桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂的研究
2014-09-27彭勃冯李黄燎
彭勃+冯李+黄燎
文章编号:16742974(2014)04006606
收稿日期:20130502
基金项目:长沙市重大科技专项资助项目(K120401031)
作者简介:彭勃(1968-),男,湖南永州人,湖南大学教授,博士
通讯联系人,E-mail:pungbo@sina.com
摘要:针对桥面铺装结构较厚,且容易出现病害等问题,对桥面铺装材料力学性能进行分析,提出了一种桥面环氧薄层结构,并进行了防滑薄层弹性环氧胶黏剂的开发.通过对增韧剂、稀释剂和固化剂的研究、选择及配方优化,制得了一种性能良好的防滑薄层弹性环氧胶黏剂.通过拉伸测试可知,其拉伸强度可达21MPa,断裂伸长率达50%.同时其与混凝土粘接强度可达2.5MPa,且热相容性通过.试验结果表明,桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂综合性能优异,适用于桥面铺装工程.
关键词:薄层环氧;增韧剂;稀释剂;固化剂;拉伸性能
中图分类号:TU532.1文献标识码:A
StudyofElasticEpoxyResinAdhesive
forBridgeDeckAntiskidOverlay
PENGBo1,FENGLi1,HUANGLiao2
(1.CollegeofCivilEngineering,HunanUniv,Changsha,Hunan410082,China;
2.HunanGoodbondConstructionTechnicDevelopmentCo,Ltd,Changsha,Hunan410205,China)
Abstract:Toaddresstheproblemofthethickpavementstructureandthedamageofthebridgedeck,thispaperanalysedthemechanicalpropertiesofthebridgedeckpavementmaterial,proposedakindofthinepoxyoverlaystructureanddevelopedelasticepoxyresinadhesive.Throughtheselectionandformulationoptimizationofflexibilizer,diluentandcuringagent,akindofelasticepoxyresinadhesivewithgoodperformancewasobtained.Tensiletestinghasshownthatthetensilestrengthoftheelasticadhesiveis21MPa,andtheelongationis50%.Meanwhile,itsbondstrengthisupto2.5MPaandthethermalcompatibilityisappropriate.Theresultshavealsoshownthatthecomprehensiveperformanceoftheelasticepoxyresinadhesiveisexcellent,anditcanbeappliedtobridgedeckpavementengineering.
Keywords:thinepoxyoverlay;flexibilizer;diluent;curingagent;tensileproperties
桥面防滑薄层环氧铺装材料是一种新型的桥面面层材料,由双组分环氧胶黏剂与防滑耐磨骨料组成.环氧树脂胶黏剂具有良好的力学性能及耐候性,与水泥混凝土、骨料、钢板等基材粘结性能良好,因此,环氧覆层不仅可以减少铺装层厚度,而且还具有防滑耐磨、抗裂、防水、防氯离子渗透等功能[1].但是普通环氧胶黏剂与混凝土热膨胀系数相差大,两者之间热相容性差,在环境温度变化的情况下,面层材料与基材变形的不一致会产生较大的层间内应力,导致桥面混凝土被拉裂或者薄层环氧铺装层发生剥离脱落.经验表明,低弹性模量与良好的变形能力能有效降低薄层环氧铺装层与桥面混凝土之间的内应力,所以有必要对薄层环氧材料进行增柔改性.根据美国ACI548.8M07规范要求,用于环氧覆层的环氧胶黏剂的抗拉强度应为12~34MPa,断裂伸长率应为30%~70%.本文通过对增韧剂、稀释剂以及固化剂对环氧胶黏剂拉伸强度和柔韧性能影响的研究,制得了一种满足桥面铺装要求的环氧铺装材料.
1实验部分
1.1实验原材料
环氧树脂:液态环氧树脂E51,工业级,岳化树脂厂;
增韧剂:R1,R2,R3和R4,其中R1为自制增韧剂,其余为市售增韧剂;
稀释剂:X1,X2和X3,工业级,市售;
固化剂:G1,G2,G3,G4,G5和G6,其中G6为自制固化剂,其余为市售固化剂.
