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CN106047254A - 一种高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶及其制备方法 - Google Patents

一种高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶及其制备方法。该高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶由A，B双组分以2:1的质量比混合而成，其中A组分由双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂，稀释剂，增韧剂，触变剂，偶联剂，填料组分；B组分由酚醛酰胺固化剂，触变剂，偶联剂，填料组成。该粘钢胶施工操作简单，触变性好，顶面施工不流淌；粘钢胶中填料含量达到66%，低成本，高性能。

Description

一种高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及结构胶粘剂领域，特别是涉及一种高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶及其制备方法。
背景技术
工程结构加固是一个新兴的行业，是指当建筑物或构筑物的结构体系不能满足使用要求时，对其进行必要的结构改造与加固。在工程结构加固中，粘钢加固是一种常见的工程加固技术，在粘钢加固中，混凝土是常见的待加固基层，在混凝土加固中需要使用结构胶粘剂将待加固混凝土基层和钢材粘结起来，使之成为统一的整体，进而共同受力，起到结构加固作用。
在以混凝土为基材的粘钢加固中，GB 50728-2011对使用的结构胶基本性能提出了相关明确的要求：胶体性能方面：抗拉强度大于等于30MPa，伸长率大于1.2%；粘结能力方面：钢对钢拉伸剪切强度标准值大于等于15MPa。但是国内大多数用于粘钢加固的结构胶，由于在配方设计的缺陷，根据相关检测院反馈数据，抽检合格率低，大多表现在抗拉强度低，断裂伸长率低，钢对钢拉伸剪切强度不达标等方面。
发明内容
针对现有国内以混凝土为基层粘钢加固用结构胶基本性能上的种种不足，本发明提供一种高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶及其制备方法，以符合粘钢加固工法中GB50728-2011对结构胶基本性能的鉴定标准。
为实现上述目的,本发明采取如下技术方案:
本发明提供一种高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶，其特征在于由A组分，B组分以2:1的质量比混合均匀而成。
所述的A组分由以重量份计的下列原料组成：80份的双酚A型环氧树脂、20份的双酚F型环氧树脂、1～10份的稀释剂、5~15份的增韧剂、1~8份的偶联剂，2~8份的触变剂，200~240份的填料。
所述的B组分由以重量份计的下列原料组成：100~120份的酚醛酰胺固化剂，1～8份的偶联剂，2~8份的触变剂，200~240份的填料。
所述的双酚A型环氧树脂的环氧值为0.48～0.54，双酚F型环氧树脂的环氧值是0.56～0.63。
所述的酚醛酰胺固化剂为腰果酚，甲醛以及特种胺通过曼尼希反应得到的腰果油改性酚醛酰胺类固化剂。
所述的稀释剂为活性稀释剂AGE，即碳十二—碳十四烷基缩水甘油醚。
所述的增韧剂选自液态聚硫橡胶、液体羧端基丁腈橡胶、液体聚丁二烯橡胶中的至少一种。
所述的偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、γ-环氧丙基醚丙基三乙氧基硅烷（KH-560）、γ-丙基三甲基硅烷（KH-570）中的至少一种。
所述的触变剂选自比表面积在150~250m2/g，PH值为4.0~7.0的疏水性气相二氧化硅。
所述的填料选自目数在400目~800目，表面已经过表面改性剂改性处理的活性硅微粉。
所述的高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶的制备方法，其特征在于：A组分的制备将重量份计80份的双酚A型环氧树脂、20份的双酚F型环氧树脂、1～10份的稀释剂、5~15份的增韧剂、1~8份的偶联剂，2~8份的触变剂混合搅拌均匀，再加入200~240份的填料混合搅拌均匀。B组分的制备将重量份计100~120份的酚醛酰胺固化剂、1～8份的偶联剂，2~8份的触变剂混合搅拌均匀，再加入200~240份的填料混合搅拌均匀。将A,B组分按重量比2:1混合搅拌均匀，即制得高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶。
本发明的重点主要有以下两点：
1. 采用经过腰果油改性后得到的酚醛酰胺固化剂，腰果油是天然的可再生化工原料，腰果油分子中含有脂肪族长链，羟基，苯环这些特殊基团，经过腰果油改性后得到酚醛酰胺固化剂，与环氧树脂正常混合固化后，脂肪族长链使得整个胶粘剂体系具有优异的韧性，即很好的断裂伸长率；苯环使得整个胶粘剂体系具有很好的抗化学性，即很好的耐久性，长期使用性；羟基使得整个胶粘剂体系具有较高的粘结强度以优异的反应活性，即胶粘剂有很好的粘结能力；
2. 采用硅烷偶联剂对整个胶粘剂体系进行处理，提高了胶粘剂对混凝土基材以及钢材的浸润粘附效果，增强了整个加固体系的粘结能力，而且还提高结构胶的使用寿命。
本发明的有益效果：本发明解决了粘钢加固施工中粘钢胶性能不能满足国标要求的技术难题。本发明提供的粘钢胶胶体性能优异，常温7天正常固化后，抗拉强度达到45MPa,断裂伸长率达到1.53%；粘结能力强，7天正常固化后钢对钢拉伸剪切强度20.4MPa。结构胶基本性能完全满足GB 50728-2011相关相求，而且本发明提供的粘钢胶配方体系中，填料的加入量可达到66%，在保证性能的前提下，大大降低了成本。
具体实施方式
下面结合一些实施例对本发明作进一步解释,应该理解以下实施例旨在说明,不应被视为对本发明的限制。
实施例1
A组分的制备：将重量份计80份的双酚A型环氧树脂、20份的双酚F型环氧树脂、5份的稀释剂、5份的增韧剂、2份的偶联剂，5份的触变剂混合搅拌均匀，再加入200份的填料混合搅拌均匀。B组分的制备：将重量份计120份的酚醛酰胺固化剂、2份的偶联剂，5份的触变剂混合搅拌均匀，再加入200份的填料混合搅拌均匀。将A,B组分按重量比2:1混合搅拌均匀，即制得高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶。
实施例2
A组分的制备：将重量份计80份的双酚A型环氧树脂、20份的双酚F型环氧树脂、5份的稀释剂、10份的增韧剂、2份的偶联剂，5份的触变剂混合搅拌均匀，再加入200份的填料混合搅拌均匀。组分的制备：将重量份计120份的酚醛酰胺固化剂、2份的偶联剂，5份的触变剂混合搅拌均匀，再加入200份的填料混合搅拌均匀。将A,B组分按重量比2:1混合搅拌均匀，即制得高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶。
实施例3
A组分的制备：将重量份计80份的双酚A型环氧树脂、20份的双酚F型环氧树脂、5份的稀释剂、10份的增韧剂、2份的偶联剂，5份的触变剂混合搅拌均匀，再加入220份的填料混合搅拌均匀。B组分的制备：将重量份计120份的酚醛酰胺固化剂、2份的偶联剂，5份的触变剂混合搅拌均匀，再加入220份的填料混合搅拌均匀。将A,B组分按重量比2:1混合搅拌均匀，即制得高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶。
本发明三个实施例所制得的粘钢胶按GB 50728-2011相关要求进行性能检测，检测数据见表一

