韓亞芳，涂園園，林樹東，楊公華，胡繼文，王永超，李登峰（.中國科學(xué)院 廣州化學(xué)研究所，廣東 廣州　50650；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京　00049）

高性能環(huán)氧錨固膠的制備與性能研究

韓亞芳1，2，涂園園1，林樹東1，楊公華1，2，胡繼文1，王永超1，2，李登峰1，2
（1.中國科學(xué)院 廣州化學(xué)研究所，廣東 廣州510650；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京100049）

高性能環(huán)氧錨固膠由甲、乙雙組份構(gòu)成，甲組份以環(huán)氧樹脂為主體原料，乙組份以改性芳香胺和自制改性聚酰胺為主體原料?？疾炝谁h(huán)氧樹脂、無機(jī)填料以及固化劑的選擇與復(fù)配對錨固膠性能的影響。測試結(jié)果表明：錨固膠的拉伸強(qiáng)度可達(dá)43.8 MPa、壓縮強(qiáng)度103.5 MPa、彎曲強(qiáng)度105.5 MPa、剪切強(qiáng)度26.6 MPa，主要力學(xué)性能均符合工程加固材料安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為85℃左右；能耐25%的硫酸和25%的NaOH；在低于370℃時，質(zhì)量保留率達(dá)87.5%以上。因此，該錨固膠具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐腐蝕性、耐老化性及熱穩(wěn)定性。

環(huán)氧錨固膠；芳香胺固化劑；聚酰胺固化劑；耐腐蝕性；耐老化性；熱穩(wěn)定性

0　前言

錨固膠俗稱植筋膠，在建筑行業(yè)中主要用來增強(qiáng)混凝土與鋼筋的連接。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在我國工業(yè)與民用建筑中占有極其重要的地位和相當(dāng)大的數(shù)量，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，近年來錨固膠得到了迅速的發(fā)展與廣泛的應(yīng)用［1］。迄今，錨固膠的研究主要集中在不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯和環(huán)氧樹脂等4類樹脂中。其中，不飽和聚酯類反應(yīng)活性大、固化時間短，但含有苯乙烯稀釋劑毒性較大［2］；丙烯酸樹脂型錨固膠一般可以做到快速凝膠，短時間內(nèi)達(dá)到最大強(qiáng)度，但是其抗拉拔強(qiáng)度較低，不能滿足錨固抗拉拔條件［3］；聚氨酯樹脂類的錨固膠耐濕熱性較好，但是室溫固化需要的凝膠時間較長，一般要2～3 h，并且抗拉拔強(qiáng)度較差［4］；比較而言，環(huán)氧樹脂膠粘劑具有固化時間短、力學(xué)強(qiáng)度高、收縮率低、耐化學(xué)介質(zhì)、固化物無毒不污染環(huán)境等優(yōu)點［5-6］。

目前，國內(nèi)外環(huán)氧錨固膠發(fā)展迅速，已有較多市售的環(huán)氧錨固膠產(chǎn)品［7-10］?，F(xiàn)在研究多集中在耐高溫、耐濕熱老化、耐低溫、阻燃等領(lǐng)域［11-15］。相對于國外產(chǎn)品，國內(nèi)生產(chǎn)的環(huán)氧錨固膠的主要性能差了一些，例如力學(xué)性能不夠，粘接強(qiáng)度滿足不了建筑行業(yè)的要求。市場上銷售的慧魚、喜利得等國外品牌，性能較好，但價格較高，仍然壟斷著國內(nèi)市場。因此，開發(fā)高性能、低成本的環(huán)氧錨固膠具有重要的意義。本文采用雙酚A型環(huán)氧樹脂、改性芳香胺固化劑A和自制改性聚酰胺固化劑B、聚丙二醇二縮水甘油醚活性稀釋劑、無機(jī)填料、觸變劑氣相二氧化硅以及其它助劑，制備了高性能、低成本的環(huán)氧錨固膠，具有良好的力學(xué)性能、耐高溫、耐腐蝕、耐老化性能。目前，該產(chǎn)品已進(jìn)行批量生產(chǎn)，在實際工程中得到應(yīng)用，效果良好。