1.2实验仪器设备
电子万能试验机WDW100,中国科学院长春科新公司试验仪器研究所;研磨分散机;恒温箱;旋转粘度计.
1.3测试项目
1.3.1拉伸性能
拉伸性能包括拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量.按照GB/T2567-2008《树脂浇铸体性能试验方法》进行浇铸与测试.
1.3.2粘度
环氧胶黏剂的粘度按照GB/T22314-2008《塑料、环氧树脂黏度测定方法》进行测试.
1.4实验试件的制备
本文的配方如无特殊说明,均以E51树脂100份为标准.
1.4.1拉伸试件的制备
将稀释剂或增韧剂加入至环氧树脂中,在研磨分散机中进行搅拌,搅拌速度为2000r/min,搅拌时间为10min;再加入固化剂进行搅拌至均匀混合,倒入拉伸模具中进行浇注成型.
1.4.2固化方式
固化方式分为2种:一种是恒温(23±2)℃固化7d;另一种是在经过23℃/7d固化后再进行80℃/24h固化.
2实验结果与讨论
2.1增韧剂对环氧胶黏剂拉伸性能的影响
增韧剂通过物理作用降低聚合物的玻璃化温度,减少固化树脂交联点间链运动的势垒以达到赋予固化产物柔韧性的目的[2].一般来说,可在环氧树脂基体中加入长链脂肪族化合物、互穿网络聚合物或者橡胶弹性体等来进行增韧.周宏群等[3]通过电镜实验发现,增韧剂可通过诱发银纹或原位分相生成海岛结构等来实现增韧.本文选取R1,R2,R3和R4等4种不同类型增韧剂进行实验以考察增韧剂对环氧固化体系拉伸性能的影响.其中R1属于自制反应型长链脂肪族增韧剂,R2属于含端巯基液态聚硫橡胶,R3属于改性聚氨酯,R4为端环氧基反应型液态丁腈橡胶.实验选取E51作为基体树脂,分别测试(23±2)℃7d固化后的拉伸性能,测试结果见图1,图2和图3.
增韧剂掺量/%
图1增韧剂掺量对抗拉强度的影响
Fig.1Effectofflexibilizercontentontensilestrength
增韧剂掺量/%
图2增韧剂掺量对伸长率的影响
Fig.2Effectofflexibilizercontentonelongation
增韧剂掺量/%
图3增韧剂掺量对弹性模量的影响
Fig.3Effectofflexibilizercontentontheelasticmodulus
从图1~图3可以看出,R1和R2的掺入对固化产物柔韧性能的改善相当显著.当其掺入到环氧树脂中,参与固化反应时,会在环氧树脂的交联结构中引入了柔性良好的分子链段,很大程度上提高了环氧交联网络的自由活动能力,极大地改善了固化产物的柔韧性能.当R1和R2掺量为40%时,固化产物的伸长率均达到最大,分别为60%和48%,较未改性前环氧固化产物的断裂伸长率增长了约30倍和25倍.此时弹性模量也从3.28GPa降到分别为0.65GPa和0.54GPa,下降幅度分别为80%和83%.同时长链段分子的引入也会降低其内聚强度,导致固化产物的抗拉强度降低.当R1和R2的掺量大于40%后,固化产物的抗拉强度与弹性模量仍然持续降低,但是断裂伸长率呈下降趋势,原因可能是由于内聚强度过低所致.
R3的掺入对固化产物的柔韧性能改善不显著.固化产物的抗拉强度和弹性模量会随着改性聚氨酯掺量的增加呈现先升高后逐渐降低的趋势.当掺量为10%时,固化产物的抗拉强度和弹性模量均达到最大值.其主要原因可能是未改性的环氧树脂体系表现为脆性,当加入改性聚氨酯后,聚氨酯与环氧树脂基体“强迫互溶”,聚氨酯的软段分子穿插于树脂基体中,降低了体系的内应力,当固化产物受到拉伸时,这种互穿聚合物网络结构的协同作用就能得到体现,导致拉伸强度与弹性模量提高[4].但是当R3掺量超过10%时,固化产物的抗拉强度与弹性模量均会逐渐下降,主要原因可能是当聚氨酯掺量增多时,固化产物中聚合物的协同作用减弱,更多地向聚氨酯的柔韧性能方向发展,导致强度下降,柔韧性能上升.随着聚氨酯掺量的增大,固化产物的断裂伸长率也随之增大,当其掺量为50%时,断裂伸长率达到14%,较未改性前固化产物的断裂伸长率增长了7倍左右.
