一种高弹性改性环氧道路修补胶的研制

胡高平 高杰 何培新

摘要：通过添加合适的增韧剂对双酚A环氧树脂进行改性，得到改性环氧树脂；同时筛选合适的韧性固化剂，固化得到高弹性道路修补胶。

关键词：双酚A环氧树脂；增韧剂；固化剂；拉伸强度；伸长率

中图分类号：TQ433.4+37 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2014）11-0065-02

1 前言

双酚A型环氧树脂也称E型环氧树脂，是由环氧氯丙烷与双酚A在氢氧化钠作用下反应而成。通过控制环氧氯丙烷与双酚A的物质的量之比，可制得各种分子质量的环氧树脂。其中相对分子质量小于700，软化点低于50 ℃的称为低分子质量环氧树脂。由于环氧树脂具有优良的综合特性，因而在国民经济的各个领域中被广泛应用。如交通工具上用于飞机粘接点焊、船舶螺旋桨及主机的固定、汽车板金补强等；光学仪器上用于棱镜组合、固定等；电器电子上用于元件组装、扬声器膜固定、电视安全玻璃固定、铁芯线圈组合；土木建筑上用于混凝土预制件固定、新旧水泥联结、道路修补、路面反光器、瓷砖、玻璃粘接、旧建筑物加固、设备基础、文物修复；机械工业上用于机床维修、刀具粘接、设备不停车堵漏等[1]。

为增强环氧树脂固化物的韧性，提高抗弯和抗冲强度，一般加入活性增韧剂。常用的活性增韧剂主要是单官能团的环氧化植物油以及多官能团的热塑性聚酰胺树脂、聚硫橡胶、丁腈橡胶、聚酯树脂以及甘油环氧树脂等。固化剂是环氧树脂胶粘剂中不可缺少的组成部分，根据种类可分为有机胺类、有机酸酐类、咪唑类、有机高聚物类和其他类等多种。本文固化剂采用在室温下能对环氧树脂固化类型。有机高聚物类如聚酰胺韧性很好，可选择使用；韧性酚醛胺是通过曼尼希甲基反应进行的一种改性物，由于该固化剂中含有多种酚羟基和胺类活泼氢，大大加强反应活性，提高了氨基与环氧基团的固化反应速度，能够解决低温施工难题[2]。

2 实验部分

2.1 主要原材料

环氧树脂NPEL128，台湾南亚环氧树脂有限公司；活性增韧剂227，岳阳巨虹精细化工有限公司；活性增韧剂01、02，湖北奥生新材料科技有限公司；固化剂聚酰胺树脂651#，韧性酚醛胺HDJ-1，促进剂DMP-30，湖北奥生新材料科技有限公司；偶联剂KH-550，武大新材料有限公司。

本文选用环氧树脂活性增韧剂性能见表1。

2.2 测试仪器

Inston电液伺服材料实验机，型号1341。

2.3 性能测定

胶体拉伸强度及伸长率：按GB/T 2568—1995测定；

胺值：以每克样品所含胺的摩尔数，以KOH的毫克数来表示；

黏度：用NDJ-1型旋转黏度计测试。

2.4 制样

按GB/T 2568—1995要求制作样片，按要求进行养护固化、待测。

3 结果与讨论

3.1 胶粘剂配方及性能见表2所示。

3.2 固化剂基本指标（见表3）

3.4 讨论

结合表3，可以看出：

（1）在拉伸强度相当的情况下，增韧剂01的伸长率大一些；

（2）227比例在15～25变化时，伸长率变化较大，但拉伸强度变化不大，且少于10.0 MPa；

（3）增韧剂01和02对体系伸长率影响较大，7～10号配方伸长率均超过50.0%，10号配方达到115.0%，但强度只有4.3 MPa；

（4）综合考虑，8号配方性能满足修补胶的要求。

4 结论

通过添加合适的增韧剂01/02按一定比例对双酚A环氧树脂进行改性，得到改性环氧树脂；同时筛选合适的韧性固化剂HDJ-1，添加KH-550/ DMP-30，室温固化24 h + 60 ℃固化2 h后得到高弹性道路修补胶，能够满足客户需要， 拉伸强度≥10.0 MPa，伸长率≥50.0%。

还可根据该胶粘剂特点，进一步改善其韧性，用于高弹性界面的粘接。

参考文献

[1]胡高平，袁红英，肖卫东.金属用胶粘剂及粘接技术[M].北京：化学工业出版社，2003.

[2]胡玉明，吴良义.固化剂[M].北京：化学工业出版社，2005.