自修复混凝土中胶黏剂性能的试验研究

自修复混凝土具有优越的智能性和安全性,对其基础理论进行研究意义重大。而胶黏剂作为自修复混凝土的一种修复材料,对混凝土的自修复效果起着决定性的作用。因此为了保证修复后的混凝土裂缝不再开裂,胶黏剂必须具有良好的流动性和较高的黏结强度。以WD5319、长城717胶黏剂和环氧树脂三种胶黏剂为例,分别进行流动性与黏结强度试验;对试验数据进行分析比较后选出综合性能最佳的胶黏剂。结果表明:自制的流动性试验装置能够比较真实的反映胶黏剂在混凝土裂缝中的流动情况,即混凝土微裂缝宽度越大,胶黏剂流速越快;当其他条件一定时,流速由快到慢依次为:WD5319、长城717胶黏剂和环氧树脂;黏结界面黏附面积越大,固化龄期越长,胶黏剂黏结强度越大;且当其他条件一定时,黏结强度由高到低依次为:环氧树脂、长城717胶黏剂和WD5319。     

金属基陶瓷涂层用无机结合剂的制备

采用H3PO4,Al(OH)3为主要原料合成金属基陶瓷涂层用无机胶粘剂,以磷酸盐胶粘剂为基料,添加氧化铜为固化剂,通过设计氧化铜和磷酸盐的配比即调胶比配制而成;并将其刷涂在金属基体表面.研究氧化铜粒度、调胶比、固化温度和时间对胶黏剂粘结强度的影响;利用电子万能试验机测试其拉伸、剪切强度.采用扫描电镜分析粘结机理.结果表明:随着磷酸盐密度增大,调胶比由小到大时,胶粘剂的粘接强度由大变小.随着固化时间的增加,胶粘剂的粘接强度增大;随着固化温度的升高,胶粘剂的粘接强度先增大后减小.胶粘剂Al/P=1:3、氧化铜粉粒径为200~400目、调胶比为4g/ml、固化温度为160℃、固化时间不少于3h时,能达到理想的粘接强度.基体与胶粘剂的界面结合强度源于机械互锁与互扩散.     

风电叶片采用不同胶黏剂修补的相容性能差异研究

风电叶片合模粘接工序中缺胶问题一直备受关注,修复材料的性能直接影响叶片修复质量,为此选择2种胶黏剂,对比了两者的工艺基本性能数据和力学性能。胶黏剂1可适合用于风电叶片制造成型合模粘接,也可用于叶片胶黏剂缺陷修复;胶黏剂2适合用于叶片胶黏剂缺陷修复,同时在修复效率和操作条件上优于胶黏剂1。然后通过模拟一种叶片缺胶的修复方式,分别采用胶黏剂1、胶黏剂2对不同缺胶量的玻璃钢试件粘接界面进行拉伸剪切性能测试。研究结果表明,2种不同体系的胶黏剂各性能差异较小,均可满足叶片设计和工艺要求;随粘接面缺胶量增大(20%、40%、60%),试样拉伸剪切强度呈下降趋势;缺胶处使用胶黏剂1进行修补后可使拉伸剪切强度恢复,使用胶黏剂2修补后试样拉伸剪切强度低于胶黏剂1修补。因此,在缺胶处修补时采用同一体系胶黏剂修补的效果较好,更利于保证叶片修复后的质量和性能。     

改性磷酸盐胶黏剂和环氧树脂胶黏剂在陶质文物粘接中的对比研究

研制了一种用于断裂陶质文物粘接的无机改性磷酸盐胶黏剂。实验选取在文物保护中最常用的环氧树脂类胶黏剂作对比,评价了该胶黏剂的性能。采用湿热老化和干热老化两种老化方法,通过测试胶黏剂的粘接强度、微观形貌变化和红外光谱分析其耐老化性能;通过透气性、透水性和SEM测试胶黏剂与文物本体的兼容性。结果表明,无机改性磷酸盐胶黏剂耐老化性能强,与陶质文物本体的兼容性好,是一种新型理想的陶质文物粘接用材料。     

