環(huán)氧樹脂灌漿材料的制備及其性能研究

史東升

摘 要：現(xiàn)如今，環(huán)氧樹脂灌漿材料在結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)修補(bǔ)領(lǐng)域被廣泛使用，在干燥和潮濕環(huán)境中的裂縫修補(bǔ)越來越常見，在某些水電工程的地基基礎(chǔ)加固領(lǐng)域也有所應(yīng)用。它作為一種修補(bǔ)材料，具有粘度小、可灌性好的優(yōu)點(diǎn)，而且可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)漿液的膠凝以及固化時(shí)間，具有較高的物理力學(xué)指標(biāo)，因此被廣泛使用。基于此，本文介紹了環(huán)氧樹脂灌漿材料的制備，闡述了試驗(yàn)方法和方案，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹脂；灌漿材料；力學(xué)指標(biāo)

環(huán)氧樹脂灌漿材料的制備

1.1 材料與儀器

本文選用的實(shí)驗(yàn)材料包括：江蘇無錫樹脂廠生產(chǎn)的雙酚A型環(huán)氧樹脂E51，其環(huán)氧值為0.51；廣州晨易化工有限公司生產(chǎn)的剛性固化劑T31，它的胺值為475mgKOH/g，在25℃的條件下，其黏度為2740mPa·s；由北京香山聯(lián)合助劑廠生產(chǎn)的胺值為390mgKOH/g黏度為1892mPa·s的柔性固化劑聚酰胺651以及由安徽恒遠(yuǎn)化工有限公司生產(chǎn)的黏度為2mPa·s的活性稀釋劑501。

1.2 試驗(yàn)方法與方案

由于環(huán)氧樹脂灌漿材料的影響因素較多，因此在本文的試驗(yàn)中，我們測(cè)試了4種條件因素，分別為T31和651的質(zhì)量共混比、非活性稀釋劑丙酮和501的質(zhì)量共混比、促進(jìn)劑的加入量以及活性增韌劑的加入量，將它們分別用A、B、C、D來表示，根據(jù)正交設(shè)計(jì)，我們對(duì)環(huán)氧樹脂灌漿材料的工作性能和力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)果

環(huán)氧樹脂灌漿材料的工作性能可以通過初始黏度以及可操作時(shí)間兩個(gè)指標(biāo)來評(píng)估，兩個(gè)指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可從表1和表2中看出。

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察和分析，我們得知A對(duì)灌漿材料初始黏度的影響最大，其次是D、C、B。顯然A和D是主導(dǎo)因素，當(dāng)651的比例不斷變大時(shí)，環(huán)氧樹脂灌漿材料的初始黏度在一直變小，由此可知聚酰胺651和環(huán)氧樹脂的相容性要優(yōu)于剛性固化劑T31，這可能是由固化劑651自身的黏度低而引起的。此外，灌漿材料的初始濃度隨著剛性固化劑T31與651的比值增大而增大，隨著活性增韌劑加入量的增多而減小，這就說明了活性增韌劑對(duì)灌漿材料有稀釋的作用，而且非活性稀釋劑丙酮和501的比值對(duì)灌漿材料的初始濃度作用較小，說明二者對(duì)灌漿材料的稀釋作用大致相同。

2.2 性能分析

環(huán)氧樹脂灌漿材料的物理力學(xué)指標(biāo)主要包括壓縮強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、壓縮模量等等，實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析由表3所示。

經(jīng)過分析以上結(jié)果我們得知，首先，對(duì)環(huán)氧樹脂灌漿材料壓縮強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度影響最大的因素是促進(jìn)劑加入量，這兩個(gè)力學(xué)指標(biāo)會(huì)隨著促進(jìn)劑加入量的增大而增大，且當(dāng)稀釋劑中丙酮相對(duì)量減小時(shí)，壓縮強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度會(huì)減小；其次，固化劑和聚酰胺的比例以及促進(jìn)劑加入量對(duì)灌漿材料干粘接強(qiáng)度影響較大；再者，增韌劑加入量對(duì)灌漿材料的濕粘接強(qiáng)度的影響作用最大，當(dāng)加入量為10%時(shí)，環(huán)氧樹脂灌漿材料的是粘接強(qiáng)度最高；最后，T31和651的比例對(duì)材料的壓縮模量的影響作用最大，壓縮模量隨著651的相對(duì)比例的增大而減小，說明硬化體的韌性得到了增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：裝甲兵工程學(xué)院）