低温养护对环氧树脂基砂浆早期性能的影响及机理

环氧树脂基砂浆是一种快速修补材料,为研究低温养护条件对环氧树脂基砂浆工作性能及早期力学性能的影响,构建了全过程低温环境,分别进行了抗压强度、抗折强度、流动度、凝结时间以及内部温度测试,分析了环氧树脂基砂浆的微观结构。结果表明:环氧树脂基砂浆性能受养护温度影响较大,当养护温度为0℃时,流动度仅为112 mm,但随着温度升高流动度增长较快;低温养护使得砂浆内部热效应减弱,延缓了凝结时间;早期强度也损失显著,0℃时,砂浆养护1 d才形成强度,说明低温环境大大减慢了体系的固化速度。微观分析表明低温养护导致砂浆内部结构疏松,裂缝及孔隙增多,说明固化反应不完全,从而降低了砂浆的性能。当养护温度为20℃时,砂浆内部结构较为致密,宏观结构也表现出较高强度。

水性环氧树脂灌浆材料的制备及渗透性能研究

以水性环氧树脂E51为原料、二乙烯三胺(DETA)为固化剂,制备出了水性环氧树脂灌浆材料,研究了DETA用量对灌浆材料凝结时间、黏度、力学强度和渗透性能的影响。结果表明,随着固化剂DETA质量分数的增加,水性环氧树脂灌浆材料的初凝时间逐渐降低,黏度持续增大,粘接强度先增大后减小,热稳定性提高,热失重速率减慢,残炭率提高,渗透时间增多。当DETA质量分数为30%时,灌浆材料的初凝时间最短为8.0 h,对应时刻的黏度最大为80334 mPa·s;当DETA质量分数为25%时,灌浆材料的粘接强度和抗压强度达到了最大值,分别为2.94和59.9 MPa,对应的断裂延伸率为13.82%;在800℃时,DETA质量分数为25%的水性环氧树脂灌浆材料的残炭率为9.3%,渗透时间为1709 s,热稳定性和渗透性能较好。综合分析可知,DETA的最佳质量分数为25%。

适于城市水厂建筑的改性环氧树脂防水材料及技术应用

为加强城市水厂建筑结构的稳定性和安全性,试验以环氧树脂为主要材料,制备了一种改性防水材料适于城市水厂建筑,并进行单因素试验对其配方进行优化。结果表明,添加适量聚酰胺固化剂,可以提高防水材料的防水性能和耐腐蚀性能。每100 g环氧树脂中最佳聚酰胺固化剂添加量为32 g,此时,材料吸水率为1.94%,在酸、碱溶液中浸泡28 d质量损失率分别是3.81%、2.10%。在防水材料中加入腰果酚,可以进一步提高其防水性能和耐腐蚀性能。每100 g环氧树脂中添加12 g腰果酚较为适宜,此时,材料吸水率为1.65%,在酸、碱溶液中浸泡28 d质量损失率分别是2.69%、1.54%。在最佳配方下,该防水材料综合性能良好。

新型环氧树脂固化剂的性能

采用亲核取代反应合成了新型含有醚酮键的芳香胺固化剂(BADK),并对其结构进行了表征。选用BADK作为固化剂,对含有联苯结构的环氧树脂和通用型环氧树脂E-51的固化条件、固化物耐热性和吸湿性进行了研究。实验结果表明:新型固化剂的使用提高了通用型环氧树脂E-51的热性能;含联苯结构的环氧树脂固化物与E-51相比,无论是热性能还是耐湿性都有很大的提高。

环氧-酚醛复配树脂堵漏剂的改性研究

对以环氧树脂和酚醛树脂复配物为主体材料的堵漏剂进行了改性研究。通过评价固化剂六次甲基四胺加量对树脂的固化时间和固化体强度的影响,优选出该固化剂的最佳加量为2.5%～3.0%。通过评价纤维棉C-64和超细碳酸钙对该堵漏剂的增韧效果,得出单独使用纤维棉C-64是一种较好的增韧手段。最终优选出的堵漏剂配方为:40 g酚醛树脂+60 g环氧树脂+2 g纤维棉C-64+适量无水乙醇+3 g六次甲基四胺。性能评价结果表明,该环氧-酚醛树脂堵漏剂固化时间可控、强度高,具有较好的抗高温老化性能以及化学稳定性能,对岩心孔隙的封堵率在98%以上,对岩心裂缝的封堵率在80%以上。

