環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠的市場現(xiàn)狀、機(jī)理、構(gòu)成及影響因素
結(jié)構(gòu)膠是指強(qiáng)度高(壓縮強(qiáng)度>65MPa,鋼-鋼正拉粘接強(qiáng)度>30MPa,抗剪強(qiáng)度>18MPa),能承受較大荷載,且耐老化、耐疲勞、耐腐蝕,在預(yù)期壽命內(nèi)性能穩(wěn)定,適用于承受強(qiáng)力的結(jié)構(gòu)件粘接的膠粘劑。
結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度高、抗剝離、耐沖擊、施工工藝簡便。用于金屬、陶瓷、塑料、橡膠、木材等同種材料或者不同種材料之間的粘接??刹糠执婧附印T接、螺栓連接等傳統(tǒng)連接形式。結(jié)合面應(yīng)力分布均勻,對零件無熱影響和變形。
環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠具有固化收縮小,抗疲勞性好,粘接性能好,抗腐蝕的特點(diǎn),成為結(jié)構(gòu)膠的主要品種之一。
環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠的市場現(xiàn)狀:
既有建筑加固(國內(nèi)既有建筑物面積超600億m2)
老舊小區(qū)改造
新建樓盤改造
公路橋梁加固補(bǔ)強(qiáng)(截止2020年底,全國公路橋梁統(tǒng)計(jì))
特大橋梁
鐵路橋梁加固補(bǔ)強(qiáng)(截止2020年底,全國高鐵橋梁超過3萬座,總長度突破1.8萬公里)
公路隧道加固補(bǔ)強(qiáng)(截止2019年底,全國公路隧道19067座,總長1896萬米)
鐵路隧道加固補(bǔ)強(qiáng)(截止2020年底,全國鐵路隧道16798座,總長1963萬米)
高速公路改擴(kuò)建(截止2020年底,全國高速公路里程15萬公里)
市政橋梁:加固補(bǔ)強(qiáng),砼結(jié)構(gòu)防腐
高鐵、地鐵:聲(風(fēng))屏障、軌道
構(gòu)筑物(水庫大壩、高大煙囪等):化學(xué)灌漿、加固
新建工程(橋梁、地鐵車站等):預(yù)制節(jié)段拼接膠(懸拼膠)
風(fēng)電塔筒
裝配式地鐵車站
環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠的作用機(jī)理:
機(jī)械結(jié)合理論:機(jī)械咬合,嵌定;
吸附理論,分子之間作用力:如范德華力、氫鍵力;
擴(kuò)散理論:膠粘劑與被粘物表面分子相互擴(kuò)散作用,形成牢固結(jié)合;
化學(xué)鍵理論;
靜電理論:在膠粘劑和基材的界面上形成雙電層,產(chǎn)生靜電吸引。
環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠的構(gòu)成:
環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠的性能主要取決于環(huán)氧樹脂,固化劑,填料以及其他各種添加劑的種類和用量。
環(huán)氧樹脂:通常采用液體雙酚A型環(huán)氧樹脂;
固化劑:包括改性胺,改性聚酰胺等;
增韌劑:核殼橡膠改性環(huán)氧樹脂,丁腈橡膠,聚醚等根據(jù)性能需要選擇;
其它助劑:如輔助固化的促進(jìn)劑;改善粘接性能的偶聯(lián)劑等。
影響粘接強(qiáng)度的因素:
表面張力/表面能:
固體或液體物質(zhì)表面層的分子與內(nèi)部分子不同,其受力不平衡,會產(chǎn)生一種向內(nèi)收縮的力。受作用力影響,液體會收縮成球形。這種作用力,對固體而言稱為表面能,對液體而言稱為表面張力。
要想獲得良好的粘接效果,應(yīng)盡量增大表面能,降低表面張力。
解決方法:
潤濕:
良好的潤濕可以使膠液均勻的平鋪在基材表面,盡可能的增大膠液與基材的接觸面積,提高粘接強(qiáng)度。
增加粗糙度:
在有限的接觸面積內(nèi),通過打磨,噴砂等處理,增加粘接物體表面的粗糙度,也可以提高粘接強(qiáng)度。
隨著新材料的不斷涌現(xiàn)及工藝水平的不斷提高,使結(jié)構(gòu)膠粘劑的性能得以持續(xù)提高與更新。在土木建筑領(lǐng)域,環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑正發(fā)揮著越來越重要的作用。
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