环氧建筑结构胶的耐热性能研究

　　摘要：对比了两种不同测试方法及不同固化条件对HDT的影响，研究了不同固化剂、稀释剂和增韧剂的环氧结构胶耐热性能，并对压注型粘钢结构胶的配方进行了优化.试验结果表明，当采用改性脂环胺、酚醛胺等刚性较大的固化剂、官能度较高的环氧稀释剂和“海岛结构”橡胶弹性体增韧剂时，结构胶同时具有良好的耐热性能和冲击韧性.优化后的结构胶HDT达到65.9℃，T冲击剥离长度为21mm，其综合性能完全满足结构加固需要.
　　关键词：环氧胶粘剂；耐热；热变形温度
　　
　　混凝土结构的维修、加固、改造领域中，环氧结构胶因具有力学性能好、施工方便、加固周期短、节约成本等优点而被普遍采用[1].作为有机高分子材料，环氧建筑结构胶的耐热性能应得到足够重视.对于有机结构胶的耐热性能，人们最关心的是在一定温度下材料的强度和抗形变性能，而表征材料抗形变性能的两个重要温度指标是热变形温度（HDT）和玻璃化温度（Tg），其中热变形温度测试方法简单，在工程领域应用非常广泛[2].
　　《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》（GB50728-2011）（简称材料规范）中首次采用热变形温度对结构胶的耐热性能做了规定，要求以混凝土为基材的I类结构胶在23℃21d固化条件下，热变形温度（B法）不低于65℃[3].常温固化的建筑结构胶，尤其是低粘度的压注型粘钢结构胶，要求满足基本力学性能的同时兼顾耐热性、韧性和粘度等指标，难度较大，需通过合理地选择结构胶的各组分来实现.本文针对压注型粘钢结构胶，选取应用最广泛的双酚A型环氧树脂为主体树脂，通过测试热变形温度，考察了测试方法、固化条件、固化剂、稀释剂、增韧剂对结构胶耐热性能的影响，并对结构胶配方进行了优化.
　　1实验部分
　　1.1原材料
　　环氧树脂：选用双酚A型环氧树脂CYD128，环氧当量180～190g/mol，中国石化巴陵石化公司生产；固化剂：选用常用的5种不同类型改性胺类固化剂，其参数见表1；稀释剂：选用3种不同官能度的环氧稀释剂，其参数见表2；增韧剂：C1（“海岛结构”橡胶弹性体）、C2（聚硫橡胶）.
　　1.2试验方法
　　本试验A组分为环氧树脂、稀释剂和增韧剂，B组分为固化剂，A、B两组分质量比按计算确定，各组成材料若无特殊说明，其质量分数均以100g环氧树脂为基准.
　　本试验的试样制备和性能测试按照材料规范（GB50728-2011）的要求进行.热变形温度测试按材料规范推荐的《塑料负荷变形温度的测定》（GB/T1634.2-2004）的规定进行，热变形温度取两个试样的平均值，且两个试样的测试值不得大于2℃；韧性和粘度测试按材料规范的规定进行.
　　1.3主要试验设备
　　热变形温度测试仪，XWB300A，承德试验机厂；T型冲击剥离试验机，自制；电子万能试验机，WDW100，中国科学院长春科新试验仪器研究所；旋转粘度计；恒温箱等.
　　2实验结果与讨论