R4的掺入使得固化产物抗拉强度和弹性模量下降,当掺量为30%时,固化产物的抗拉强度和弹性模量分别下降到43.02MPa和2.76GPa,下降幅度分别为23%和16%.当其掺入量超过30%以后,由于其本身粘度相当大,会导致整个体系拌合性能变得很差,故不宜继续增加掺量.随着R4的增加,其固化产物的断裂伸长率先升高后下降,在掺量为20%时达到最大,为9%.这可能是由于当R4含量为20%时与环氧树脂具有较好的相结构,当超过这一掺量时,橡胶体与环氧树脂不能形成完全的相分离结构,所以导致伸长率下降.
综上所述,R3和R4虽然能够较好地保持拉伸强度,但是其柔韧性能仍显不足,考虑到薄层环氧铺装材料对固化产物柔韧性的要求较高,故不宜采用.R1和R2的掺入能引入较长的分子链段,赋予固化产物良好的柔韧性能,适宜用于薄层环氧的增韧.综合比较R1和R2的拉伸强度和柔韧性能可知,R1优于R2,故R1更为适宜.当R1掺量为40%时,固化产物抗拉强度为16.59MPa,断裂伸长率为60%,弹性模量为0.65GPa.
2.2稀释剂对环氧固化体系性能的影响
未掺入稀释剂的环氧树脂粘度较大,难于搅拌均匀,同时产生的气泡也难以逸出,施工性能差,因此需掺入稀释剂来降低环氧胶黏剂体系的粘度,改善胶液的施工性能.选用稀释剂原则上优先选用活性稀释剂,因为其分子结构上带有一个或两个及以上环氧基,它们可以直接参与环氧树脂的固化反应,成为环氧树脂固化物交联网络的一部分.本研究采用3种不同环氧基的活性稀释剂:正丁基缩水甘油醚X1(单环氧)、间苯二酚二缩水甘油醚X2(双环氧)和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚X3(三环氧).分别测试不同稀释剂的粘度以及其固化体系在(23±2)℃/7d固化后的拉伸强度、断裂伸长率与拉伸弹性模量.
在E51环氧树脂中分别加入3种不同种类不同掺量的稀释剂,混合均匀后在25℃的条件下测试其粘度,测试结果见图4.
用于桥面铺装的薄层环氧胶黏剂的粘度不能太大,否则会导致施工性能不佳,气泡难以逸出,造成固化产物性能下降.经验表明,环氧树脂A液的粘度最好在4000mPa•s以下.从图4可以看出,稀释剂的加入能显著降低环氧树脂的粘度.随着稀释剂掺量的增加,环氧体系的粘度逐渐下降,且下降的幅度均呈变缓的趋势.其中X1的稀释效果最好,当其掺量为30%时,粘度仅为220mPa•s,可以得出单环氧稀释剂稀释效果最好.
选取m(E51)∶m(R1)=100∶40作为环氧树脂基体,分别加入不同掺量不同种类的稀释剂,测试其进行23℃/7d固化后的拉伸性能,包括拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量.测试结果见图5~图7.
稀释剂掺量/%
图4稀释剂掺量对粘度的影响
Fig.4Effectofdiluentscontentonviscosity
稀释剂掺量/%
图5稀释剂掺量对抗拉强度的影响
Fig.5Effectofdiluentscontentontensilestrength
稀释剂掺量/%
图6稀释剂掺量对伸长率的影响
Fig.6Effectofdiluentscontentonelongation
稀释剂掺量/%
图7稀释剂掺量对弹性模量的影响
Fig.7Effectofdiluentscontentonelasticmodulus
从图5~图7可以看出,X1的加入虽然显著降低了整个固化体系的弹性模量,但是同时其抗拉强度也随着X1掺量的增加呈直线下降的趋势,当X1的掺量为30%时,固化产物的抗拉强度下降至1.13MPa,降幅高达93%.随着X1掺量的增加,固化产物的断裂伸长率则表现为先升高后降低的趋势.
