任铮钺 张晓杰

（大连理工大学土木水利学院,辽宁大连116024）

摘要：采用改性环氧树脂和添加增强填料等方法，提高胶粘剂的力学性能，增强其柔韧性。通过对比试验得出了玻璃纤维作为填充剂在胶粘剂中的合理含量，为其在粘接领域的应用提供了基础数据。

关键词：环氧树脂；增韧；剪切强度

中图分类号：TQ 437.+1文献标识码：A文章编号：1001-5922（2009）02-0058-02

建筑结构胶粘剂历经数十年的发展，其应用领域日 益扩大[1]。迄今为止，国内外建筑结构胶多以环氧树脂为主料。但因环氧树脂具有较高的交联度，韧性较差，所以环氧树脂的增韧一直是环氧树脂改性的重点[2~5]。本文采用低分子聚合物及玻璃纤维作为增韧增强材料，通过实验得证，不仅能够提高环氧树脂胶粘剂的强度，而且韧性也有所改善。

1.实验方法

1.1实验原料及主要设备

双酚A型环氧树脂E-44、E-51，蓝星化工新材料股份有限公司无锡树脂厂；T-31固化剂，无锡树脂厂；聚酰胺650#，蓝星化工无锡树脂厂精细化工研究所；邻苯二甲酸二乙酯，沈阳市新西试剂厂；EPG-660活性稀释剂，吉林化学工业股份有限公司；玻璃纤维，耐碱玻纤短切纱AR。

电热恒温干燥箱，DG701-4，大连实验设备厂；电子万能试验机，WD4050，中国科学院长春科新公司试验仪器研究所；电子天平等。

1.2实验步骤

1）试样制备

试样制备按照GB/T 7124—2008进行。材质为45碳 钢（100 mm×25 mm×2 mm）。树脂浇铸体试样制备按照GB/T 2568—1995进行。

2）胶液的配制与涂敷

（a）表面处理。本实验试样表面处理步骤为：

（1）除污，首先除去表面的污物，如灰尘、污垢及颜料残迹等；（2）丙酮擦洗脱脂，将被粘接件放在丙酮中振荡清洗；（3）砂纸打磨，去除油污以及脱脂后，用砂纸打磨，直至试片粘接表面出现金属光泽；（4）用洁净的丙酮清洗脱脂，干燥备用。

（b）胶液的配制。按实验配方将各组分加入，顺序为环氧树脂→增塑剂→增韧剂→填料→固化剂→稀释剂。搅拌时应按同一方向，尽量避免产生气泡。调胶后静置一段时间，使气泡上浮至消失。

（c）涂胶粘接。在试片被粘表面均匀涂一薄层胶，按规格尺寸叠合，前后错动几次以利于空气的排出和紧密接触。采取紧固法加压[6]，压力以挤出少量胶液为度。粘接后按规定程序固化。

3）性能测试

剪切强度按照GB/T 7124—2008测试。

胶粘剂的断裂伸长率按照GB/T2568—1995测试。

2.结果与分析

在胶粘剂行业中，一般用冲击强度衡量胶粘剂的韧性。但在建筑工程中则主要以变形能力判断其韧性[7]。本文即以断裂伸长率表征胶粘剂韧性。

2.1玻纤对拉伸剪切强度的影响

本文所采用的玻璃纤维为耐碱玻纤短切纱，它以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱等工艺最后形成纤维状材料。性能指标如表1所示。玻璃纤维用量对胶粘剂剪切强度的影响见表2。

由表2可知，对比试样加入玻璃纤维后对胶粘剂的剪切强度影响并不明显。而改性胶粘剂中的环氧树脂固化产物与玻璃纤维结合较好，胶的剪切强度有较大幅度的提高，并在加入量为70%时达最大值。

2.2 玻纤对柔韧性的影响

玻璃纤维用量对断裂伸长率的影响见表3。

由表3可知，改性环氧树脂胶粘剂中的环氧树脂和低分子聚酰胺相结合，将柔性链结合到自身分子链中，增加了环氧树脂的韧性；另一方面，玻纤与环氧树脂紧密结合后，对环氧树脂有明显增强作用，当受外力作用时，玻纤周围能抵抗更大的破坏应力，玻纤自身也有一定柔韧性，所以固化产物增强、增韧效果明显。

在胶粘剂中加入适量玻璃纤维作为填充剂，并以低分子聚酰胺作为固化剂，不但明显增加了胶粘剂的断裂伸长率，而且由于玻纤的增强作用，致使胶粘剂剪切强度明显提高。

3.结语

参考文献

[1]贺曼罗.建筑结构胶粘剂施工应用技术[M].北京:化学工业出版社,2001.3-5.

[2]修玉英,汪青,罗钟瑜.国内外增韧改性环氧树脂的研究进 展[J].中国胶粘剂,2007,16(2):36-40.

[3]Huang F,Liu Y Q,Zhang X H,et al.Interface and

properties ofepoxy resin modified byelastomeric nano-particles[J].

Science inChinaSeriesB:Chemistry,2005,48(2):148.

[4]Zubeldia A,Larranage M,Remiro P,et al.Fracture toughening of

epoxy resins of different molecular matrices with

blends ofweights and other modifiers[J].Journal of Polymer Science

Part B-PolymerPhysics,2004,42(21):3920.

[5]杜茂平,维伯荣.环氧胶粘剂增韧改性的研究开发现状 [J].中国胶粘剂,2006,15(12):50-54.

[6]张向宇.胶接与胶补[M].长沙：湖南科学技术出版 社,1994.58-59,130-132.

[7]梁爽.承重结构胶粘剂安全性的检测与鉴定[J].四川建筑科 学研究,2003,29(2):34-38.