1　試驗

1.1試驗原料

環(huán)氧樹脂（EP）：E-44、E-51，工業(yè)級，廣州維立納化工有限公司；改性芳香胺固化劑A：工業(yè)級，濟(jì)南中維化工有限公司；改性聚酰胺固化劑B：自制；聚丙二醇二縮水甘油醚：工業(yè)級，廣州一夫化工物資有限公司；石英砂：300目；石英粉：5000目，云母粉：300目，高嶺土：300目，均為工業(yè)級，廣州榮粵化工原料有限公司；硅烷偶聯(lián)劑：KH-550；促進(jìn)劑：DMP-30，工業(yè)級，廣州井岡化工有限公司；海螺牌硅酸鹽水泥：海南海譽達(dá)實業(yè)有限公司；觸變劑：氣相二氧化硅，工業(yè)級，廣州拓億有限公司；二聚酸、混合脂肪胺、甲苯：AR，阿拉丁試劑。

1.2試驗儀器設(shè)備

永磁直流電動機(jī)ZD-90W，北京京偉電器有限公司；智能化電子萬能試驗機(jī)，深圳市瑞格爾儀器有限公司；電動液壓千斤頂，上海業(yè)泰電氣有限公司；NDJ-5S數(shù)字式黏度計，上海安德儀器設(shè)備有限公司；TM50CrD型膠體磨，上海越磁電子科技有限公司；DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，鞏義市予華儀器有限公司；Bruker FT-VERTEX 70型紅外光譜儀；Pyris6 型TGA熱重分析儀，日本島津公司；紫外線老化試驗箱，北京恒泰豐科試驗設(shè)備有限公司；Q2000DSC，美國TA公司。

1.3改性聚酰胺固化劑B的制備方法

稱取一定量的二聚酸放入裝有攪拌槳、回流裝置、除水器、溫度計的四口瓶中，再加入適量甲苯溶劑，攪拌加熱。溫度升至55℃時，把一定量的混合脂肪胺和10 ml甲苯通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加，通氮氣保護(hù)。滴加完畢后，再反應(yīng)1.5 h，然后升溫至140℃繼續(xù)反應(yīng)，除水器中無水出現(xiàn)時，停止反應(yīng)，減壓蒸餾除去甲苯和副產(chǎn)物，即得到低分子質(zhì)量聚酰胺固化劑。

1.4植筋膠的制備

甲組份的制備：將雙酚A環(huán)氧樹脂E-44、雙酚A環(huán)氧樹脂E-51、稀釋劑、無機(jī)填料、偶聯(lián)劑KH-550按一定比例混合后攪拌均勻，然后加入適量觸變劑，攪拌均勻后，用膠體磨研磨均勻即可。

乙組份的制備：將促進(jìn)劑DMP-30、固化劑、無機(jī)填料、偶聯(lián)劑KH-550等按一定比例混合攪拌均勻，然后加入適量觸變劑，攪拌均勻后，用膠體磨研磨均勻即可。

使用時按照m（甲組份）∶m（乙組份）=3∶1比例，混合均勻固化即可。

1.5性能測試與表征

彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度：試件室溫固化2 d后，按照GB/T 2567—2008《樹脂澆鑄體性能試驗方法》進(jìn)行測試，實驗機(jī)拉伸速率為10 mm/min。

壓縮強(qiáng)度：試件室溫固化2 d后，按照GB/T 2567—2008進(jìn)行測試，實驗機(jī)拉伸速率為5 mm/min。

剪切粘接強(qiáng)度：試件室溫固化2 d后，按照GB/T 7124—2008《膠粘劑 拉伸剪切強(qiáng)度的測定（剛性材料對剛性材料）》進(jìn)行測試，粘接45#鋼片材料，試驗機(jī)拉伸速率5 mm/min。

拉拔試驗：按照GB 50367—2006《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》，在C30的混凝土上鉆Φ25 mm、深150 mm的孔，注入錨固膠，植入Φ22 mm的螺旋道釘，固化5 d后，可采用拉力計（千斤頂）對所植鋼筋進(jìn)行拉拔試驗加載方式。

凝膠時間和固化時間：按照GB/T 7193.6—1987《不飽和聚酯樹脂25℃凝膠時間測定方法》進(jìn)行測試。

紫外老化試驗：采用紫外線老化試驗箱，UV波長320～400 nm，輻照強(qiáng)度為3 W/m2，連續(xù)照射粘接鋼板試樣7 d，測試其粘接強(qiáng)度變化。

