橋面覆層用彈性環(huán)氧膠黏劑的研究.pdf

1、橋面彈性環(huán)氧覆層是一種新型的橋面鋪裝技術(shù)，其材料由雙組分彈性環(huán)氧膠黏劑再加上防滑耐磨骨料組成。由于環(huán)氧樹脂膠黏劑具有良好的力學(xué)性能及耐候性，與水泥混凝土、骨料、鋼板等基材粘結(jié)性能良好，因此，環(huán)氧覆層不僅具有減少鋪裝層厚度及荷載，防滑耐磨、抗裂等性能，還可對橋面起到防水、防氯離子滲透等保護(hù)功能。目前，該項技術(shù)在國外已有成功的工程應(yīng)用，但在國內(nèi)尚處于起步階段，環(huán)氧覆層鋪裝材料還需進(jìn)口。為了改變這一現(xiàn)狀，本文通過研究環(huán)氧樹脂、增韌劑、稀釋劑和

2、固化劑的影響，對原材料進(jìn)行了優(yōu)選;通過對固化體系的配方優(yōu)化，開發(fā)了一種橋面覆層用彈性環(huán)氧膠粘劑，同時制定了相應(yīng)的施工工藝，并將其應(yīng)用于實際工程中。研究結(jié)果表明:
　　 高柔性環(huán)氧樹脂S4的固化產(chǎn)物具有高斷裂伸長率與低彈性模量的特點，表現(xiàn)出彈性體的性狀。雖然S4柔韌性能很好，但是其力學(xué)強(qiáng)度很差，加之其來源少，成本較高，故不宜采用。雙酚A型環(huán)氧樹脂S1、S2以及雙酚F型環(huán)氧樹脂S3的固化產(chǎn)物拉伸性能相差不大，雖然其柔韌性能稍差，但是

3、其力學(xué)強(qiáng)度優(yōu)異，且可使用其他手段對其柔韌性能加以改善，所以適宜于彈性環(huán)氧膠黏劑。綜合考慮性能和成本等因素，彈性環(huán)氧膠粘劑選用S1和S2的復(fù)配體系更為適宜。
　　 增韌劑均能在不同程度上提高固化產(chǎn)物的柔韌性能，表現(xiàn)為斷裂伸長率增加，彈性模量下降。改性聚氨酯R3和端環(huán)氧基反應(yīng)型液態(tài)丁腈橡膠R4雖然能夠保持較好的抗拉強(qiáng)度，但是其柔韌性能明顯不足，故不宜選用。自制反應(yīng)型長鏈脂肪族增韌劑R1與含端巰基液態(tài)聚硫橡膠R2均能顯著提升彈性環(huán)氧膠

4、黏劑的柔韌性能，適宜于彈性環(huán)氧的增韌。綜合比較R1和R2的抗拉強(qiáng)度與柔韌性能可知，R1優(yōu)于R2，且R1氣味小，故選擇R1對彈性環(huán)氧體系進(jìn)行增韌更為適宜。
　　 稀釋劑都可以在不同程度上降低環(huán)氧體系的粘度，其中單環(huán)氧稀釋劑的稀釋效果最好，但是會較大程度地降低固化產(chǎn)物的力學(xué)強(qiáng)度。環(huán)氧官能度較高的雙環(huán)氧稀釋劑與三環(huán)氧稀釋劑對固化產(chǎn)物的力學(xué)強(qiáng)度的影響較小。稀釋劑分子鏈段的長短與官能團(tuán)的差異也會顯著影響彈性環(huán)氧膠黏劑的性能。三環(huán)氧稀釋劑能

5、較好的保持環(huán)氧固化產(chǎn)物的抗拉強(qiáng)度與柔韌性能，適合用于環(huán)氧體系的稀釋。
　　 不同固化劑體系的力學(xué)性能有明顯的差異，在相同固化劑，不同固化條件下，固化產(chǎn)物的力學(xué)性能也呈現(xiàn)出明顯的差異。韌性酚醛胺固化劑H5表現(xiàn)出良好的抗拉強(qiáng)度，聚醚胺系固化劑H6表現(xiàn)出良好的柔韌性能。但是單一的固化劑均不能滿足橋面覆層對彈性環(huán)氧性能的要求，故本研究對固化劑進(jìn)行了復(fù)配實驗。結(jié)果表明H1和H5的復(fù)配體系的綜合性能最為優(yōu)異，選擇其作為固化劑較為適宜。