CN107955570A - 一种可室温固化耐高温浸渍胶及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可室温固化耐高温浸渍胶，包括A组分和B组分，A组分包括128环氧树脂、活性稀释剂和硅烷偶联剂；B组分为改性脂环胺类固化剂。该浸渍胶制备工艺包括将上述环氧树脂、活性稀释剂和偶联剂搅拌、混合均匀后制得A组分；随后将改性脂环胺类固化剂加入A组分中进行固化，养护7天后即可得到所述耐高温浸渍胶。该浸渍胶的生产工艺简单、成本低，既可常温固化使用也可高温下使用，适用温度范围宽，能长期在‑45℃～200℃范围内使用。

Description

一种可室温固化耐高温浸渍胶及制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种可室温固化耐高温浸渍胶及制备方法。
背景技术
与其它行业不同，建筑结构加固对环氧树脂结构胶粘剂的综合性能要求较高，不仅要求结构胶具有较好的耐高温性能，同时还要求其具有良好的力学强度、耐久性、韧性、施工性、经济性。建筑结构加固用环氧树脂结构胶粘剂采用的固化体系和固化条件与其他行业存在差异，目前为止还没有足够的应用及研究数据。CN 102417808 A专利中报道了一种耐高温胶粘剂及其制备方法，此胶粘剂需要在90℃以上使用，且多用于航空航天、电子等领域。CN 101565535 A专利中报道了耐热环氧树脂及其制备方法，首先，超声处理制得悬浮液；第二步，搅拌环氧树脂，加入悬浮液，然后升温保温，作为A组分；生产工艺复杂，需要产品保温，市场可推广性差，加入B组分固化剂之后，需要在特定压力和较高温度下固化，不可以常温固化。
现有的耐高温结构胶粘剂，温度适用范围窄，常规浸渍胶只可以常温使用，高温浸渍胶则需要加热装置，只可在高温环境中使用，应用工艺复杂，成本高。目前关于其研究主要集中于以下两个方面：一是主树脂的选择上，多为改性环氧树脂或非双酚A环氧树脂，生产工艺复杂，原材成本高，粘度大，施工不方便，另一方面固化剂的选择，多为中、高温固化剂，价格昂贵，需要加热装置，施工不便，成本高。而且现有粘贴碳纤维片材的浸渍胶的使用温度一般不能超过60℃，若长期高温环境下，会导致浸渍胶的力学性能、粘接性能大幅下降，甚至结构破坏，失去加固功能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中浸渍胶存在适用温度范围窄、工艺复杂、成本高等不足，提供一种可室温固化耐高温浸渍胶及制备方法，使其以较低的生产成本获得较宽的适用温度范围。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种可室温固化耐高温浸渍胶，包括A组分和B组分，所述A组分包括128环氧树脂100份，活性稀释剂5-25份，硅烷偶联剂0.2-1.2份；所述B组分为改性脂环胺类固化剂25-30份。
优选的，所述活性稀释剂为烯丙基缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚，所述改性脂环胺类固化剂为液态双环己烷二胺改性物2167，该固化剂为空气化工产品有限公司生产的产品。
一种可室温固化耐高温浸渍胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将128环氧树脂100份、活性稀释剂5-25份和硅烷偶联剂0.2-1.2份加入搅拌装置中混合，并于室温搅拌20-30min，得A组分；
(2)将改性脂环胺类固化剂25-30份加入步骤(1)中所得A组分中进行固化，养护7天后即可得到所述耐高温浸渍胶。
优选的，步骤(1)中所述活性稀释剂15份、硅烷偶联剂0.8份；室温搅拌25min。
优选的，步骤(1)中所述搅拌装置为星型搅拌器或者涡轮式搅拌器。
优选的，步骤(2)中所述固化过程为：室温下固化2-4h。
优选的，所述固化的时间为3.5h。
优选的，步骤(2)中所述固化过程为：先在40℃固化3h，随后80℃固化3h，最后于150℃固化3h。
有益效果：
本发明所述一种可室温固化耐高温浸渍胶具有粘度低、流动性好、浸润性好等特点，非常适用于粘贴碳纤维片材。该浸渍胶制备过程中所需原材少，生产工艺简单，应用工艺简单，成本低。
本发明采用改性脂环胺类固化剂，其兼有脂环族多元胺的性质，使得该浸渍胶既可以常温固化使用也可高温下使用，拓宽了适用温度范围，其能长期在-45℃-200℃范围内使用。经检测，拉伸强度均≥75MPa，伸长率均≥3.5％，弹性模量均＞2000MPa，钢对钢拉伸剪切均＞16MPa，力学性能和粘结性能均满足GB 50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》。
具体实施方式
以下结合下述实施方式进一步说明本发明，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
实施例1
(1)将128环氧树脂100份、烯丙基缩水甘油醚5份和硅烷偶联剂1.2份加入星型搅拌器中混合，并于室温搅拌20min，得A组分；
(2)将25份液态双环己烷二胺改性物2167加入步骤(1)中所得A组分中进行室温固化2h，养护7天后即可得到所述耐高温浸渍胶。
实施例2
(1)将128环氧树脂100份、烯丙基缩水甘油醚15份和硅烷偶联剂0.8份加入涡轮式搅拌器中混合，并于室温搅拌25min，得A组分；
(2)将30份液态双环己烷二胺改性物2167加入步骤(1)中所得A组分中先在40℃固化3h随后80℃固化3h最后于150℃固化3h，养护7天后即可得到所述耐高温浸渍胶。
实施例3
(1)将128环氧树脂100份、烯丙基缩水甘油醚25份和硅烷偶联剂0.2份加入星型搅拌器中混合，并于室温搅拌30min，得A组分；
(2)将30份液态双环己烷二胺改性物2167加入步骤(1)中所得A组分中进行室温固化3.5h，养护7天后即可得到所述耐高温浸渍胶。
实施例4
(1)将128环氧树脂100份、烯丙基缩水甘油醚20份和硅烷偶联剂1.0份加入涡轮式搅拌器中混合，并于室温搅拌30min，得A组分；
(2)将28份液态双环己烷二胺改性物2167加入步骤(1)中所得A组分中先在40℃固化3h随后80℃固化3h最后于150℃固化3h，养护7天后即可得到所述耐高温浸渍胶。
实施例5
(1)将128环氧树脂100份、烯丙基缩水甘油醚10份和硅烷偶联剂0.5份加入涡轮式搅拌器中混合，并于室温搅拌25min，得A组分；
(2)将30份液态双环己烷二胺改性物2167加入步骤(1)中所得A组分中进行室温固化4h，养护7天后即可得到所述耐高温浸渍胶。
上述实施例所得到的耐高温浸渍胶在实验室条件养护测得数据如下表：
试验 拉伸强度(MPa) 伸长率(％) 弹性模量(MP) 钢对钢拉伸剪切(MPa)
实施例1 75 3.5 2549 18
实施例2 86 6.5 2441 19
实施例3 80 5 2399 19
实施例4 85 5.5 2131 18
实施例5 79 4.5 2299 19
由以上实施例和上表可以看出，该浸渍胶可以在常温条件下施工、高温环境中使用；或者在高温条件下施工、高温环境中使用。将实施例2所得产品分别在80℃、120℃、160℃制样，实验室条件养护，测得各温度环境下产品的拉伸强度均≥85MPa，伸长率均≥5％，弹性模量均≥2400MPa，钢对钢拉伸剪切均＞16MPa。