凍融試驗：在-18℃下冷凍8 h，然后在60℃下加熱8 h，為一個循環(huán)，10個循環(huán)后測試剪切粘接強(qiáng)度。

耐腐蝕試驗：固化后的錨固膠分別用10%NaCl、25% H2SO4、25%NaOH浸泡7 d后，觀察變化。

掃描電鏡觀察錨固膠斷裂截面：采用Hitachi，S-4800掃描電鏡（SEM）進(jìn)行觀察。

熱重分析：采用Pyris6型TGA熱重分析儀進(jìn)行樣品掃描，升溫速率10℃/min，測試溫度30～800℃。

DSC測試：采用Perkin-Elmer Diamond DSC，USA，進(jìn)行測試，升溫速率10℃/min，氮氣氛圍，測試溫度0～250℃。

2　結(jié)果與討論

2.1樹脂及其配比對植筋膠強(qiáng)度的影響

雙酚A型環(huán)氧樹脂最早商品化，產(chǎn)量也最大，綜合性能好，占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的90%，也是環(huán)氧膠粘劑中應(yīng)用最普遍、工藝最成熟的一種環(huán)氧樹脂［16］。其中，環(huán)氧樹脂E-44與環(huán)氧樹脂E-51比較常用，價格較低，原料易得。環(huán)氧樹脂E-44的黏度大于環(huán)氧樹脂E-51，分子鏈較長、環(huán)氧值較低、韌性較大，與E-51配合使用可以改善環(huán)氧樹脂固化物的脆性。因此，采用環(huán)氧樹脂E-44與E-51配合使用，它們復(fù)配后的黏度見表1。

表1　不同E-44與E-51混合樹脂的黏度

為了選擇樹脂E-44與E-51的最佳復(fù)配比，將固化劑A與自制固化劑B的比例固定為1∶1，改變樹脂E-44與E-51的復(fù)配比，制樣固化后分別測試了彎曲強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度，結(jié)果如圖1所示。

圖1　E-44與E-51不同比例固化后的抗壓強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度

從圖1可以看出，混合樹脂中，隨著E-51比例的增大，錨固膠的彎曲強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度均先提高后降低。這是因為隨著E-51比例的提高，混合樹脂黏度下降，流動性提高，從而與胺類固化物、填料等的浸潤性、滲透性提高了，使得固化反應(yīng)進(jìn)行得更加徹底。但是，當(dāng)樹脂E-51加入量超過40%時，抗壓強(qiáng)度明顯下降；超過50%時，彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度均明顯下降。這主要是因為環(huán)氧樹脂E-44的含量減少導(dǎo)致了固化物的韌性明顯下降。因為環(huán)氧樹脂E-44的分子鏈較長，鏈段運動較慢，可以增加環(huán)氧樹脂固化物的韌性［16］。綜合考慮，選擇m（E-44）∶m（E-51）=60∶40作為最佳配比，這時混合樹脂的黏度和固化后的錨固膠力學(xué)性能最佳。

2.2固化劑對錨固膠性能的影響

固化劑的選擇將對錨固膠的性能起到關(guān)鍵的作用。錨固膠主要在建筑行業(yè)中使用，需要在室溫下固化，固化后抗拉拔強(qiáng)度高，而且要適用于濕熱環(huán)境。室溫固化的固化劑種類主要有改性脂肪胺、低分子聚酰胺、改性多元胺、聚硫醇、改性芳香胺和酚醛胺等，其中能滿足高力學(xué)強(qiáng)度的固化劑主要有改性芳香胺、聚硫醇、酚醛胺、聚酰胺等。這幾種固化劑均可室溫固化，并且所得固化物的剛性強(qiáng)度大，耐熱性好，耐腐蝕性好以及抗紫外老化性好。改性芳香胺導(dǎo)致固化物剛性較大，聚酰胺可以改善固化物韌性［17］。本研究選擇改性芳香胺A和自制聚酰胺B復(fù)配使用，混合樹脂比例為m（E-44）∶m（E-51）=60∶40。不同固化劑復(fù)配比例對錨固膠性能的影響見圖2。