水性环氧树脂涂料改性研究进展

介绍了水性环氧树脂涂料的分类,综述了水性环氧树脂涂料制备方法,水性环氧树脂固化剂改性方面的研究进展,以及纳米材料用于改性水性环氧涂料的技术进展。

适用于非晶电机定子铁心的环氧树脂及其固化剂

系统介绍了可适合于非晶电机定子铁心粘结工艺的环氧树脂(EP)及其固化剂的研究进展,并总结了目前几种对EP体系的表征和测试方法,介绍了非晶电机定子铁心的性能。

混凝土修补用环氧树脂的抗冻融性能研究

以环氧树脂为主剂、以改性脂肪胺为固化剂,通过丁腈橡胶增韧和硅灰石增强改性,制备得到一种高性能混凝土修补材料,并对其抗冻融性能进行了深入研究。结果表明,当增韧剂和填料添加量保持不变时,随着冻融循环次数的增加,修补材料的抗压强度显著增大。当增韧剂和填料用量分别低于20 phr和100 phr时,修补材料的抗压强度随着增韧剂用量的增加而减少,随着填料用量的增加而增大,但修补材料的质量基本保持恒定。同时,修补材料的拉伸剪切强度随着增韧剂和填料用量的增加而增大。由此说明该修补材料在增韧剂和填料用量分别低于20 phr和100 phr时具有良好的抗冻融性能。

高耐热环氧树脂研究现状

概述了高耐热环氧树脂的应用,总结了提高环氧树脂耐热性的方法;重点介绍了具有耐热性骨架新型结构的环氧树脂、耐高温固化剂的选择与合成,以及纳米材料改性环氧树脂的研究现状;最后分析了耐热环氧树脂的开发前景。

新型环氧树脂灌浆料的研制

以腰果酚、甲醛和三乙烯四胺(TETA)为原料,通过曼尼希(Mannich)反应制备了腰果酚醛胺环氧固化剂(PCT);然后采用该固化剂制备出适合低温及潮湿基面粘接的新型环氧树脂(EP)灌浆料。研究结果表明:该EP灌浆料具有在潮湿基面上的可操作时间长(初凝时间为95 min)、拉伸剪切强度(最高为8.16 MPa)和湿态粘接强度(最高为3.18 MPa)高等优点;当m(EP)∶m(PCT)∶m(BGE)=100∶40∶20时,EP灌浆料的综合性能良好,完全符合JC/T 1041—2007标准要求。

桐油制备C_(21)聚酰胺环氧固化剂的性能及固化反应动力学研究

以桐油的甲醇酯交换产物桐酸甲酯和丙烯酸为原料,通过Diels-Alder加成反应合成了C21二元酸单甲酯(TMAA),桐酸甲酯和丙烯酸的加成温度为180℃,反应时间3 h,比通用C21二元酸的合成反应温度低70℃。然后用C21二元酸单甲酯和不同多元胺酰胺化制备了3种不同胺值的C21二酸聚酰胺环氧固化剂。机械性能测试显示,C21二元酸聚酰胺和双酚A环氧树脂(DGEBA)的环氧固化物和C36二聚酸聚酰胺650C的DGEBA固化物相比,具有更高的机械强度和模量。胺值为496 mg/g的C21二元酸聚酰胺与DGEBA的固化产物拉伸强度达58.63 MPa,断裂伸长率为3.27%,弹性模量达2 635.84 MPa,弯曲强度达99.9 MPa。差示扫描热分析法(DSC)测得C21二元酸聚酰胺的DGEBA固化物的玻璃化温度分别为108、109和116℃,比C36二聚酸聚酰胺的DGEBA固化物的玻璃化温度高出50℃左右。n级反应机理求取的3种固化剂与DGEBA的固化反应活化能分别为62.179、56.551和59.761 kJ/mol,比C36二聚酸聚酰胺与DGEBA的固化反应活化能高出约10 kJ/mol。固化反应动力学得出固化剂与DGEBA的凝胶温度、固化温度和后固化温度分别为40、90和150℃左右。

复配型环氧树脂地层灌浆材料的研制

针对内蒙古某煤矿巷道岩石遇水粉化的实际问题,研制了一种新型的复配型环氧树脂作为地层灌浆材料,考察了固化剂、稀释剂、填料等对抗压强度的影响且进行了优化配比。结果表明,研制的灌浆材料抗压强度大于2 MPa,固化时间在2 h以内,固化后遇水强度有所增加,能较好地解决该矿岩石遇水粉化的突出问题。当酚醛胺与低分子聚酰胺比例为2:1时,固化效果较好;选用糠醛-丙酮作稀释剂,当其用量大约为环氧树脂的10％时,对凝固时间影响不大且可降低浆液的粘度,提高浆液的可灌性;当细砂、水泥、乳化环氧树脂的比例为1.5:1:1时抗压强度最大。

导电相和固化剂对铜系导电涂料性能的影响

利用IR、SEM等手段,较详细地研究了铜粉–环氧树脂体系中固化剂与铜粉的相互作用,并探讨了铜粉用量、形状对涂料导电性能的影响规律。结果表明:固化剂(最佳用量为20%左右)可以通过形成配合物的反应,有效除去铜粉表面的氧化物,极大改善涂料导电性,使填充75%铜粉的体系具有约0.2×104Ω·m的体积电阻率。应用渗流模型和导电通道理论分析铜粉的用量、形状对涂料导电性能的影响规律。