X2的加入虽然增加了原固化体系的抗拉强度,但是显著降低了其伸长率.当X2掺量为30%时,固化产物的抗拉强度为32.5MPa,弹性模量为1.48GPa,增长幅度为195%和220%,此时断裂伸长率为6%,下降幅度为90%.这是由于X2分子结构中在含有两个环氧基的同时还含有苯环结构,所以在固化时能提高固化产物的交联密度和刚度,从而导致抗拉强度和弹性模量明显上升,断裂伸长率明显下降.
随着X3掺量的增加,虽然固化产物抗拉强度会呈现小幅度下降的趋势,但是其柔韧性能有明显的提高,表现为断裂伸长率持续增加,弹性模量则持续下降.这可能是由于X3属于三环氧基稀释剂,且分子结构中不含苯环,所以将X3掺入E51树脂中进行固化反应后,固化产物的交联密度不会有太大降低,而固化产物的刚度下降明显,导致固化产物的抗拉强度下降不明显,而弹性模量有所下降.当X3掺量选用30%时,固化产物的抗拉强度为14.73MPa,下降幅度为11%,弹性模量为0.13GPa,下降幅度达80%,断裂伸长率为69%,增长幅度为115%.
综上所述,以选取的m(E51)∶m(R1)=100∶40环氧树脂基体来看,虽然X1的稀释效果最好,但是会显著降低固化产物的抗拉强度,不宜采用.虽然X2能较好地保持其抗拉强度,但是稀释效果差,且会明显降低固化产物的柔韧性能,也不宜采用.综合抗拉强度与柔韧性两方面来看,X3的效果较为优异,同时X3的加入可以使环氧树脂的粘度降低且符合要求,有利于施工操作,所以选定掺量为30%的X3作为环氧树脂基体的稀释剂.
2.3固化剂对环氧固化体系拉伸性能的影响
一般来说,固化剂的链段越长,固化产物的柔韧性越好.环氧树脂柔性固化剂的种类较多,主要有聚醚胺、脂肪族胺、脂环族胺、柔韧性酸酐、聚合物类环氧树脂柔性固化剂等等.本实验在已选定好的环氧树脂基体上,对G1,G2,G3,G4,G5和G6等6种不同类型的固化剂进行了考察.其中G1为改性脂环胺、G2为聚酰胺、G3为改性脂肪胺、G4为酚醛胺、G5为聚醚胺、G6为自制改性胺.实验分别测试其固化体系在23℃/7d固化后以及23℃/7d+80℃/24h固化后的拉伸强度、断裂伸长率与弹性模量,测试结果见表1.
环氧胶黏剂在环境作用下,会发生老化现象,导致环氧胶黏剂固化产物柔韧性能下降.本文研究了经过80℃/24h高温固化后,固化产物拉伸性能的变化情况,以变化幅度表示(即80℃/24h固化后的性能数值与未进行80℃/24h固化的性能数值的比值),此数据可在一定程度上反映环氧胶黏剂耐老化的情况,分析结果见图8.
从表1可以看出,当固化剂为G3时,在2种固化条件下,固化产物的抗拉强度均最高,分别为24.78和37.35MPa.当固化剂为G5时,在2种固化条件下,固化产物的伸长率均最大,分别为69%和54%.当固化剂为G1时,在2种固化条件下,其弹性模量均最低,分别为0.03和0.13GPa.以实验选取的环氧树脂A液体系的断裂伸长率来看,所选取的固化剂柔韧性能的排序为G5>G1>G3>G6>G4>G2.