含缺陷胶接接头的内聚强度受不同外载作用影响的研究

利用TS-802高强度胶黏剂对高碳不锈钢进行对接胶接接头连接,对不同固化过程试样,分别采用单轴拉伸和四点弯曲实验,测试研究其对接胶接接头的内聚强度;通过隔离体平衡法和中性轴平移法分析了四点弯曲加载方式下界面应力的演化过程,并通过实验验证胶黏剂的层内缺陷对内聚强度的影响。研究表明,室温下固化24h与80℃固化2h相比,后者具有更高的内聚强度;在固化过程中,胶黏剂胶层内部不可避免产生缺陷,缺陷主要集中在中央区域,而在边缘区域为光滑无缺陷区,因此四点弯曲加载方式下界面具有更高的边缘应力内聚强度;隔离体平衡法和中性轴平移法两种理论分析均表明,常规弯曲应力公式与本文中推导得到的应力公式的理论比值为2.5.本文的实验和理论研究有助于更系统和更深入地理解胶黏剂的内聚强度受不同固化方式及不同强度测试手段的影响。     

结构胶黏剂在温度作用下的剪切性能试验研究

设计并进行了2组采用不同条件固化的胶黏剂的拉伸剪切试验,研究了结构胶黏剂的剪切强度和剪切刚度随温度升高的变化规律,以及不同温度下胶黏剂剪切破坏模式.试验发现,室温固化的胶黏剂再次经历高温后,其玻璃化温度Tg有了30℃左右的提高;随着温度的升高,胶黏剂剪切强度和剪切刚度总体上呈下降趋势,且在其玻璃化温度Tg前后20℃的区域内变化最为明显.研究表明,胶黏剂玻璃化温度是影响胶黏剂温度作用下剪切性能的关键因素,同时高温固化方式可以提高胶黏剂玻璃化温度,延缓胶黏剂剪切强度和剪切刚度的下降.在此基础上,引入玻璃化温度这一重要参数,给出了结构胶黏剂的剪切强度及剪切刚度与温度之间的关系模型,为实际工程应用提供了参考.     

海上风电叶片专用胶黏剂的性能研究

对海上风电叶片专用胶黏剂的性能进行了研究,从叶片的制造工艺与性能需求角度出发,对胶黏剂的各项性能指标进行了测试和分析。通过对比发现,海上叶片专用胶黏剂在凝胶时间、本体强度、断裂延伸率、冲击强度方面,相比普通胶黏剂有很大提升,更加适合用于大型叶片的粘结,并提高产品寿命。     

石油树脂对SEBS基胶黏剂性能的影响

本文以苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)树脂、石油树脂增黏剂、增塑剂、溶剂、抗氧剂等为原料制备SEBS基胶黏剂,考察石油树脂对SEBS基胶黏剂黏度、光学性能、电性能、力学性能及粘接性能的影响。结果表明:在保证粘接性能和力学性能的前提下,选择C_9石油树脂作为增黏剂,随着C_9用量的增加,粘接强度增加,当C_9用量为40%时,SEBS基胶黏剂的粘接性能最佳,剪切强度和180°剥离强度分别1.31 MPa和1.6 kN/m。另外随着C_9用量的增加,吸水率逐渐降低并趋于平衡,并且可以保持胶膜原有的电绝缘性和透明性。     

温度作用对碳纤维混凝土界面黏结性能的影响

为研究温度作用对碳纤维(CFRP)—混凝土黏结界面剪切性能的影响,首先进行了温度作用下不同固化条件的胶黏剂黏结性能试验,研究了温度作用及固化方式对胶黏剂拉伸剪切性能的影响.试验发现,玻璃化温度是影响胶黏剂高温性能的一个重要指标,温度作用下胶黏剂材料的黏结性能退化大部分发生在其玻璃化转变区域.其次,结合常温下已有的CFRP—混凝土界面黏结应力—滑移关系提出了温度作用下界面黏结应力—滑移关系的计算方法.最后,汇总和分析了目前已有的CFRP—混凝土界面试验研究结果,引入胶黏剂玻璃化温度这一参数,给出了温度作用下CFRP—混凝土界面剪切黏结强度、极限承载力和初始剪切刚度计算模型.     

环氧胶黏剂的粘结特性研究

风电叶片制造中会广泛使用到环氧胶黏剂。在实际的应用中,粘结质量却受多种因素影响。对几种可能影响粘结质量的情况进行了模拟。试验结果表明,撕除脱模布后的玻璃钢界面的粘结效果最佳,表面用树脂浸润过后,粘结性能反而降低。胶黏剂凝胶后,粘结效果也会明显下降,而在高湿度条件环境下,会加速粘结效果的下降。同时,实验发现,粘结时的压紧程度、后固化条件都对粘结效果有明显影响。