不同温度高分子胶粘剂适用期的研究

马灵姬

摘要：北京中煤矿山工程有限公司支护所的建筑加固产品性能优良，是新一代的建筑材料。文章通过大量的试验对其中的5种产品在5℃-35℃温度范围内的适用期进行了测定，分别得出了这几种产品在5℃，10℃，15℃，20℃，25℃，30℃，35℃环境条件下的适用期，为现场高分子胶粘剂的施工提供了参考。

关键词：建筑加固;适用期;高分子胶粘剂

中图分类号：TQ437⁺.1 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）01-0001-03

0引言

北京中煤矿山工程有限公司支护所的建筑加固产品JCT-2B型粘钢胶、JCT-6型粘碳纤维胶（浸润胶）、JCT-8型建筑灌缝胶、JCT-2G型灌钢胶、JCT-51型工业用胶等是由高分子材料、无机填料及化学助剂组成的粘接材料，具有高粘接力、高强度、固化快、耐老化、施工简单等优点，主要应用在建筑加固工程中，是新一代的建筑材料。但是在应用过程中，由于没有明确的操作时间限制，导致高分子胶粘剂在使用前即发生固化，从而造成了大量不必要的浪费。为了给现场高分子胶粘剂的施工提供参考，使配制好的胶粘剂能够在有效的时间范围内得到使用，也由于胶粘剂在使用时环境温度的差异，本文针对高分子胶粘剂在不同温度条件下的适用期进行了研究。

1试验方法

本文所做试验研究依据GB/T7123.1～7123.2-2002胶粘剂适用期和贮存期的测定以及GB7124-86胶粘剂拉伸剪切强度测定方法。

本文选用容量400mL平口形式的耐热玻璃烧杯作为试验容器，试验机选用具有能保持规定的加载速度，并配有自动对中夹具的万能试验机。胶接用的试片表面应平整，不应有变形，且边缘保持直角。将试片表面磨平打光，用丙酮擦干净，将环氧树脂与改性固化剂混合后涂于试片上，用夹子夹好后，放于烘箱中恒温固化翻。

1.1试验操作过程

试验时把胶粘剂的所有组分放置在试验温度下至少4h，配制胶粘剂约250mL，把胶粘剂放入烧杯中，在各组分充分混合后计时，作为胶粘剂适用期的起始时刻。整个试验过程中烧杯均应敞开。从适用期起始时刻起，按一定时间间隔重复制备胶接试样。试片在胶接过程中要保证正确的搭接和精确的定位。为了提高试验效率，在试样放置一段时间且试片在移动的过程中不会发生位移的情况下，将试样放人恒温箱，用提高环境温度的办法加速试样的粘结。

1.2试验数据的测量

在测量胶粘剂的拉伸剪切强度之前，用千分尺测量试样搭接面的长度和宽度。测量过程中，把试样对称地夹在上、下夹持器中，夹持处至搭接端的距离为50+1mm。试验机以5+1mm/min的速度加载，直到试样搭接面分离，试验完成后记录试样剪切破坏的最大负荷和拉伸剪切强度。按胶粘剂胶接强度确定适用期时，适用期应是刚配制胶粘剂记录的时间和胶接强度小于预先规定值或低于预先规定百分率之间的时间。

2高分子胶粘剂适用期的测定试验

本文通过对JCT-2B粘钢胶、JCT-6型粘碳纤维胶（浸润胶）、JCT-8型建筑灌缝胶、JCT-2G型灌钢胶、JCT-51型工业用胶在同一温度下不同时间间隔获取的胶接试样进行剪切破坏最大负荷和拉伸剪切强度的测定，通过改变环境温度，从而得出了这5种胶粘剂在不同环境温度下的适用期。

2.1JCT-2B粘钢胶适用期的测定

图1是环境温度为10℃条件下JCT-2B型粘钢胶从计算适用期开始时刻起，按一定的时间间隔重复制备胶接试样，通过试验检测得出各胶接试样的剪切破坏的最大负荷和拉伸剪切强度。根据该粘钢胶以往现场的使用情况，本文对试样制取的时间间隔进行了安排，分为60min，30min，30min，20min三个阶段，随着时间的延长，越来越接近该粘钢胶的适用期，时间间隔也随之越来越小。从图中可以看出350—370min之间，剪切破坏的最大负荷和拉伸剪切强度均出现较大幅度降低，由此可将该粘钢胶在10℃条件下的适用期确定为370min。

图2是环境温度为15℃条件下JCT-2B型粘钢胶适用期的试验结果。从图中可以看出190～210min之间，剪切破坏的最大负荷和拉伸剪切强度均出现较大幅度降低，由此可将该粘钢胶在15℃条件下的适用期确定为210min。

图3是环境温度为20℃条件下JCT-2B型粘钢胶适用期的试验结果。从图中可以看出140～160min之间，剪切破坏的最大负荷和拉伸剪切强度均出现较大幅度降低，由此可将该粘钢胶在20'E条件下的适用期确定为160min。

图4是环境温度为25℃条件下JCT-2B型粘钢胶适用期的试验结果。从图中可以看出100～120min之间，剪切破坏的最大负荷和拉伸剪切强度均出现较大幅度降低，由此可将该粘钢胶在25%条件下的适用期确定为120min。

图5是环境温度为30℃条件下JCT-2B型粘钢胶适用期的试验结果。从图中可以看出100～120min之间，剪切破坏的最大负荷和拉伸剪切强度均出现较大幅度降低，由此可将该粘钢胶在30%条件下的适用期确定为120min。

图6是环境温度为35℃条件下JCT-2B型粘钢胶适用期的试验结果。从图中可以看出80～100min之间，剪切破坏的最大负荷和拉伸剪切强度均出现较大幅度降低，由此可将该粘钢胶在35℃条件下的适用期确定为100min。

综上所述，JCT-2B型粘钢胶在环境温度为10%～35%的适用期如表1所示。

2.2JCT-6型粘碳纤维胶【浸润胶）、JCT-8型建筑灌缝胶、JCT-2G型灌钢胶、JCT-51型工业用胶适用期的测定

与JCB-2B型粘钢胶的测定方法相同，先对同一温度条件下经过一定时间间隔制取的试样进行剪切破坏的最大负荷和拉伸剪切强度的测定，从而判定出该温度下产品的适用期。通过改变环境温度，得出不同温度下产品的适用期，其中JCT-51型工业用胶在冬夏两季分别采用两种胶粘剂配方。试验结果如表2和表3所示。

3结语

文章通过试验确定了JCT-2B型粘钢胶在10℃～35%（每提高5℃进行一次测量，下文相同）环境下的适用期为370min，210min，160min，120min，120min，100min;JCT-6型粘碳纤维胶（浸润胶）10℃-35℃环境下的适用期为300min，180min，110min，80min，40min，30min;JCT-8型建筑灌缝胶10%～35%环境下的适用期为35min，28min，24min，22min，20min，18min;JCT-2G型灌钢胶10%～35%环境下的适用期为120min，85min，65min，50min，35min，25min;JCT-51型工业用胶在5℃～20℃（冬季）环境下的适用期为300min，200rain，120min，80min，20%～35%（夏季）环境下的适用期為270min，180min，120min，90min。对试验结果进行分析发现随着环境温度的升高，文中建筑加固胶的适用期都随之缩短。本文为文中建筑加固胶的操作应用提供了时间限制，给现场的施工提供了参考，使配制好的胶粘剂能够在有效的时间范围内得到使用，在一定程度上减少了资源的浪费。