低温快速固化环氧胶黏剂在石材幕墙中的应用.pdf
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1、24STONE2023No.10STONE石材幕墙石材低温快速固化环氧胶黏剂在石材幕墙中的应用王天宇,王鹤延(中国市政工程华北设计研究总院有限公司,天津3 0 0 3 8 1)摘要:为进一步优化目前石材幕墙施工工艺,有效解决温度低时环氧干挂胶粘度增加,不易固化的问题。依照干挂石材幕墙用环氧胶黏剂(JC887一2 0 0 1)的要求,对低温固化环氧胶黏剂进行制备。选用改性双酚A环氧树脂8 1 6 和双酚F环氧树脂8 6 2 以1:1 的比例复配作为主体树脂,选用混合脂肪胺6610作为固化剂。最后,对低温快速固化环氧胶黏剂的力学性能与粘接性能进行分析,通过对其综合性能的测试分析,验证所提出的低温快
2、速固化环氧胶黏剂在石材幕墙施工中的应用性能更优。关键词:石材幕墙;石材干挂胶;环氧树脂;低温固化引言石材幕墙作为当下较为流行的建筑物外部装饰,施工多采用干挂工艺,在金属挂件和石材面板之间需要采用专用的环氧干挂胶进行连接 。可见,环氧干挂胶在干挂施工中发挥着至关重要的作用,黏结质量的优劣会直接影响石材幕墙的安全性和耐久性。但传统环氧干挂胶多为常温固化,自身性能受温度影响较大,主要成分环氧树脂的黏度会随温度降低而明显增高,这种增稠效应必然会对施工造成影响。1石材幕墙环氧胶黏剂产品的主要问题在石材幕墙施工中干挂施工是最常见的施工工艺,施工过程需要采用专用的环氧胶黏剂粘接石材和金属挂件。为严格把控环氧
3、胶黏剂的质量,确保工程安全,环氧胶黏剂的物理学性能需满足干挂石材幕墙用环氧胶黏剂(JC8872001)提出的要求。环氧胶黏剂采用的主要材料是环氧树脂,具有较强的粘接力,且抗压、抗震、抗剪、抗腐蚀和老化等性能显著。但环氧胶黏剂存在A、B 组分不易搅拌均匀、低温环境下黏度急剧上升,固化物脆性较大,对环氧胶黏剂施工性能具有极大影响,严重限制了石材幕墙在低温环境下的应用 2。现阶段,环氧胶黏剂主要采用体系有以下几种:环氧树脂一聚酰胺体系毒性低、韧性强,但具有固化慢、凝胶时间长的缺点,尤其是在1 5 以下时固化十分缓慢;环氧树脂一脂肪族多胺体系虽然具有较快的反应速度,但固化物韧性明显不足 3 。可见,目
4、前常见的几种环氧胶黏剂体系均无法在低温条件下正常应用,探究低温快速固化环氧胶黏剂及其在石材幕墙中的应用十分有必要。2低温快速固化环氧胶黏剂的制备2.1低温快速固化环氧胶黏剂的配制低温快速固化环氧胶黏剂中组分A的基础配方包括:1 7%7 5 wt%的环氧树脂、0%1 0 wt%的增韧剂、0%1 0 wt%的气硅、0%7 5 wt%的无机填料和0%6 w t%的偶联剂;其配制流程:根据计算量加人环氧树脂、稀释剂、增韧剂,进行搅拌抽真空脱泡操作,之后根据计算量加人偶联剂、白炭黑与轻质碳酸钙再度搅拌,铲边处理后闭合缸盖进行抽真空脱泡,真空度在-0.1 MPa以下,待均匀搅拌后得到组分A。组分B的基础配
5、方包括:5%2 5 wt%的固化剂、0%5 wt%的促进剂、1%1 0 wt%的钛白粉、0%1 0 wt%的气硅、0%7 5 wt%的的填料和0 6 wt%的偶联剂;其配置流程如下:根据计算量加入固化剂、促进剂、增韧剂,进行搅拌抽真空脱泡操作,之后根据计算量加入偶联剂、白炭黑,操作方式如组分A保持一致,即可得到组分B。作者简介:王天宇(1 9 8 9 一),男,天津市人。研究方向为建筑学、工程管理研究方向25石材2023年1 0 期SHICAI石材幕墙2.2环氧树脂的选用考虑低温环境下环氧胶黏剂汇总组分A的黏度会急剧上升,难以实现与组分B的均匀搅拌。选择标准双酚A环氧树脂1 2 8 R、改性双
6、酚A环氧树脂8 1 6 以及双酚F环氧树脂8 6 2 作为试验对象,探究上述三种环氧树脂在0 环境下,经过2 d固化后的性能表现,得到的结果如表1 所示。表1 不同类型环氧树脂的固化性能对比环氧树脂种类指标128R816862固化情况严重硬化轻微硬化没有硬化表干时间/min2635拉伸强度/MPa28.3421.72压剪强度/MPa12.716.5拉剪强度/MPa911由此可见,1 2 8 R环氧树脂在低温环境下会导致组分A严重硬化,难以实现均匀搅拌,而8 1 6 环氧树脂虽然固化速度较快、拉伸强度大,但是在压剪强度和拉剪强度方面没有8 6 2 环氧树脂表现好,粘接性能相对不足。故选择8 1
7、6 和8 6 2 两种环氧树脂的复配作为组分A的主体树脂,并采用正交试验法确定二者的混合比例,结果如表2 所示。由表2 结果可见,当8 1 6 和8 6 2 复配比在1:1 时,上述三个试验指标均达到最大值。并且生成的固化物交联密度增大,显著改善环氧胶黏剂性能,具有最佳的共混复合效应。同时,基体树脂中填料形成致密堆积,断面光滑,表现出良好相容性,分散较为均匀。3固化剂的选用考虑需要制备的是低温快速固化环氧胶黏剂,选用低温固化剂混合脂肪胺6 6 1 0、改性混合脂肪胺加成物D2238作为试验对象,并采用增韧剂PPG-2000优化其性能,理想固化度达到1 0 0%。首先探究不同PPG添加量下6 6
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