Claims (8)

1.一种可室温固化耐高温浸渍胶，其特征在于，包括A组分和B组分，所述A组分包括128环氧树脂100份，活性稀释剂5-25份，硅烷偶联剂0.2-1.2份；所述B组分为改性脂环胺类固化剂25-30份。
2.根据权利要求1所述的一种可室温固化耐高温浸渍胶，其特征在于，所述活性稀释剂为烯丙基缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚，所述改性脂环胺类固化剂为液态双环己烷二胺改性物2167。
3.一种可室温固化耐高温浸渍胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将128环氧树脂100份、活性稀释剂5-25份和硅烷偶联剂0.2-1.2份加入搅拌装置中混合，并于室温搅拌20-30min，得A组分；
(2)将改性脂环胺类固化剂25-30份加入步骤(1)中所得A组分中进行固化，养护7天后即可得到所述耐高温浸渍胶。
4.根据权利要求3所述的一种可室温固化耐高温浸渍胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述活性稀释剂15份、硅烷偶联剂0.8份；室温搅拌25min。
5.根据权利要求3所述的一种可室温固化耐高温浸渍胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述搅拌装置为星型搅拌器或者涡轮式搅拌器。
6.根据权利要求3所述的一种可室温固化耐高温浸渍胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述固化过程为：室温下固化2-4h。
7.根据权利要求6所述的一种可室温固化耐高温浸渍胶的制备方法，其特征在于，所述固化的时间为3.5h。
8.根据权利要求3所述的一种可室温固化耐高温浸渍胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述固化过程为：先在40℃固化3h，随后80℃固化3h，最后于150℃固化3h。
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