单组分微胶囊填充型环氧树脂基复合材料自修复性能研究

为修补航空复合材料使用过程中出现的微裂纹损伤,在环氧树脂基复合材料内部填充单组分微胶囊(壁材为脲醛树脂、芯材为苯甲醇稀释的环氧树脂)。当复合材料内部受损时,微胶囊破裂,流出的修复剂与外部注射的固化剂二乙烯三胺接触,两者在常温下发生交联固化反应,达到修补微裂纹的目的。研究了A、B、C、D 4种不同粒径环氧树脂微胶囊及其填充到复合材料中所占质量分数对材料力学性能及其自修复性能的影响。通过电子万能试验机研究拉伸、弯曲和梯形双悬臂梁(TDCB)试样的力学性能。结果表明:微胶囊填充使复合材料的力学性能下降,但由4种微胶囊填充得到的复合材料的修复率均在65%以上,其中A、B类微胶囊的填充对复合材料力学性能的影响较低,当A、B类微胶囊填充质量分数为5%、7%时,修复率最大,分别为90.1%、92.8%。

环氧树脂固化剂对高强玻璃纤维复合防弹板的力学性能影响分析

对高强玻璃纤维复合防弹板的环氧树脂固化剂进行研究。重点研究了三种不同固化剂的种类、用量及环氧树脂分子量对纤维复合板力学性能的影响。研究表明不同牌号、不同分子量的环氧树脂 ,对纤维复合板力学性能有一定影响。综合考虑选用间苯二胺作为高强玻璃纤维复合防弹板的固化剂。

环氧树脂改性国内外研究现状

环氧树脂是一种历史悠久、用途广泛的热固性树脂材料,因其有优良的力学性能、介电性能和耐化学腐蚀性,可以作为工程塑料、层压材料、模压料、涂料等,被广泛应用于航空航天、车辆工程、军工等高技术领域。但是由于纯环氧树脂固化物普遍存在着脆性大、可燃等缺点,并且随着科技的发展,各个应用领域对材料性能的要求越来越高,因此对环氧树脂进行改性是其未来发展趋势之一。对近几年环氧树脂改性研究现状进行综述,其中包括不同类型固化剂改性EP,新型结构环氧树脂的制备,以及对环氧树脂合金体系和环氧树脂复合材料的研究,对改性效果进行详细阐述,讨论改性机理。

无机材料基复合相变材料的制备

使用石蜡和颗粒状多孔介质膨胀珍珠岩,并在其外部包裹环氧树脂复合而成颗粒型复合储能相变材料,文中研究了固化温度、溶剂种类及用量对石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料制备的影响,使用扫描电镜对石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料的形貌进行表征。研究结果表明:以石蜡为相变储能材料的最佳制备工艺条件是:珍珠岩/环氧树脂=1∶0.2;环氧树脂/HDT31=1∶0.4;膨胀珍珠岩/石蜡复合相变材料颗粒包裹的非常均匀,形成的环氧树脂膜均匀致密,在50℃烘箱内干燥48 h,无石蜡渗出。

环氧树脂基合金修补材料研究进展

以树脂增韧改性技术、固化体系及刚性金属增强相为主综述了环氧树脂基高分子合金修补材料及其相关技术的研究进展,并指出高韧性、高强度、耐高温、低温固化是未来合金修补剂的发展方向。

固化剂对环氧树脂砂浆修补材料性能的影响

主要探讨了固化剂的掺量、存贮时间及环境因素对环氧树脂砂浆性能的影响。研究结果表明，固化剂掺量为30份／100份环氧树脂时，环氧树脂砂浆早期强度发展很快，3d抗折强度为7．2MPa，抗压强度为24．4MPa；后期强度发展稍慢，90d抗压强度为53．1MPa。固化剂掺量为10份／100份环氧树脂时，后期强度很大，90d抗压强度为96．9MPa，但早期强度发展较慢，固化时间长。40℃环氧树脂砂浆固化迅速，3d抗折强度即高于12．5MPa，抗压强度可达48．1MPa。

水性环氧增强水泥砂浆及其性能研究

利用水性环氧树脂增强水泥砂浆,改善和提高其作为修复材料的力学强度。通过改变水泥与砂的配比、水性环氧树脂添加量、水泥类型、减水剂用量等因素,系统考察了水性环氧树脂对水泥砂浆的综合性能的影响。结果表明,通过水性环氧树脂增强水泥砂浆,其力学强度有数倍的提高,抗压强度可达到近60 MPa,粘结强度达到2.0 MPa。