圖2　固化劑A與固化劑B復(fù)配比例對錨固膠強(qiáng)度的影響

從圖2可以看出，改性芳香胺固化劑A與自制改性聚酰胺固化劑B復(fù)配使用后，隨著后者比例的增大，固化物的彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度都明顯提高，尤其是彎曲強(qiáng)度。改性聚酰胺含量由0增加到30%時，彎曲強(qiáng)度提高了101%。因為改性芳香胺能使固化物剛性增大，但隨著改性聚酰胺含量的增加，固化物的韌性得到提高，所以彎曲強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度均提高。當(dāng)聚酰胺加入量由30%增加到70%，剪切粘接強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度均達(dá)到最大值，隨后發(fā)生下降。這是因為聚酰胺過量時，韌性較大。綜合考慮，選擇m（固化劑A）∶m（固化劑B）=30∶70為最佳比例，此時固化物的剪切和彎曲性能最好。

2.3填料對錨固膠性能的影響

加入填料的目的主要是提高力學(xué)性能、抗紫外老化性能、耐濕熱性能以及降低成本等。綜合考慮各種性能的補(bǔ)償，選擇了耐化學(xué)品、耐紫外較好的云母、高嶺土，以及耐熱性好的石英粉、硅酸鹽水泥進(jìn)行對比試驗。

2.3.1填料種類的影響

為了考察各種填料對錨固膠力學(xué)性能的影響程度，在錨固膠中加入適量不同復(fù)配的石英粉、石英砂、高嶺土、云母和硅酸鹽水泥，無機(jī)填料總量占甲組份的50%。錨固膠固化后進(jìn)行力學(xué)性能測試，結(jié)果如表2所示。

表2　不同填料對錨固膠剪切強(qiáng)度的影響

由表2可見，當(dāng)石英粉、石英砂與高嶺土配合使用對提高錨固膠的力學(xué)性能最好。填料粒度大會導(dǎo)致黏度下降，放置時會出現(xiàn)沉降問題。因此，將細(xì)填料和粗填料組合在一起使用，可以控制黏度，解決沉降問題。

2.3.2填料用量的影響（見圖3）

圖3　填料用量對環(huán)氧錨固膠拉伸剪切性能的影響

由圖3可見，環(huán)氧錨固膠的剪切強(qiáng)度隨著無機(jī)填料用量的增大先增加后下降。當(dāng)錨固膠甲組份中填料占40%時，剪切強(qiáng)度達(dá)到最大值26.07 MPa，其中m（石英粉）∶m（石英砂）∶m（高嶺土）=2∶1∶1。在此合適的填料與配比下，將其應(yīng)用于混凝土植筋測試中，結(jié)果顯示拉拔力高達(dá)68.5kN。這是因為含有適量的無機(jī)填料可以均勻地分散在膠層中，作為強(qiáng)化相可均勻地承受外加載荷，從而提高膠層內(nèi)部滑移摩擦力，但過多的填料分散不均勻，容易導(dǎo)致粘接強(qiáng)度降低，進(jìn)而拉伸強(qiáng)度也下降［16］。

為了進(jìn)一步考察填料粒徑與錨固膠剪切強(qiáng)度的關(guān)系。利用SEM分別掃描測試了添加石英粉和石英砂的錨固膠的斷裂截面（100 g甲組份中，添加40 g無機(jī)填料），結(jié)果見圖4。

圖4　固化后錨固膠斷裂截面的SEM照片（×200）

由圖4可見，在相同固化條件下，隨著無機(jī)填料粒徑的增大，錨固膠中產(chǎn)生的氣泡較大，導(dǎo)致剪切強(qiáng)度下降。

2.4其它助劑的對錨固膠性能的影響

為了進(jìn)一步改善錨固膠的綜合性能，在配方中還需要加入助劑，如促進(jìn)劑、稀釋劑、偶聯(lián)劑、觸變劑、增韌劑等，助劑的添加對于膠黏劑的性能有顯著的影響［18-21］。

促進(jìn)劑用量對環(huán)氧錨固膠的剪切性能有一定影響。本實驗采用的促進(jìn)劑為2，4，6-三（二甲氨基甲基）苯酚（DMP-30），屬于叔胺類促進(jìn)劑。它能有效地降低固化時間、降低固化溫度，適量的加入對固化過程起到明顯的加速作用，并且可以提高固化反應(yīng)程度，進(jìn)而改善固化物的剪切強(qiáng)度、耐熱、耐潮濕性能。