表1固化剂种类对拉伸性能的影响
Tab.1Effectofcuringagenttypeontensileproperties
固
化
剂
23℃/7d
23℃/7d+80℃/24h
抗拉强度
/MPa
伸长率
/%
弹性模量
/GPa
抗拉强度
/MPa
伸长率
/%
弹性模量
/GPa
G1
12.69
56
0.05
16.79
54
0.13
G2
20.58
15
0.88
33.07
5
1.39
G3
24.78
54
1.02
37.35
20
1.68
G4
19.93
26
0.75
36.19
7
1.62
G5
14.73
69
0.13
24.22
54
1.06
G6
21.32
50
0.60
31.15
30
1.31
固化剂种类
图8固化剂种类对变化幅度的影响
Fig.8Effedofcuringagenttypeontherange
由图8可以看出,在进行80℃/24h固化后,聚醚胺体系固化剂G5的抗拉强度与弹性模量变化最为明显,不仅其抗拉强度大幅上升,而且其弹性模量的增加更为显著,为未进行后固化弹性模量的8倍以上.其主要原因是聚醚胺系固化剂在常温下固化反应不完全,进行80℃/24h高温固化以后,固化反应趋于完全,固化产物的交联密度上升,导致抗拉强度和弹性模量上升明显.酚醛胺系固化剂G4的断裂伸长率在进行80℃/24h后固化后下降的最为明显,下降幅度达到75%,可能原因是由于酚醛胺分子结构中含有苯环,导致固化产物的刚度上升,断裂伸长率随之下降.
综合考虑固化产物在进行23℃/7d固化以后及80℃/24h后的拉伸强度与断裂伸长率,自制改性胺固化剂表现出良好的性能.23℃/7d固化以后其抗拉强度为21.32MPa,伸长率为50%,弹性模量为0.60GPa;80℃/24h固化以后其抗拉强度为31.15MPa,伸长率为30%,弹性模量为1.31GPa.
3应用
现在国内鲜有关于桥面薄层环氧铺装材料的报道,而且尚无关于此方面的国家标准.本文参考国外文献和对比国外同类产品性能可知,一般用于桥面薄层环氧铺装的环氧胶黏剂抗拉强度应为12MPa以上,断裂伸长率应为30%以上[5-6].
根据以上实验结果,综合考虑薄层环氧各项性能,在选定了增韧剂R1,稀释剂X3以及固化剂G6的基础上,进行了优化配方设计,制得了一种用于桥面铺装的力学性能和柔韧性良好,耐久性能优异的薄层环氧材料.其环氧胶黏剂的综合性能如表2所示.
由表2可以看出,本文所研制的桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂在断裂伸长率为50%,弹性模量仅为0.60GPa的同时,其抗拉强度可达到21MPa.且在与混凝土的热相容实验中,试件经过5次高低温循环后,混凝土仍未开裂,表明胶黏剂与混凝土热相容性良好.
表2环氧胶黏剂性能
Tab.2Thepropertiesofepoxyresinadhesive
测试项目
测试条件
测试结果
外观
(23±2)℃
A,B组分为透明液体
粘度/(mPa•s)
GB/T22314-2008
1200
可操作时间/min
GB/T7123.1-2002
30
抗拉强度/MPa
GB/T2567-2008
21
断裂伸长率/%
GB/T2567-2008
50
弹性模量/GPa
GB/T2567-2008
0.6
粘接强度/MPa
GB50728
>2.5,C40砼破坏
热相容性
JTJ/T271-99
通过
本文所研制的薄层环氧材料已成功应用于潭耒高速公路部分桥梁提质改造中.其施工步骤如下:桥面表面处理→区域划分→接缝处理→涂刷第1层环氧胶→铺撒第1层耐磨骨料→养护→收砂→涂刷第2层环氧胶→铺撒第2层耐磨骨料→养护→收回余砂→通车→通车7d后回收余砂[7].
在环氧薄层完成铺设48h后,本文对铺装层进行了粘接性能与防滑性能的检验测试.其中铺装层的拉拔强度大于2.5MPa,且为混凝土基材破坏,表明薄层环氧材料与混凝土基材粘接牢固.铺装层面层的摩擦系数为65,远远大于公路设计规范中对高等级公路摩擦系数的要求(≥45),构造深度为1.2mm,也远远大于中国公路工程设计规范中对于高等级公路构造深度的要求(≥0.55mm),说明薄层环氧铺装层具有优异的抗滑性能.
