一種高彈性改性環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環氧樹脂進行改性，得到改性環氧樹脂；同時篩選合適的韌性固化劑，固化得到高彈性道路修補膠。

關鍵詞：雙酚A環氧樹脂；增韌劑；固化劑；拉伸強度；伸長率

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

1 前言

雙酚A型環氧樹脂也稱E型環氧樹脂，是由環氧氯丙烷與雙酚A在氫氧化鈉作用下反應而成。通過控制環氧氯丙烷與雙酚A的物質的量之比，可制得各種分子質量的環氧樹脂。其中相對分子質量小于700，軟化點低于50 ℃的稱為低分子質量環氧樹脂。由于環氧樹脂具有優良的綜合特性，因而在國民經濟的各個領域中被廣泛應用。如交通工具上用于飛機粘接點焊、船舶螺旋槳及主機的固定、汽車板金補強等；光學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制件固定、新舊水泥聯結、道路修補、路面反光器、瓷磚、玻璃粘接、舊建筑物加固、設備基礎、文物修復；機械工業上用于機床維修、刀具粘接、設備不停車堵漏等[1]。

為增強環氧樹脂固化物的韌性，提高抗彎和抗沖強度，一般加入活性增韌劑。常用的活性增韌劑主要是單官能團的環氧化植物油以及多官能團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氧樹脂等。固化劑是環氧樹脂膠粘劑中不可缺少的組成部分，根據種類可分為有機胺類、有機酸酐類、咪唑類、有機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氧樹脂固化類型。有機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進行的一種改性物，由于該固化劑中含有多種酚羥基和胺類活潑氫，大大加強反應活性，提高了氨基與環氧基團的固化反應速度，能夠解決低溫施工難題[2]。

2 實驗部分

2.1 主要原材料

環氧樹脂NPEL128，臺灣南亞環氧樹脂有限公司；活性增韌劑227，岳陽巨虹精細化工有限公司；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，促進劑DMP-30，湖北奧生新材料科技有限公司；偶聯劑KH-550，武大新材料有限公司。

本文選用環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，型號1341。

2.3 性能測定

膠體拉伸強度及伸長率：按GB/T 2568—1995測定；

胺值：以每克樣品所含胺的摩爾數，以KOH的毫克數來表示；

黏度：用NDJ-1型旋轉黏度計測試。

2.4 制樣

按GB/T 2568—1995要求制作樣片，按要求進行養護固化、待測。

3 結果與討論

3.1 膠粘劑配方及性能見表2所示。

3.2 固化劑基本指標（見表3）

3.4 討論

結合表3，可以看出：

（1）在拉伸強度相當的情況下，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號配方達到115.0%，但強度只有4.3 MPa；

（4）綜合考慮，8號配方性能滿足修補膠的要求。

4 結論

通過添加合適的增韌劑01/02按一定比例對雙酚A環氧樹脂進行改性，得到改性環氧樹脂；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， 拉伸強度≥10.0 MPa，伸長率≥50.0%。

還可根據該膠粘劑特點，進一步改善其韌性，用于高彈性界面的粘接。

參考文獻

[1]胡高平，袁紅英，肖衛東.金屬用膠粘劑及粘接技術[M].北京：化學工業出版社，2003.

[2]胡玉明，吳良義.固化劑[M].北京：化學工業出版社，2005.