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一種新型的環氧聚酰胺膠粘劑

來源:中國幕墻網收集整理  作者:徐繼宏 陳靈鴿 秦霞  日期:2008-10-6
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    環氧樹脂被等當量的胺類化合物或多元酸酐固化后,對玻璃、陶瓷和金屬等材料具有很高的膠接強度。由于環氧膠粘劑性能優異,它們不僅在次承力結構中得到了極其廣泛的應用,也開始應用于某些主承力結構中。

    以聚酰胺為固化劑配制的環氧膠粘劑具有剝離強度和剪切
    環氧樹脂被等當量的胺類化合物或多元酸酐固化后,對玻璃陶瓷金屬等材料具有很高的膠接強度。由于環氧膠粘劑性能優異,它們不僅在次承力結構中得到了極其廣泛的應用,也開始應用于某些主承力結構中。


    以聚酰胺固化劑配制的環氧膠粘劑具有剝離強度剪切強度高、沖擊韌性好、疲勞強度高、耐水耐油等特點,在較惡劣的環境中使用往往仍具有較長的使用壽命。考慮到某些典型的施工條件,在此開發了一種適用于海洋環境,能粘接橡膠板鋼板及帶漆鋼板、能在室溫固化、具有抗流淌性、適用期在3~4h的環氧聚酰胺膠粘劑,對該膠粘劑的粘接強度、耐海水性能、耐老化性能及抗蠕變性能進行了考察。


    1物理性能

    膠粘劑為無溶劑粘稠液體,由兩組分組成,A組分為紅褐色粘稠液體,B組分為橙色粘稠液體。


    使用溫度:15~65℃。配膠:使用前將A、B兩組分分別攪勻,按質量比A:B=1:1比例進行混合,攪拌均勻。涂膠:被粘物必須干燥潔凈,必要時噴砂或紗布打磨,用丙酮等溶劑清洗除污,晾干,涂膠于被粘物表面,疊合。固化條件:接觸壓力,室溫需1天。3~7天方能達到最佳強度。適用期:35℃下少于2h。


    2粘接性能

    2.1膠粘劑與鋼的粘接性能

    將25mm×12.5mm×2mm的鋼剪切試樣用80#砂紙打磨除去表面鐵銹露出新鮮面后,用丙酮擦洗被粘面,均勻刮涂一層配置好的膠粘劑,然后將兩鋼試樣對粘,待完全固化后,在MTSQT25電子拉力試驗機上按照GB7124—86《膠粘劑拉伸剪切強度測定方法(金屬對金屬)》規定進行測試,測得剪切強度為15.9MPa。


    膠粘劑的剝離強度試樣由配套用橡膠板和鋼板條粘接而成,在粘接試樣的開口段以穩定的速度平行地沿著橡膠板的長度方向逐漸剝離,試樣單位寬度上所承受的平均剝離力為180°剝離強度。


    試驗參照GBT15254—94《硫化橡膠與金屬粘接180°剝離試驗》的規定進行,所測得的剝離強度為55.5Ncm。從以上結果可看出,膠粘劑與鋼的剪切粘接強度和剝離強度都比較高,膠粘劑與鋼粘接良好。


    2.2膠粘劑對鋼—橡膠的粘接性能和耐介質性能

    將配套用橡膠板硫化成2mm厚的膠片,用80#砂紙打磨后,沖成40mm和25mm×12.5mm的試樣,然后按2.1處理鋼試樣,將處理好的膠片試樣放入對粘鋼試樣中間,待膠粘劑完全固化后,將試樣浸泡在人造海水中和10#機油中。按照GB11211—89《硫化橡膠與金屬粘合強度的測定—拉伸法》和GBT13936—92《硫化橡膠與金屬粘接拉伸剪切強度測定方法》的有關要求測試試樣,結果見表1。   





聚酰胺膠黏劑


2.3對帶漆鋼板的粘接性能

    工程上許多鋼構件已經涂裝防銹漆,為了確保鋼構件的防蝕性能,在用膠粘劑粘接時,不允許除掉防銹漆。試驗中采用帶重防腐蝕涂料和無機富鋅防銹漆的鋼板,包括底漆和面漆兩部分重防腐蝕涂料由環氧樹脂、煤焦瀝青、防銹顏料增稠劑和固化劑組成。


    將40mm的鋼拉伸試樣或25mm×12.5mm×2mm的鋼剪切試樣用80#砂紙打磨除銹,然后用丙酮擦洗干凈,按油漆使用說明涂刷油漆。油漆干后均勻刮涂一層配置好的膠粘劑,同時將2mm厚的阻尼膠片打磨后沖成40mm和25mm×12.5mm的試樣,膠片試樣兩面用丙酮擦洗干凈,阻尼膠片夾在兩鋼試樣中間固定牢固,待膠粘劑完全固化后,按照GB11211-89《硫化橡膠與金屬粘合強度的測定拉伸法》和GBT13936-92《硫化橡膠與金屬粘接拉伸剪切強度測定方法》對兩種底漆的試樣進行粘合強度性能測定并進行介質浸泡,性能比較結果見表2。




聚酰胺膠黏劑



    表2顯示,使用無機富鋅防銹漆時破壞形式與重防腐涂料的破壞形式不同,前者的粘接強度略高于后者,說明無機富鋅防銹漆的附著力優于重防腐涂料。比較表1和表2可以看出,不涂底漆時,粘接強度較高,破壞形式均為橡膠破壞;涂漆后,粘接強度略有下降,破壞形式全部為漆膜破壞。


    3結論

    以環氧樹脂和聚酰胺為主體材料的膠粘劑與鋼板、橡膠板有良好的粘接性,在人造海水和10#機油中浸泡粘接性能變化不大,與重防腐蝕涂料和無機富鋅防銹漆均有較好的粘接性,但與無機富鋅防銹漆的粘接性高于重防腐蝕涂料。該膠粘劑可用于鋼板與鋼板、鋼板與橡膠板間的粘接。


    破壞形式均為橡膠破壞,說明膠粘劑適用于該配套用橡膠板的粘接。另外,從上表可看出,膠粘劑在浸泡前的粘接強度與在海水、10#機油中浸泡一周后的粘接強度基本一致,在海水和機油介質中的性能較穩定。


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