片,粘接面2實驗部分積12.5mm×25mm,壓合,固定,在相應(yīng)條件下固化后,備測試。其中潮濕面粘接試樣制備是將試片浸水后,潮濕狀態(tài)下涂膠,粘接。拉伸剪切強度按照GB/T7124—2008《膠粘劑拉伸2.4性能測試剪切強度的測定》進行,加載速率為9mm/min。拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度按照GB/T快速水浴老化按照GB50550—2010附錄J《結(jié)構(gòu)用2567—2008《樹脂澆注體性能試驗方法》進行,拉伸速粘接材料濕熱老化性能現(xiàn)場快速復(fù)驗方
6、法》及評定標(biāo)率為2mm/min,壓縮速率為5mm/min,彎曲強度速率準(zhǔn),在80℃水浴中老化168h。研究報告及專論綜述特約專欄應(yīng)用技術(shù)新專利為10mm/min。表1不同固化劑的環(huán)氧膠力學(xué)強度(25℃/7d固化)Tab.1MechanicalstrengthofEpon828adhesivescuredwithdifferentcuringagents,at25℃/7dNX-2003DVersamid140拉伸強度/MPa5153彎曲強度/MPa10894壓縮強度/MPa75843結(jié)果與討論3.3不同固化劑的性能
7、比較3.3.1測試配方3.1不同固化劑的環(huán)氧膠力學(xué)性能表2為常見的環(huán)氧建筑膠配方,添加了環(huán)氧樹脂、固從表1可以看到,NX-2003D固化劑與聚酰胺140相化劑、偶聯(lián)劑、抗沉降劑及觸變劑,A、B組分配比均為比,環(huán)氧膠壓縮強度略低,拉伸強度接近,彎曲強度還2∶1(質(zhì)量比),具有觸變性及抗流掛性。高于Versamid140體系。這說明腰果殼油改性所得的酚醛胺固化劑NX-2003D性能較好,可以滿足環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠的強度要求。3.2不同固化條件的環(huán)氧膠拉伸剪切強度從圖1可以看出,粘接干燥基材,在充分固化(25℃/7d)時,NX-200
8、3D與Versmid140配制的環(huán)氧膠都有很高的拉伸剪切強度。但在低溫固化時(0℃/7d),Versamid140體系的剪切強度不到1MPa,而NX-2003D體系已超過5MPa。說明采用NX-2003D的膠粘劑甚至可以在低至0℃的條件下施工。這是由于酚醛胺中酚羥基具有促進固化的作用[4]。當(dāng)在潮濕基材表面固化時,N