低粘度慢固化环氧树脂固化剂的研究

低粘度慢固化环氧树脂固化剂的研究
胡高平 高杰（湖北大学化工厂  武汉 湖北 430062）
摘  要：在建筑加固胶行业中，胶的适用期一直是制约施工的关键因素，本文采用化学方法对芳香胺进行改性，制得低粘度固化剂，得到慢固化强度高的固化物，满足建筑加固行业在较高温度（35-40℃）下的施工难题。
关键词：适用期；芳香胺；建筑加固胶标准。
0  前言
环氧树脂是一类含有环氧基团的线性高分子化合物，它对几乎所有的建筑混凝土、金属、玻璃、纤维、硬质塑料等，均有很好的粘接力。在热固型树脂中，环氧固化物的收缩率最低，可小到0.2%以下[1]。另外环氧树脂的固化物耐老化、耐化学介质性能好，也是热固型树脂中最优的，因此达到了建筑结构胶应有50年以上寿命的特殊要求[2]。但环氧树脂只有与固化剂很好配合才能达到建筑加固胶的标准要求。在常温固化体系中，能室温慢速固化剂常用主要有聚酰胺类、酮亚胺类、脂环胺类、聚醚胺类、芳香胺类、咪唑类。聚酰胺类属于传统固化剂，在温度在15～25℃固化很慢，配胶量也大，但当温度高于35℃时适用期迅速缩短，不便操作，加上粘度太高，无法容纳更多填充料而制约了其在建筑胶的推广。酮亚胺类固化剂属于潜伏性，虽粘度适宜，但固化过程中需有水分或胺类参与，且强度无法满足建筑胶标准要求，而无法推广该品种。脂环胺类和聚醚胺类在高于35℃时固化较慢，但价格太高也限制了使用。芳香胺类属于固体不便于常温配制，推广力度也不大。咪唑类虽常温能延长时间，但固化度太低，无法在建筑胶行业推广使用。综合考虑价格及性能因素，本文选用芳香胺进行液化化学改性，制得低粘漫固化环氧树脂固化剂，同时以建筑加固用浸渍胶项目标准进行实验。
1  实验部分
1.1  主要原材料
环氧树脂CYD128、EPG660，岳化树脂厂；气相二氧化硅，美国卡博特；偶联剂KH-550，武大新材料有限公司；固化剂HD-MG、促进剂DMP-30，湖北大学化工厂。
1.2  测试仪器
Inston电液伺服材料实验机，型号1341。
1.3  性能测定
按GB/T7124-1986胶黏剂拉伸剪切强度测定方法（金属对金属）测定钢-钢剪切强度；按GB/T94-1986测定钢-钢不均匀扯离强度；按GB/T2568-1981测定胶体抗拉强度、受拉弹性模量及伸长率；按GB/T2570-1981测定胶体抗弯强度；按GB/T2569-1981测定胶体抗压强度。
1.4  制样
按GB/T50367-2006要求处理样片，制作模具，按要求进行养护固化、待测。
2  结果与讨论
2.1  胶黏剂配方
配方中分甲、乙两组分，甲组分是CYD128/EPG660/气相二氧化硅/KH-550=100/10～15/适量/1。乙组分是HD-MG（含DMP-30适量）。甲：乙=100：33（质量份）。
2.2  HD-MG基本性能
胺值，mgKOH/g：600±20;粘度，mpa.s（25℃）：1200±200，29℃情况下，100 g适用期1h50min，非常适于现场操作30～50 min适用期的要求。（普通聚酰胺40℃以下粘度约3000～30000 mpa.s，粘度太高，不利于操作）
2.3  GB/T50367-2006中浸渍标准要求
GB/T50367-2006中浸渍标准要求如表1所示2.4 记录力学性能
记录力学性能见表2.结合表1、表2，可以看出以下几个方面：
表1  浸渍胶标准要求[5]性能项目性能要求A级胶B级胶胶体
性能
抗拉强度/MPa
≥40
≥30
受拉弹性模量/MPa
≥2500
≥1500
伸长率/%
≥1.5
抗弯强度/MPa
≥50
≥40
抗压强度/MPa
≥70
粘接
能力
钢-钢拉伸剪切/MPa
≥14
≥10
钢-钢不均匀扯离/MPa
≥20
≥15