環(huán)氧樹脂應(yīng)用技術(shù)開發(fā)動向

⑥環(huán)氧樹脂無機(jī)納米復(fù)合材料

納米材料和納米復(fù)合材料是近20年來發(fā)展迅速的一種新型ll能源材料。它們是新材料研究中極具活力的領(lǐng)域，對未來的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展具有非常重要的影響。日本將其列為材料科學(xué)的四大研究任務(wù)之一。美國的“星球大戰(zhàn)”和歐洲的“尤里卡”計(jì)劃都把它列為一個關(guān)鍵項(xiàng)目。中國還在其攀登計(jì)劃中設(shè)立了納米材料學(xué)科團(tuán)隊(duì)。納米材料是一種粒徑為1-1-100毫米的超細(xì)顆粒材料。因此，它具有大的比表面積、高的表面能、嚴(yán)重缺乏表面原子的配位、強(qiáng)的表面活性和超L吸附能力。它具有常規(guī)材料所不具備的特殊性質(zhì)，如體積效應(yīng)、尺寸效應(yīng)、宏觀隧穿效應(yīng)和介質(zhì)限制效應(yīng)。因此，該納米材料具有微波吸收性能、高表面活性、強(qiáng)氧化、超順磁性等，以及特殊的光學(xué)性能、催化性能、光催化性能、光電化學(xué)性能、化學(xué)反應(yīng)性能、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)性能和特殊的物理機(jī)械性能。納米材料的應(yīng)用將是傳統(tǒng)材料，尤其是功能材料的一場革命。納米材料在復(fù)合材料中的應(yīng)用也將給復(fù)合材料的發(fā)展帶來巨大的不可預(yù)測的變化。納米復(fù)合材料可分為兩類，一類是由金屬/陶瓷、金屬/金屬、陶瓷/陶瓷組成的無機(jī)納米復(fù)合材料；另一種是由聚合物/無機(jī)和聚合物/聚合物組成的聚合物納米復(fù)合材料。聚合物納米復(fù)合材料的研究起步較晚，但在過去的2-3年里發(fā)展迅速。環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料中使用的無機(jī)納米材料包括Si02、Ti02、Al2O3、CaCO3、ZnO、粘土等。初步研究結(jié)果表明，納米材料可以大大提高環(huán)氧復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐熱性、韌性、耐擦傷性等性能，同時可以達(dá)到提高耐熱性和韌性的效果。

環(huán)氧樹脂灌封膠操作中常見的問題

首先，膠水不會凝固。

可能的原因:固化劑太少或太多(比例差異很大)，A膠保存時間長，或使用前未混合或混合不均勻。

第二，不管固化后的膠水是否柔軟，固化后都應(yīng)該處于堅(jiān)硬狀態(tài)。

可能的原因:膠水比例不正確。如果重量比不成比例或偏差較大(如果有更多或更少的固化劑，可能會出現(xiàn)這種問題)，膠a的儲存時間比混合前長，或者混合不均勻。

第三，有些膠水可以固化，有些膠水不能固化或不能完全固化。

可能的原因:混合不均勻，膠水A存放時間長，沒有攪拌或攪拌不均勻。

四、固化后，膠水表面很不平整或有許多氣泡。

可能的原因:固化過快，加熱固化溫度過高，接近或超過注膠操作時間。

5.凝固的膠水表面油膩。

可能的原因:灌膠過程中水分太濕，膠水a(chǎn)存放時間較長，使用前不會攪拌或混合不均勻。

環(huán)氧樹脂在橋面鋪裝防水層中的應(yīng)用研究

測試方法和結(jié)果

本研究主要從拉伸性能、高溫性能、低溫性能和透水性等方面測試環(huán)氧樹脂的原材料性能。具體測試方法和結(jié)果如下。

(1)拉伸試驗(yàn)。采用啞鈴形模具成型試樣，常溫下25 ~ 24h固化，然后用微機(jī)控制的能量試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。可以看出，三種環(huán)氧樹脂的平均斷裂強(qiáng)度分別為22.84、7.07和8.28兆帕，均高于3.0兆帕的技術(shù)要求，平均斷裂伸長率分別為30.02%、108.47%和66.77%，均高于20%，三種環(huán)氧樹脂的拉伸性能均滿足要求。

(2)高溫試驗(yàn)由于攤鋪層瀝青混凝土拌和溫度高、施工溫度高的特點(diǎn)，澆注瀝青混合料的出料溫度高達(dá)220℃，選擇環(huán)氧樹脂時必須考慮材料本身的耐高溫性。為了測試環(huán)氧樹脂的耐高溫性能，將每種環(huán)氧樹脂材料按800g/m2的用量均勻涂在10Cm×10Cm的鋼板上，待完全固化后，將環(huán)氧樹脂放入230℃的烘箱中10分鐘，觀察環(huán)氧樹脂的變化。

可以看出，這三種環(huán)氧樹脂在高溫作用后受到不同程度的損壞。A和C環(huán)氧樹脂有少量凸起，在230℃高溫作用后有少量局部凸起是可以接受的。但是，B環(huán)氧樹脂受熱后大部分出現(xiàn)裂縫，表明高溫性能不足，不能用于澆注式瀝青混凝土路面系統(tǒng)。

(3)低溫試驗(yàn)。將按規(guī)定制備的三種環(huán)氧樹脂脫模后，在25℃室溫下放置7天，切成25毫米×100毫米的試件，每組3件。然后將試樣放入已達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)溫度的環(huán)境箱中，并冷凍1小時。在此溫度下，試件在2 ~ 3秒內(nèi)圍繞金屬棒均勻彎曲180度，并目視觀察裂紋。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，除部分環(huán)氧樹脂試件有少量裂紋外，其余兩種樹脂狀況良好，無裂紋。這表明這三種環(huán)氧樹脂都能滿足低溫防裂的要求。