表3是传统超薄沥青磨耗层与本文所研制的薄层环氧铺装材料的对比情况[8].
表32种铺装材料的对比
Tab.3Thecomparisonoftwokindsofpavementmaterial
传统超薄沥青磨耗层
自制薄层环氧铺装材料
厚度/mm
15~25
5~7
粘接强度/MPa
<1.5
>2.5
施工操作
需使用大型机械施工
无需使用大型机械施工
耐久性
透水且耐油蚀性能欠佳
不透水且耐化学腐蚀
构造深度/mm
约1
1.2
从表3可以看出,薄层环氧铺装材料具有更加优异的力学性能及路面使用性能,且其施工操作更简便,耐久性更好,适用于桥面铺装.
4结论
1)增韧剂的加入能使固化产物的柔韧性能较大改善,尤其是自制反应型长链脂肪族增韧剂的掺入,能大大提高固化产物的柔韧性能,适宜用于环氧胶黏剂增韧.
2)单环氧稀释剂的掺入虽然能大幅降低环氧树脂基体粘度和弹性模量,但是同时大幅降低了固化产物的抗拉强度,所以不宜采用.三环氧稀释剂能较好地保持环氧固化产物的抗拉强度与柔韧性能,适合用于环氧体系的稀释.
3)不同固化剂对固化产物柔韧性能的影响各不相同,在经过80℃/24h固化后,固化产物拉伸性能的变化亦不相同,抗拉强度和弹性模量均有不同程度地上升,断裂伸长率则呈不同程度地下降.自制改性胺固化剂在经过23℃/7d和80℃/24h固化以后,均表现出良好的抗拉强度与柔韧性能,适宜用作薄层环氧体系的固化剂.
4)通过配方优化设计,制得了一种力学性能良好,柔韧性能优异的环氧胶黏剂,可应用于桥面铺装,具有很好的市场前景.
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3)不同固化剂对固化产物柔韧性能的影响各不相同,在经过80℃/24h固化后,固化产物拉伸性能的变化亦不相同,抗拉强度和弹性模量均有不同程度地上升,断裂伸长率则呈不同程度地下降.自制改性胺固化剂在经过23℃/7d和80℃/24h固化以后,均表现出良好的抗拉强度与柔韧性能,适宜用作薄层环氧体系的固化剂.
4)通过配方优化设计,制得了一种力学性能良好,柔韧性能优异的环氧胶黏剂,可应用于桥面铺装,具有很好的市场前景.
参考文献[1] 李灏.薄层环氧桥面铺装材料的研究应用现状[J].建材世界,2012,33(1):42-45.LI Hao. Current situation of applications and research on thin epoxy bridge deck overlay materials[J]. The World of Building Materials, 2012,33(1):42-45.(In Chinese)[2] 孙曼灵.环氧树脂应用原理与技术[M].北京:机械工业出版社,2002:268-271.SUN Manling.The epoxy application of the principle and technology[M].Beijing: Machinery Industry Press,2002:268-271. (In Chinese)[3] 周宏群.环氧建筑结构胶的增韧改性研究[D].长沙:湖南大学土木工程学院,2011:48-51.ZHOU Hongqun. Study on the toughening for epoxy resin structural adhesive[D]. Changsha:College of Civil Engineering, Hunan University,2011:48-51. (In Chinese)[4] 李芝华,卢健体,丑纪能,等. 高性能TDE.85/E.51环氧树脂的聚氨酯增韧改性[J].中南大学学报:自然科学版,2008,39(6):1240-1243.LI Zihua,LU Jianti,CHOU Jineng,et al. High performance TDE85/E51 resin toughened by polyurethane[J]. Journal of Central South University:Natural Science, 2008,39(6):1240-1243. (In Chinese) [5] MO L T,FANG X,YAN D P,et al. Investigation of mechanical properties of thin epoxy polymer overlay materials upon orthotropic steel bridge decks[J]. Construction and Building Materials,2012,33:41-47. [6] 赵锋军,李宇峙.钢桥面薄层环氧树脂混凝土铺装材料路用性能试验研究[J]. 公路,2010(2):74-78.ZHAO Fengjun,LI Yuzhi. Experiment and study on service performance of steel bridge deck thin pavement using epoxy resin concrete[J]. Highway, 2010(2):74-78. (In Chinese)[7] STENKO M S, CHAWALWALA A J. Thin polysulfide epoxy bridge deck overlays[J]. Transportation Research Record, 2007,31(1):64-67.