环氧结构胶的市场现状、机理、构成及影响因素

2021/8/11 阅读数:
结构胶是指强度高(压缩强度>65MPa,钢-钢正拉粘接强度>30MPa,抗剪强度>18MPa),能承受较大荷载,且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀,在预期寿命内性能稳定,适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。

结构胶强度高、抗剥离、耐冲击、施工工艺简便。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。可部分代替焊接、铆接、螺栓连接等传统连接形式。结合面应力分布均匀,对零件无热影响和变形。

环氧树脂结构胶具有固化收缩小,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。

环氧结构胶的市场现状:

既有建筑加固(国内既有建筑物面积超600亿m2)
老旧小区改造
新建楼盘改造
公路桥梁加固补强(截止2020年底,全国公路桥梁统计)
特大桥梁
铁路桥梁加固补强(截止2020年底,全国高铁桥梁超过3万座,总长度突破1.8万公里)
公路隧道加固补强(截止2019年底,全国公路隧道19067座,总长1896万米)
铁路隧道加固补强(截止2020年底,全国铁路隧道16798座,总长1963万米)
高速公路改扩建(截止2020年底,全国高速公路里程15万公里)
市政桥梁:加固补强,砼结构防腐
高铁、地铁:声(风)屏障、轨道
构筑物(水库大坝、高大烟囱等):化学灌浆、加固
新建工程(桥梁、地铁车站等):预制节段拼接胶(悬拼胶)
风电塔筒
装配式地铁车站

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,填料以及其他各种添加剂的种类和用量。
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。
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