结构胶通常指应用于承受强力的结构件粘接的一类胶粘剂。结构胶要求强度高,承受荷载大,耐老化,耐腐蚀,寿命期内性能稳定。环氧树脂因在机械性能,电气性能,耐温性及抗腐蚀性能方面都具有良好的表现,因此广泛应用于各种胶粘剂。
环氧树脂胶粘剂具有固化收缩小,抗疲劳性好,粘接性能好,抗腐蚀的特点,成为结构胶的主要品种之一。
环氧结构胶的应用:
环氧结构胶应用于金属、陶瓷、塑料、橡胶、木材等同种材料或者不同种材料之间的粘接。
环氧结构胶作用于构件的加固、锚固、粘接、修补等,可部分代替焊接、铆接、螺栓连接等传统连接形式。例如应用于粘钢,粘碳纤维,植筋,裂缝补强、密封,孔洞修补、道钉粘贴、表面防护、混凝土粘接等。
环氧结构胶的作用机理:
机械结合理论:机械咬合,嵌定;
吸附理论,分子之间作用力:如范德华力、氢键力;
扩散理论:胶粘剂与被粘物表面分子相互扩散作用,形成牢固结合;
化学键理论;
静电理论:在胶粘剂和基材的界面上形成双电层,产生静电吸引。
环氧结构胶的构成:
环氧结构胶的性能主要取决于环氧树脂,固化剂,填料以及其他各种填加剂的种类和用量。
环氧树脂:通常采用液体双酚A型环氧树脂;
固化剂:包括改性胺,改性聚酰胺等;
增韧剂:核壳橡胶改性环氧树脂,丁腈橡胶,聚醚等根据性能需要选择;
其它助剂:如辅助固化的促进剂;改善粘接性能的偶联剂等。
影响粘接强度的因素:
表面张力/表面能:
固体或液体物质表面层的分子与内部分子不同,其受力不平衡,会产生一种向内收缩的力。受作用力影响,液体会收缩成球形。这种作用力,对固体而言称为表面能,对液体而言称为表面张力。
要想获得良好的粘接效果,应尽量增大表面能,降低表面张力。
解决方法:
润湿:
良好的润湿可以使胶液均匀的平铺在基材表面,尽可能的增大胶液与基材的接触面积,提高粘接强度。
增加粗糙度:
在有限的接触面积内,通过打磨,喷砂等处理,增加粘接物体表面的粗糙度,也可以提高粘接强度。
随着新材料的不断涌现及工艺水平的不断提高,使结构胶粘剂的性能得以持续提高与更新。在土木建筑领域,环氧结构胶粘剂正发挥着越来越重要的作用。
来源:大连连晟