论文投稿_医学论文投稿_核心期刊,职称论文投稿发表_论文部落

　　由表4还可以发现：升温固化可以显著提高结构胶的热变形温度.当采用改性脂环胺B1为固化剂时，23℃7d和23℃7d+80℃1d两种固化条件相比，结构胶的热变形温度从53.2℃提高到88.7℃，提高了35.5℃.这是因为提高固化温度能使结构胶链段运动能力增强，体系中未反应的环氧基团进一步反应，交联密度增大，热变形温度升高.因此，在对耐热性有较高要求的加固工程中，可以采用升温固化的方法，既可以提高结构胶的耐热性能，又可以缩短工期.
　　2.3固化剂对结构胶热变形温度的影响
　　由表4可知：采用不同类型固化剂的结构胶，其热变形温度有所不同.当采用改性脂环胺B1、酚醛胺B2和改性芳香胺B5为固化剂时，结构胶的热变形温度高于采用聚酰胺B3和改性脂肪胺B4为固化剂的结构胶热变形温度.这是因为前面几种固化剂分子结构中含有刚性基团[4]，如芳香环和脂肪环，固化产物交联点间链段的刚性增加，链段运动较为困难，因此热变形温度较高.
　　由表4还可以发现：采用不同类型固化剂的结构胶，其升温固化效果不同.23℃1d+40℃1d与23℃7d相比，当采用改性芳香胺B5或改性脂环胺B1为固化剂时，前者固化条件下结构胶热变形温度分别提高了15.6℃和15.3℃.而当采用酚醛胺B2或改性脂肪胺B4为固化剂时，前者固化条件下结构胶热变形温度仅分别提高了10.5℃和11.6℃.这是因为改性芳香胺、改性脂环胺在常温下的反应活性较小，固化程度较低，升温固化能更显著地提高它们的固化程度.
　　在5种不同类型固化剂中，改性脂环胺B1耐热性能较好，适用期长，粘度低，力学性能好；改性芳香胺B5虽然耐热性好，适用期长，但是其粘度较大，力学性能较差；酚醛胺B2耐热性能较好，反应活性高，并且可以在潮湿及水下环境使用，工程应用十分广泛；聚酰胺B3和改性脂肪胺B4耐热性能较差[4].综合以上分析并结合加固工程对压注型粘钢结构胶的要求，选择改性脂环胺B1和酚醛胺B2复配，经试验，当B1与B2配比为7∶3时，固化剂的综合性能良好，其固化物的热变形温度见表4.
　　2.4稀释剂对结构胶热变形温度的影响
　　稀释剂是压注型粘钢结构胶的重要组成部分，稀释剂的加入不仅可以提高结构胶的流动性和浸润性，同时便于各组分混合均匀，还可以延长适用期；但是稀释剂的加入，往往会降低结构胶固化产物的耐热性能[5].因此，需要综合考虑结构胶的耐热性能和粘度，合理选择稀释剂及其掺量.采用改性脂环胺B1为固化剂，选取3种不同官能度的环氧稀释剂，考察了它们对结构胶热变形温度及粘度（A组分的粘度）的影响，结果见图1.
　　由图1可以发现：随着稀释剂掺量的增加，结构胶的热变形温度出现不同程度的下降，掺多官能度环氧稀释剂A2和A3的结构胶热变形温度差别不大，且明显高于掺单官能度环氧稀释剂A1的结构胶热变形温度.这是因为多官能度环氧稀释剂参与固化反应后均能成为环氧树脂交联网络的一部分，对交联密度影响较小；而单官能度环氧稀释剂的分子中只含有1个环氧基团，仅能一端连接在交联网络当中，固化产物交联密度下降，所以热变形温度较低.
　　由图1还可以发现：三环氧稀释剂A3的稀释效果明显不如单环氧稀释剂A1和双环氧稀释剂A2，这是因为三环氧稀释剂的相对分子质量较大、自身粘度较高.此外可以发现，三种稀释剂掺量从0%增加到5%的过程中，A组分粘度下降最显著，而此时结构胶热变形温度下降很少.
　　综合考虑结构胶的耐热性和粘度，要满足压注型粘钢结构胶对初始粘度的要求（≤1000mPa·s），若单独采用单环氧稀释剂A1对结构胶耐热性影响较大，可选择稀释效果好的单环氧稀释剂A1和耐热性较好的双环氧稀释剂A2复配.由于B组分固化剂的自身粘度较低，当A组分粘度低于2000mPa·s时便可满足初始粘度要求.经试验，当A1与A2掺量各为5%时，结构胶A组分粘度为1830mPa·s，此时结构胶热变形温度为66.5℃，只下降了2.3℃.
　　2.5增韧剂对结构胶热变形温度的影响
　　未经改性的环氧树脂固化物脆性大、易开裂，需要增韧改性.然而，增韧改性往往会不同程度地降低结构胶的耐热性能.因此对结构胶进行增韧改性时，应合理选择增韧剂，避免固化产物的热变形温度产生过多的下降.采用改性脂环胺B1为固化剂，选取2种不同类型的增韧剂对结构胶进行增韧，固化产物的HDT和T冲击剥离长度见表5.
　　由表5可以发现：随着增韧剂掺量的增加，结构胶热变形温度虽均有不同程度的下降，但增韧剂C1对结构胶热变形温度影响较小，且增韧效果明显.当增韧剂C1掺量为15%时，结构胶热变形温度仅下降1℃，T冲击剥离长度也只有26mm，而在相同掺量下，掺聚硫橡胶C2的结构胶热变形温度下降了6.3℃，T冲击试验则完全剥离.这是因为橡胶弹性体C1参与固化反应后，能在环氧树脂固化物中出现分相，形成海岛结构，即增韧剂聚集成球形颗粒分散在环氧树脂交联网络构成的连续相中，分散相颗粒直径通常在几微米以下[6].海岛结构一经形成，一方面，分散的弹性体颗粒通过诱发环氧树脂基体屈服和塑性变形，从而大幅提高固化物的冲击韧性；另一方面，环氧固化物连续相整体结构未被柔化，因而耐热性能损失较小[7].而聚硫橡胶分子结构中的活性基团端巯基与环氧基反应后，其以接枝或嵌段进入到环氧树脂固化体系中，且由于聚硫橡胶的分子链段为柔性链段，使得整个固化交联网络柔化[8]，结构胶耐热性明显降低，HDT大幅下降.
　　此外，当C1掺量超过15%后，结构胶T冲击剥离长度降低幅度减小，而结构胶热变形温度下降幅度有所加大.综合以上分析，初步确定采用“海岛结构”橡胶弹性体C1为增韧剂，其合理掺量为15%.
　　2.6配方优化