Claims (9)

1.一种高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶，其特征在于由A组分，B组分以2:1的质量比混合而成；其中：
所述的A组分由以重量份计的下列原料组成：
双酚A型环氧树脂 80份
双酚F型环氧树脂 20份
稀释剂 1~10份
增韧剂 5-15份
偶联剂 1～8份
触变剂 2~8份
填料 200~240份
所述的B组分由以重量份计的下列原料组成：
酚醛酰胺固化剂 100~120份
偶联剂 1~8份
触变剂 2~8份
填料 200~ 240份。
2.根据权利要求1所述的高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶，其特征在于，所述的双酚A型环氧树脂的环氧值为0.48～0.54，双酚F型环氧树脂的环氧值是0.56～0.63。
3.根据权利要求1所述的高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶，其特征在于，所述的酚醛酰胺固化剂为腰果酚，甲醛以及特种胺通过曼尼希反应得到的腰果油改性酚醛酰胺类固化剂。
4.根据权利要求1所述的高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶，其特征在于，所述的稀释剂为活性稀释剂AGE，即碳十二~碳十四烷基缩水甘油醚。
5.根据权利要求1所述的高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶，其特征在于，所述的增韧剂选自液态聚硫橡胶、液体羧端基丁腈橡胶、液体聚丁二烯橡胶中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶，其特征在于，所述的偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、γ-环氧丙基醚丙基三乙氧基硅烷（KH-560）、γ-丙基三甲基硅烷（KH-570）中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶，其特征在于，所述的触变剂选自比表面积在150~250m2/g，PH值为4.0~7.0的疏水性气相二氧化硅。
8.根据权利要求1所述的高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶，其特征在于，所述的填料选自目数在400目~800目，表面已经过表面改性剂改性处理的活性硅微粉。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8所述的高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶的制备方法，其特征在于：A组分的制备将重量份计80份的双酚A型环氧树脂、20份的双酚F型环氧树脂、1～10份的稀释剂、5~15份的增韧剂、1~8份的偶联剂，2~8份的触变剂混合搅拌均匀，再加入200~240份的填料混合搅拌均匀；B组分的制备将重量份计100~120份的酚醛酰胺固化剂、1～8份的偶联剂，2~8份的触变剂混合搅拌均匀，再加入200~240份的填料混合搅拌均匀；将A,B组分按重量比2:1混合搅拌均匀，即制得高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶。
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