一種高彈性改性環(huán)氧道路修補膠的研制

胡高平 高杰 何培新

摘要：通過添加合適的增韌劑對雙酚A環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，得到改性環(huán)氧樹脂；同時篩選合適的韌性固化劑，固化得到高彈性道路修補膠。

關(guān)鍵詞：雙酚A環(huán)氧樹脂；增韌劑；固化劑；拉伸強(qiáng)度；伸長率

中圖分類號：TQ433.4+37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-5922（2014）11-0065-02

1 前言

雙酚A型環(huán)氧樹脂也稱E型環(huán)氧樹脂，是由環(huán)氧氯丙烷與雙酚A在氫氧化鈉作用下反應(yīng)而成。通過控制環(huán)氧氯丙烷與雙酚A的物質(zhì)的量之比，可制得各種分子質(zhì)量的環(huán)氧樹脂。其中相對分子質(zhì)量小于700，軟化點低于50 ℃的稱為低分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂。由于環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的綜合特性，因而在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。如交通工具上用于飛機(jī)粘接點焊、船舶螺旋槳及主機(jī)的固定、汽車板金補強(qiáng)等；光學(xué)儀器上用于棱鏡組合、固定等；電器電子上用于元件組裝、揚聲器膜固定、電視安全玻璃固定、鐵芯線圈組合；土木建筑上用于混凝土預(yù)制件固定、新舊水泥聯(lián)結(jié)、道路修補、路面反光器、瓷磚、玻璃粘接、舊建筑物加固、設(shè)備基礎(chǔ)、文物修復(fù)；機(jī)械工業(yè)上用于機(jī)床維修、刀具粘接、設(shè)備不停車堵漏等[1]。

為增強(qiáng)環(huán)氧樹脂固化物的韌性，提高抗彎和抗沖強(qiáng)度，一般加入活性增韌劑。常用的活性增韌劑主要是單官能團(tuán)的環(huán)氧化植物油以及多官能團(tuán)的熱塑性聚酰胺樹脂、聚硫橡膠、丁腈橡膠、聚酯樹脂以及甘油環(huán)氧樹脂等。固化劑是環(huán)氧樹脂膠粘劑中不可缺少的組成部分，根據(jù)種類可分為有機(jī)胺類、有機(jī)酸酐類、咪唑類、有機(jī)高聚物類和其他類等多種。本文固化劑采用在室溫下能對環(huán)氧樹脂固化類型。有機(jī)高聚物類如聚酰胺韌性很好，可選擇使用；韌性酚醛胺是通過曼尼希甲基反應(yīng)進(jìn)行的一種改性物，由于該固化劑中含有多種酚羥基和胺類活潑氫，大大加強(qiáng)反應(yīng)活性，提高了氨基與環(huán)氧基團(tuán)的固化反應(yīng)速度，能夠解決低溫施工難題[2]。

2 實驗部分

2.1 主要原材料

環(huán)氧樹脂NPEL128，臺灣南亞環(huán)氧樹脂有限公司；活性增韌劑227，岳陽巨虹精細(xì)化工有限公司；活性增韌劑01、02，湖北奧生新材料科技有限公司；固化劑聚酰胺樹脂651#，韌性酚醛胺HDJ-1，促進(jìn)劑DMP-30，湖北奧生新材料科技有限公司；偶聯(lián)劑KH-550，武大新材料有限公司。

本文選用環(huán)氧樹脂活性增韌劑性能見表1。

2.2 測試儀器

Inston電液伺服材料實驗機(jī)，型號1341。

2.3 性能測定

膠體拉伸強(qiáng)度及伸長率：按GB/T 2568—1995測定；

胺值：以每克樣品所含胺的摩爾數(shù)，以KOH的毫克數(shù)來表示；

黏度：用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)黏度計測試。

2.4 制樣

按GB/T 2568—1995要求制作樣片，按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)固化、待測。

3 結(jié)果與討論

3.1 膠粘劑配方及性能見表2所示。

3.2 固化劑基本指標(biāo)（見表3）

3.4 討論

結(jié)合表3，可以看出：

（1）在拉伸強(qiáng)度相當(dāng)?shù)那闆r下，增韌劑01的伸長率大一些；

（2）227比例在15～25變化時，伸長率變化較大，但拉伸強(qiáng)度變化不大，且少于10.0 MPa；

（3）增韌劑01和02對體系伸長率影響較大，7～10號配方伸長率均超過50.0%，10號配方達(dá)到115.0%，但強(qiáng)度只有4.3 MPa；

（4）綜合考慮，8號配方性能滿足修補膠的要求。

4 結(jié)論

通過添加合適的增韌劑01/02按一定比例對雙酚A環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，得到改性環(huán)氧樹脂；同時篩選合適的韌性固化劑HDJ-1，添加KH-550/ DMP-30，室溫固化24 h + 60 ℃固化2 h后得到高彈性道路修補膠，能夠滿足客戶需要， 拉伸強(qiáng)度≥10.0 MPa，伸長率≥50.0%。

還可根據(jù)該膠粘劑特點，進(jìn)一步改善其韌性，用于高彈性界面的粘接。

參考文獻(xiàn)

[1]胡高平，袁紅英，肖衛(wèi)東.金屬用膠粘劑及粘接技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2]胡玉明，吳良義.固化劑[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.