新型环氧建筑粘钢胶固化剂的开发和应用研究
             许晓武( 长沙市化工研究所，湖南长沙410007)
      [摘要]粘钢胶属于建筑结构胶的一种，在建筑结构补强中有着极其重要的地位和作用，其配制以环氧胶为主，固化剂在其中起基础核心作 用。文章开发了三种新型固化剂，经测试其力学性能均优于市场通用固化剂。选择性能最优的Ⅲ号固化剂配制了环氧粘钢胶，经测试完全达到 了建筑加固行业的性能指标，其高强度、高韧性的优异性能预示着良好的应用前景。
    [关键词]固化剂；环氧树脂；粘钢胶
建筑加固是目前对房屋结构、道路、桥梁、水库大坝、涵 洞乃至山体裂纹进行补强加固改造，是一件普遍而又行之有效 的手段和工艺。建筑结构胶是应用于建筑结构构件及结构工程 中粘接的一类化工新型建材的统称，近年来由于国内改建、改 造的建筑逐年增多应用广泛，据有关权威统计到2004年全国 大约消耗了近八万吨的建筑结构胶[1-2]。粘钢胶是建筑结构胶 体系的一类[3]，主要用于基础工程和承重部位的加固加强，是 建筑结构胶的主要分支组成部分，有着重要的作用和广泛的应 用领域。
粘钢胶中，国内外多采用环氧树脂为主体粘料，配以各种 必要的组分，从而组成一种性能优良的结构胶种。这是因为环 氧树脂有良好的加工和施工性能，对几乎所有建材均有很强的 粘接力，有较高的粘接强度，固化后胶层有很好的稳定性，固 化物耐老化、耐化学物质性能好，并且施工工艺好，价格适中， 无环境污染[1,4]，所以环氧建筑结构胶在我国自1983年问世以 来得到迅速发展。
固化剂在建筑结构胶中起到了核心关键作用，固化剂的制备 和选择对胶的性能有着决定性的作用。目前，国内外环氧固化剂 的品种繁多，性能各异。虽然建设部在1990年发布的文件“混 凝土结构加固技术规范”(CECS25：90)中，对环氧建筑结构胶的 技术条件及参数提出了标准，但目前国家、行业对其固化剂的技 术条件及参数并没有制订出统一标准。鉴于以上实际情况，笔者 对市售产品进行了性能分析、剖析、改性研究，开发了三种新型 环氧建筑粘胶钢用固化剂，对其力学性能进行了测试，并和市场 通用固化剂进行了比较，选择出性能最好的Ⅲ号固化剂配制成环 氧粘钢胶，经测试完全达到了建筑加固行业的性能指标，其高强 度、高韧性的优异性能将带来广阔的应用前景。
1实验部分
1.1原材料
E-51环氧树脂，岳化树脂厂；E-44环氧树脂，岳化树脂 厂；偶联剂，南大-42；填料(400目硅微粉)，浏阳金马；苯酚 (AR)，试剂；甲醛(AR)，试剂；1,6-己二胺(AR)，试剂；乙二 胺(AR)，试剂；丙烯酰胺(AR)，试剂。
1.2固化剂的合成
[4] 此项研究采用曼尼期反应机理和原位接枝技术，通过用苯 酚、甲醛对基础胺类物质进行改性，然后再在合成材料基础上 用其它助剂和丙烯酰胺等材料对其进行原位接枝改性。合成中 通过对各种材料进行比例调整，从而得到一类力学、耐介质性 能、使用性能等综合性能优异的固化剂，并且使之达到粘钢胶 的各项性能指标要求。
1.3配胶
1.3.1环氧建筑粘钢胶配制比例如下 [5] 环氧树脂，E－51，75份；环氧树脂，E－44，25份； 增韧剂，奇士增韧剂，10份，偶联剂；KH－550，3份；固 化剂，40份；填料；硅微粉(400目)，150份。
1.3.2配胶流程

1.3.3固化条件
常温(25±2℃)7 d固化或常温6 h后再60℃2 h。
1.4测试标准
按GB/T7124-86胶粘剂拉伸剪切强度实验方法测试拉伸 剪切强度；按GB/T6329-86胶粘剂拉伸强度实验方法测试垂 直拉伸强度。
2测试结果研究和讨论
2.1开发的不同固化剂基本力学性能研究 首先，笔者对自行开发的三种固化剂的基本力学性能进行 了测试，其配方由环氧树脂和合成的固化剂直接单独配合得 出，其对比结果见表1。

表1说明，在不添加增韧、增强等其他助剂的情况下，笔 者开发的三种固化剂的韧性和强度都有非常理想的效果。同 时，从表1可看出，Ⅲ号固化剂的性能要优于Ⅰ和Ⅱ号。
2.2开发的Ⅲ号固化剂与市场通用固化剂的力学性 能对比研究
将市场上通用的三大类固化剂和合成的上述Ⅲ号固化剂 在同种条件下，对其拉伸剪切强度进行了对比，对比数据见表 2。
 
从表2可看出，Ⅲ号固化剂的拉伸剪切强度已远远高于普 通通用的其它类型固化剂。
2.3Ⅲ号固化剂环氧建筑粘钢胶的基本性能研究 将Ⅲ号合成固化剂按2.3中步骤配制成环氧建筑粘钢胶， 并对其基本性能进行了测试，结果见表3。
从表3中的测试结果看，其主要力学性能指标都完全达到 “CECS25：90”部颁规范的要求，具有高强度、高韧性的优 异性能。
3结论
文章开发了三种新型环氧粘胶钢用固化剂，经测试其力学 性能均优于市场通用固化剂。由性能最好的Ⅲ号固化剂配制的 新型环氧建筑粘钢胶，全部测试结果都达到了建筑结构粘钢胶 的指标，强度、韧性等综合性能优异，完全适合在建筑加固领 域使用并将有着良好的应用前景。在建筑加固业迅猛发展的今 天，希望能应用于社会，造福于人民。
 
参考文献
[1]贺曼罗．建筑胶黏剂[M]．北京：化学工业出版社，2002：1-6．
[2]孙兆祥．浅谈环氧胶黏剂在建筑上的应用[J]．化学与粘合，2008，30(2)： 58-60．
[3]孙曼灵．环氧树脂应用原理及技术[M]．北京：机械工业出版社，2002： 4-5，136．
[4]李福志．建筑结构胶黏剂[J]．胶体与聚合物，2008，26(3)：35-37．
[5]张炜，赵世琦．增韧剂QS-BE对建筑结构胶黏剂基质的原位增韧[J]．胶 体与聚合物，2005，23(3)：25-26．