對于環(huán)氧組分，因為環(huán)氧樹脂黏度較大，再加入的其它填料很難分散均勻，浸潤性差，進(jìn)而導(dǎo)致固化物的力學(xué)性能降低。通常要加入稀釋劑來解決這個問題。在本實驗中，采用活性稀釋劑聚丙二醇二縮水甘油醚，它不但對樹脂進(jìn)行了稀釋，提高對無機(jī)填料的浸潤性，而且可以與固化劑產(chǎn)生交聯(lián)，提高了固化物的耐熱性、耐腐蝕性以及韌性。

為了提高填料的增強(qiáng)改性效果，通常采用偶聯(lián)劑對其表面進(jìn)行處理。本配方采用硅烷偶聯(lián)劑γ-氨基丙基三乙氧基硅烷（KH-550）。主要通過將無機(jī)填料與環(huán)氧樹脂、稀釋劑混合均勻后，加入偶聯(lián)劑，物理共混攪拌均勻。偶聯(lián)劑會與無機(jī)填料以及環(huán)氧樹脂間發(fā)生反應(yīng)，起到“橋梁”的作用，有效地加強(qiáng)了固化物的粘結(jié)力［22］。

由于錨固膠中加入較多的無機(jī)填料，長時間的存儲易于沉淀、分相，而且環(huán)氧樹脂易于流動，固化劑黏度也較低，同樣存在易流動，不適于施工。因此，在配方中采用具有增稠效果的觸變劑氣相二氧化硅。觸變劑的存在使得膠黏劑的流動性下降，不易滴落，易于施工和方便應(yīng)用［22］。

綜上，得出了較合理的環(huán)氧錨固膠的配方（見表3）。

表3　環(huán)氧錨固膠的配方

2.5錨固膠的性能測試

2.5.1錨固膠的耐腐蝕性、耐老化性及耐凍融性

環(huán)氧錨固膠若長期暴露于自然環(huán)境中，會受到酸雨或其它化學(xué)品的腐蝕，以及紫外照射，四季溫度變化等的影響。錨固膠樣品在各種酸堿環(huán)境中的耐腐蝕性能、抗紫外性能及耐凍融性能如表4所示。

表4　環(huán)氧錨固膠的耐腐蝕性、耐老化性及耐凍融性

由表4可見，在鹽水以及堿性環(huán)境下浸泡7 d，外觀沒有變化；在酸性環(huán)境下浸泡7 d，錨固膠有部分脫色，酸溶液溶解了部分小分子胺。紫外光照射7 d后，錨固膠的拉伸剪切強(qiáng)度仍能保持81.8%；凍融循環(huán)10次后剪切強(qiáng)度能保持88.5%，表明該錨固膠具有良好的耐腐蝕、抗紫外老化和耐凍融性能。

2.5.2錨固膠的熱穩(wěn)定性

錨固膠的熱穩(wěn)定性通過DSC和熱重分析（TGA）來測試，結(jié)果見圖5、圖6。

圖5　錨固膠的DSC分析

圖6　錨固膠的熱重分析（TGA）

由圖5可以看出：（1）固化后環(huán)氧錨固膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為85℃左右。在溫度低于Tg時，錨固膠處于玻璃態(tài)，溫度高于Tg時，錨固膠處于高彈態(tài)。（2）在125℃左右，有吸熱峰存在，對比TGA結(jié)果可知，小分子物質(zhì)在此刻開始揮發(fā)，在175℃時放熱明顯，出現(xiàn)波峰，隨后，小分子自由水結(jié)合水等揮發(fā)嚴(yán)重，固化物形態(tài)發(fā)生變化，穩(wěn)定性下降。

由圖6可以看出，錨固膠有3個失重區(qū)：175℃以前為第1失重區(qū)，原因是錨固膠中的自由水和結(jié)合水、低分子物的揮發(fā)與分解；175～370℃為第2失重區(qū)，原因是過量的固化劑、活性稀釋劑在這個溫度區(qū)間發(fā)生揮發(fā)分解；370～550℃為第3失重區(qū)，環(huán)氧錨固膠固化物開始分解。550℃以后錨固膠基本完全分解，剩余的質(zhì)量多為無機(jī)填料。在370℃之前，熱穩(wěn)定性較好，質(zhì)量保留率為87.5%以上。

2.6錨固膠的基本性能及與市售產(chǎn)品的對比

為了更加直觀與市售產(chǎn)品（主要是康馳、慧魚、喜利得等品牌產(chǎn)品）進(jìn)行對比，在相同條件下測試了環(huán)氧錨固膠室溫固化的凝膠時間、室溫固化48 h后的主要力學(xué)性能（拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和45#鋼片剪切強(qiáng)度），結(jié)果如表5所示。