[8] 赵峰军,李宇峙,易伟建,等. 钢桥面铺装环氧防水粘结层材料与结构试验研究[J].公路,2006(7):81-84.ZHAO Fengjun,LI Yuzhi, YI Weijian,et al. Test and research on material and structure of epoxy water proof adhesive layer in steel bridge pavement[J]. Highway, 2006(7):81-84. (In Chinese)
3)不同固化剂对固化产物柔韧性能的影响各不相同,在经过80℃/24h固化后,固化产物拉伸性能的变化亦不相同,抗拉强度和弹性模量均有不同程度地上升,断裂伸长率则呈不同程度地下降.自制改性胺固化剂在经过23℃/7d和80℃/24h固化以后,均表现出良好的抗拉强度与柔韧性能,适宜用作薄层环氧体系的固化剂.
4)通过配方优化设计,制得了一种力学性能良好,柔韧性能优异的环氧胶黏剂,可应用于桥面铺装,具有很好的市场前景.
参考文献[1] 李灏.薄层环氧桥面铺装材料的研究应用现状[J].建材世界,2012,33(1):42-45.LI Hao. Current situation of applications and research on thin epoxy bridge deck overlay materials[J]. The World of Building Materials, 2012,33(1):42-45.(In Chinese)[2] 孙曼灵.环氧树脂应用原理与技术[M].北京:机械工业出版社,2002:268-271.SUN Manling.The epoxy application of the principle and technology[M].Beijing: Machinery Industry Press,2002:268-271. (In Chinese)[3] 周宏群.环氧建筑结构胶的增韧改性研究[D].长沙:湖南大学土木工程学院,2011:48-51.ZHOU Hongqun. Study on the toughening for epoxy resin structural adhesive[D]. Changsha:College of Civil Engineering, Hunan University,2011:48-51. (In Chinese)[4] 李芝华,卢健体,丑纪能,等. 高性能TDE.85/E.51环氧树脂的聚氨酯增韧改性[J].中南大学学报:自然科学版,2008,39(6):1240-1243.LI Zihua,LU Jianti,CHOU Jineng,et al. High performance TDE85/E51 resin toughened by polyurethane[J]. Journal of Central South University:Natural Science, 2008,39(6):1240-1243. (In Chinese) [5] MO L T,FANG X,YAN D P,et al. Investigation of mechanical properties of thin epoxy polymer overlay materials upon orthotropic steel bridge decks[J]. Construction and Building Materials,2012,33:41-47. [6] 赵锋军,李宇峙.钢桥面薄层环氧树脂混凝土铺装材料路用性能试验研究[J]. 公路,2010(2):74-78.ZHAO Fengjun,LI Yuzhi. Experiment and study on service performance of steel bridge deck thin pavement using epoxy resin concrete[J]. Highway, 2010(2):74-78. (In Chinese)[7] STENKO M S, CHAWALWALA A J. Thin polysulfide epoxy bridge deck overlays[J]. Transportation Research Record, 2007,31(1):64-67.[8] 赵峰军,李宇峙,易伟建,等. 钢桥面铺装环氧防水粘结层材料与结构试验研究[J].公路,2006(7):81-84.ZHAO Fengjun,LI Yuzhi, YI Weijian,et al. Test and research on material and structure of epoxy water proof adhesive layer in steel bridge pavement[J]. Highway, 2006(7):81-84. (In Chinese)