论文部分内容阅读
热固性树脂具有加工成型简便、强度/模量高、粘结性能好等优点,作为结构胶粘剂被广泛应用于土木工程结构的加固与修复。作为一种热固性树脂,环氧树脂断裂韧性较差,容易导致脆性破坏与疲劳损伤,影响结构的服役性能与寿命。发展具有自愈合性能的热固性环氧树脂基胶粘剂,实现对胶粘剂内部损伤的自动修复,可以提升材料与结构的服役寿命,具有十分重要的科学与工程意义。本文通过在环氧树脂胶粘剂内添加可低温熔融的热塑性乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),发展一种新型的在较低温度处理后实现自修复的环氧树脂基胶粘剂,研究该类自愈合胶粘剂的制备方法与自愈合机理,建立自愈合性能评价方法。本文的主要研究内容和研究成果如下:EVA-环氧树脂自愈合胶粘剂的制备方法:通过控制混合添加工艺,制备组分分散均匀、性能稳定的EVA-环氧树脂自愈合胶粘剂。研究结果表明,添加发烟二氧化硅增稠剂可以解决EVA和环氧树脂混合后的分层问题,通过制备工艺(如混合温度与转速)优化,制备了含有均匀分散的EVA组分的环氧树脂胶粘剂。EVA-环氧树脂自愈合胶粘剂热学性能及力学性能:制备了3种不同EVA含量的EVA-环氧树脂自愈合胶粘剂,并研究了EVA含量对胶粘剂性能的作用规律。研究结果表明,在3种EVA含量中,随着EVA含量的增加,胶粘剂的弯曲强度呈线性降低,玻璃化转变温度无明显变化。EVA-环氧树脂胶粘剂自愈合性能评价方法:即首先利用刀片在胶粘剂板中心边缘制造自然裂缝,然后通过升温修复,根据升温修复处理前后胶粘剂试样的剩余弯曲强度来评价胶粘剂的自愈合性能。研究结果表明,该方法可以有效评价自愈合胶黏剂的自愈合性能。EVA-环氧树脂胶粘剂自愈合性能:制备了3种不同EVA含量的自愈合胶粘剂,并系统研究了胶粘剂的热-力学性能。研究结果表明,在3种EVA含量中,随EVA含量增加,胶粘剂自愈合性能降低,EVA含量5 wt.%的胶粘剂自愈合效率最高,自愈合胶粘剂的自愈合机理为升温后EVA熔化渗透到裂缝尖端使其钝化。