表5　自制錨固膠及與市售產(chǎn)品性能對比

由表5可以看出，自制錨固膠的各項力學(xué)性能優(yōu)良，主要力學(xué)性能符合GB 50728—2011《工程結(jié)構(gòu)加固材料應(yīng)用安全性鑒定規(guī)范》中建筑用錨固膠的Ⅰ類膠A級性能要求。同時，自制錨固膠的成本明顯低于上述市售產(chǎn)品。

3　結(jié)語

考察了環(huán)氧樹脂、無機(jī)填料以及固化劑的選擇與復(fù)配對錨固膠性能的影響，并分析測試了錨固膠的耐腐蝕性、耐老化性、耐凍融性及熱穩(wěn)定性。

（1）通過環(huán)氧樹脂E-51和E-44共混復(fù)配提高錨固膠的力學(xué)性能，通過抗壓、剪切、彎曲強(qiáng)度測試表明，其最佳配比為m（E-44）∶m（E-51）=60∶40。

（2）固化劑采用改性芳香胺和自制聚酰胺，改性芳香胺固化物剛性較大，聚酰胺固化劑可以改善固化物韌性。選擇改性芳香胺A、自制聚酰胺B復(fù)配使用，當(dāng)m（固化劑A）∶m（固化劑B）=30∶70，錨固膠的剪切和彎曲性能最佳。

（3）通過力學(xué)性能測試，得到了性能優(yōu)良的錨固膠配方：甲組份為：m（E-44）∶m（E-51）∶m（稀釋劑）∶m（無機(jī)填料）∶m（偶聯(lián)劑）∶m（觸變劑）=30∶20∶5∶40∶1∶4；乙組份為：m（促進(jìn)劑）∶m（固化劑A）∶m（固化劑B）∶m（無機(jī)填料）∶m（偶聯(lián)劑）∶m（觸變劑）= 4∶22.5∶52.5∶12∶0.5∶8.5。使用時，按m（甲組份）∶m（乙組份）=3∶1，錨固膠固化后的綜合性能最佳。

（4）經(jīng)測試，該錨固膠的拉伸強(qiáng)度為43.8 MPa、壓縮強(qiáng)度為103.5 MPa、彎曲強(qiáng)度為105.5 MPa、剪切強(qiáng)度為26.6 MPa，主要力學(xué)性能符合工程加固材料安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

（5）錨固膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為85℃左右；能耐質(zhì)量濃度25%的硫酸和25%的NaOH；紫外光（3 W/m2）照射7 d后，錨固膠的拉伸剪切強(qiáng)度保持率為81.8%；凍融循環(huán)10次后拉伸剪切強(qiáng)度能保持率為88.5%；在低于370℃時，質(zhì)量保留率在87.5%以上。因此，它不但具有優(yōu)良的力學(xué)性能，還有優(yōu)良的耐腐蝕性、耐老化性、耐凍融性以及熱穩(wěn)定性。

［1］卓尚木.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)事故分析與加固［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001：15-20.

［2］慧魚建筑錨栓有限公司.植筋錨固技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用［J］.廣東建材，2005（11）：125-129.

［3］王文軍，李紅旭，張首文.KH-CP98丙烯酸酯錨固膠粘劑的研制［J］.中國膠黏劑，2005，14：22-24.

［4］鄭昊，朱雷，郭思浩.聚胺酯鋼筋錨固膠的研制與試驗研究［J］.結(jié)構(gòu)工程師，2006，22：66-69.

［5］Mimura K，F(xiàn)ujioka H.Toughening of epoxy resin modified with in situ polymerized thermoplastic polymers［J］.Polymer，2001，42：9223-9233.

［6］Premkumar S，Karikal Chozhan C，AlagarM.Studies on thermal，mechanical and morphological behaviour of caprolactam blocked methylenediphenyl diisocynate toughened bismaleimide modified epoxy matrices［J］.European Ploymer Journal，2008，44：2599-2607.

［7］Ishida，Yoshio，Lizuka，et al.Two-component epoxy resin compositions：EP，0430276A2［P］.1991-06-05.

［8］Surgan，James E Hackl，Cyndie S Ernst.Method of applying chemical anchoring adhesive：EP，1176322A2［P］.2002-01-30.

