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環(huán)氧粘鋼加固膠是一種專(zhuān)為建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的雙組分膠粘劑,主要用于將鋼板粘貼在混凝土構(gòu)件(如梁、柱、板等)表面,通過(guò)鋼板與混凝土的協(xié)同工作,提高構(gòu)件的承載力、剛度和延性,廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)、抗震加固等工程中。其核心成分以環(huán)氧樹(shù)脂為基體,配合固化劑、增韌劑、填料等助劑,形成具有高強(qiáng)度、高粘結(jié)力和良好耐久性的膠層。
作為一種高性能雙組分(A/B)環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠,環(huán)氧粘鋼加固膠的A組分主要以環(huán)氧樹(shù)脂為基體,含增韌劑、填料,基礎(chǔ)粘度高,需觸變性保障垂直面涂布時(shí)不下垂。B組分主要以胺類(lèi)固化劑為核心,基礎(chǔ)粘度較低,觸變性不足易導(dǎo)致施工時(shí)流掛,影響膠層均勻性。因此在實(shí)際應(yīng)用中,會(huì)在A/B同時(shí)添加氣相二氧化硅,對(duì)其流變性進(jìn)行調(diào)節(jié)。
疏水氣相二氧化硅HB-139是表面經(jīng)疏水基團(tuán)改性的納米級(jí)二氧化硅粉末,具有極強(qiáng)的親有機(jī)溶劑/樹(shù)脂特性。在非極性/弱極性體系中分散時(shí),其表面的硅羥基(Si-OH)和疏水基團(tuán)通過(guò)氫鍵和范德華力形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),賦予體系顯著增稠效果,優(yōu)異觸變性,良好防沉降性和優(yōu)異疏水性。
湖北匯富納米材料股份有限公司研發(fā)人員通過(guò)分析HB-139不同添加量下對(duì)A/B組分增稠觸變影響規(guī)律,揭示其作用機(jī)制與工程價(jià)值。
圖1
展示了A組分中HB-139不同添加量(1%、2%、2.5%、3%)對(duì)增稠觸變性的影響。橫軸代表測(cè)試時(shí)間對(duì)應(yīng)剪切應(yīng)力變化,縱軸為粘度值(數(shù)值越高,粘度越強(qiáng))。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示:
空白樣(未添加氣相二氧化硅的A組分)在整個(gè)測(cè)試時(shí)間內(nèi)粘度幾乎沒(méi)有發(fā)生變化,同時(shí)其粘度在5組數(shù)據(jù)曲線(xiàn)中最低。
實(shí)驗(yàn)樣(添加氣相二氧化硅的A組分)顯示,曲線(xiàn)有明顯的粘度變化,說(shuō)明氣相二氧化硅的加入使其具備觸變性,即高剪切(攪拌、刮涂)下網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)暫時(shí)被破壞,粘度驟降,剪切停止后網(wǎng)絡(luò)迅速重建,粘度恢復(fù)。同時(shí),隨著HB-139添加量從1%到3%逐步增加,A組分的粘度不斷提升,且在受到剪切力相同時(shí)間內(nèi)粘度變化值更大,表示其觸變值也不斷提升。
圖2
同理,對(duì)比B組分增稠觸變曲線(xiàn)(圖2)規(guī)律,雖然其曲線(xiàn)特征與A組分一致,但存在基礎(chǔ)差異。首先,B組分空白樣基礎(chǔ)粘度低于A組分空白組(因固化劑體系更?。F浯吻€(xiàn)中粘度變化,添加HB-139后,B組分的粘度也呈現(xiàn)上升趨勢(shì),但增幅遠(yuǎn)小于A組分,而觸變性增幅也不如A組分顯著。但是HB-139的加入仍然有效提升了B組分的靜置粘度和觸變性,并隨著添加量的增加而增加,有助于減少B組分自身的流淌,并最終貢獻(xiàn)于混合后膠體的整體施工性能。
疏水氣相二氧化硅HB-139在環(huán)氧粘鋼加固膠中的應(yīng)用,生動(dòng)詮釋了“小材料解決大問(wèn)題”的工程智慧。環(huán)氧粘鋼加固膠作為建筑結(jié)構(gòu)生命的“強(qiáng)化肌腱”,其性能的每一分提升都關(guān)乎重大安全。HB-139這類(lèi)高性能納米添加劑的應(yīng)用,正在為現(xiàn)代建筑材料加固工程提供更高效、更可靠的材料解決方案。
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