［9］James E Surjan，Charles St，Richard J Ernst，et al.Highly viscous chemical anchoring adhesive：US，6291555［P］.2001-09-18.

［10］James E Surjan，Charles St，Richard J Ernst，et al.Solid aminecured anchoring adhesive：US，6420458B1［P］.2002-07-16.

［11］Chuan Shao Wu，Ying Ling Liu，Yie Shun Chiu.Epoxy resins possessing flame retardant elements from silicon incorporated epoxy compounds cured with phosphorus or nitrogen containing curing agents［J］.Polymer，2002，43：4277-4284.

［12］張曉華，朱華，陳曉龍.可耐鋼筋焊接環(huán)氧植筋膠的研制［J］.新型建筑材料，2014（10）：7-10.

［13］王文軍，李紅旭，張首文.建筑結(jié)構(gòu)膠的耐濕熱老化性能研究［J］.粘接，2006，27（1）：10-11.

［14］王超，張斌，張緒剛，等.室溫固化耐熱環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠粘劑［J］.中國膠粘劑，2001（5）：14-15.

［15］殷錦捷，李寧，王歡.阻燃建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑的研制［J］.材料科學(xué)與工程學(xué)報，2008，26（4）：606-608.

［16］張玉龍，唐磊.環(huán)氧膠黏劑［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010：22-25.

［17］夏建陵，孫小梅，王定選.環(huán)氧樹脂聚酰胺網(wǎng)絡(luò)體系性能研究［J］.熱固性樹脂，2005，20（6）：14-17.

［18］WenpingZhao，KarthikRani，BarretE.Mueller.Processingand fracture behavior of a polyethylene-based thermoplastic adhesive and a glass-fiber filled epoxy adhesive［J］.International Journal of Adhesion&Adhesives，2000，20：409-413.

［19］ Lucas F M da Silva，R D Adams.Techniques to reduce the peel stresses in adhesive joints with composites［J］.International Journal of Adhesion&Adhesives，2007，27：227-235.

［20］HSISH K H，HANJ L.Graft interpenetrating polymer networks of polyurethane and epoxy.Ⅰ.mechanical behavior［J］.Journal of AppliedPolymerScience：PartB：PolymerPhysics，1990，28：623-630.

［21］ Akio Takemure，Kimihide Shiozawa，Bun-Ichiro Tomita，et al. Dynamicmechanicalpropertiesandadhesivestrengthsof epoxy resins modified with liquid rubber.Ⅱ.modificaition with CTBN［J］.Journal of Applied Polymer Science，1986，31：1351-1362.

［22］陳平，劉勝平，王德中.環(huán)氧樹脂及其應(yīng)用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014：90-95.

Study on the preparation and properties of the high performance epoxy anchoring adhesive

HAN Yafang1，2，TU Yuanyuan1，LIN Shudong1，YANG Gonghua1，2，HU Jiwen1，WANG Yongchao1，2，LI Dengfeng1，2
（1.Guangzhou Institute of Chemistry，Chinese Academy of Sciences，Guangzhou 510650，China；2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China）

High performance epoxy anchoring adhesive was made up of two components.One component was mainly composed of epoxy resin，and the other component was mainly composed of the mixture by modified aromatic amine and home-made modified polyamide.The influence of selection and compound of epoxy resin，inorganic filler，curing agent on the anchor adhesive performance was investigated.The test results showed that tensile strength，compressed strength，bending stresses，shear strength of epoxy anchoring adhesive can reach 43.8，103.5，105.5 and 26.6 MPa，respectively.The performance of the adhesive meets the engineering reinforcement material safety standards.Its glass transition temperature was high up to about 85℃.It also had a high quality retention rate of 87.5%under 370℃.In conclusion，it possessed excellent mechanical property，resistance against 25% sulfuric acid and basic，aging resistance and thermal stability.

epoxy anchoring adhesive，aromatic amine，polyamide，corrosion resistance，aging resistance，thermal stability

TU58.1

A

1001-702X（2016）04-0082-06

2015-03-20；

2015-05-04

韓亞芳，女，1990年生，山東濟(jì)寧人，碩士研究生，主要研究方向為環(huán)氧錨固膠。地址：廣州市天河區(qū)興科路368號廣州化學(xué)有限公司研發(fā)5部，E-mail：826540401@qq.com。