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纳米材料改性环氧树脂建筑结构胶的研究

作者：陈健聪 Publish: 2006-9-20 Hits:-

【中文题名】

纳米材料改性环氧树脂建筑结构胶的研究

【英文题名】

Study on Epoxy Resin Structural Adhesive Modified by Nanophase Materials

【学科专业】

结构工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-9-20

【中关键词】

纳米二氧化硅,纳米碳酸钙,有机蒙脱土,结构胶,环氧树脂,改性

【英关键词】

Nanosize SiO_2,nanosize CaCO_3,Organic-Montmorillonite Structural Adhesive,Epoxy resin,Modify,

【分类导航】

工业技术>建筑科学>建筑材料>粘结料>>

【论文摘要】

随着社会经济的飞速发展,土木工程的建设进入一个黄金时期,但是随着各种建筑物的增多,旧建筑物因老化、意外的损伤或者现代化改造而要求进行加固修复也越来越迫切。环氧树脂建筑结构胶作为一种加固修复的新型建筑材料的需求量变得越来越大,应用的范围也越来越广,但目前环氧树脂结构胶存在工作性能不好、粘接强度不高、脆性大、弹性模量较低等缺点,所以有必要对其进行改性研究。论文通过纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和有机蒙脱土三种纳米材料对常用的环氧树脂建筑结构胶进行改性,研究了不同纳米材料对结构胶的性能的影响规律并通过微观测试手段对其改性机理进行了探讨。研究结果表明,纳米SiO_2能显著改善结构胶的工作性能,粘接性能、冲击性能和热变形性能有很大程度的提高;纳米CaCO3对结构胶的工作性能有一定改善,粘接性能和热变形性能有很大提高。纳米CaCO3和纳米SiO_2的组合能产生叠合效应,改性后结构胶的工作性和粘接性能提高更为显著,同时纳米CaCO3替代了部分纳米SiO_2,还能降低结构胶的成本。有机蒙脱土和环氧树脂在80℃的固化条件下能够进行插层复合,插层复合改性后的力学性能有较大的提高,其中钢钢抗剪强度和冲击强度...

【论文题纲】

摘要	5-6
Abstract	6-12
插图索引	12-16
附表索引	16-18
第1章绪论	18-26
1.1 国内外建筑结构胶粘剂的发展历史	18-20
1.2 建筑结构胶粘剂的研究现状	20-22
1.3 纳米材料改性环氧树脂胶粘剂研究概况	22-24
1.4 本文的研究意义及内容	24-26
第2章研究内容、实验材料及实验方法	26-38
2.1 纳米材料的选择	26
2.2 本文的研究内容	26
2.3 实验材料	26-30
2.3.1 环氧树脂	26-28
2.3.2 固化剂	28-29
2.3.3 稀释剂	29
2.3.4 偶联剂	29
2.3.5 碳纤维布	29
2.3.6 各种纳米材料	29-30
2.4 实验仪器及设备	30
2.5 测试项目及相应标准	30-31
2.6 试件制备	31-32
2.6.1 钢钢抗剪试件	31
2.6.2 浇铸体抗压试件	31
2.6.3 浇铸体抗拉试件	31
2.6.4 浇铸体冲击试件	31-32
2.6.5 碳纤维布层间剪切试件	32
2.7 测试方法	32-37
2.7.1 环氧树脂的流变学及粘度的测试	32-35
2.7.2 适用期	35
2.7.3 力学性能的测试	35-37
2.8 粘接的基本理论	37-38
第3章纳米二氧化硅改性环氧树脂建筑结构胶的性能	38-53
3.1 纳米二氧化硅概述	38-40
3.1.1 生产原理	38
3.1.2 结构与特性	38-39
3.1.3 纳米SiO_2的应用	39-40
3.2 纳米SiO_2对环氧树脂流变性能的影响	40-43
3.3 纳米SiO_2对环氧树脂结构胶抗压性能的影响	43-45
3.4 纳米SiO_2对环氧树脂结构胶浇铸体拉伸性能的影响	45-46
3.5 纳米SiO_2对环氧树脂结构胶粘接性能的影响	46-50
3.5.1 纳米SiO_2对环氧树脂结构胶钢钢抗剪强度的影响	46-48
3.5.2 纳米SiO_2对环氧树脂结构胶抗剪破坏面分析	48-50
3.6 纳米SiO_2对环氧树脂结构胶冲击性能的影响	50-51
3.7 本章小结	51-53
第4 章纳米碳酸钙改性环氧树脂建筑结构胶的性能	53-64
4.1 纳米碳酸钙概况	53-54
4.2 纳米碳酸钙对环氧树脂流变性能的影响	54-56
4.3 纳米碳酸钙对环氧树脂结构胶抗压性能的影响	56-57
4.4 纳米碳酸钙对环氧树脂结构胶抗拉性能的影响	57-58
4.5 纳米碳酸钙对环氧树脂结构胶粘接性能的影响	58-62
4.5.1 纳米碳酸钙对环氧树脂结构胶钢钢抗剪强度的影响	58-59
4.5.2 纳米碳酸钙对环氧树脂结构胶抗剪试件破坏面分析	59-62
4.6 纳米碳酸钙对环氧树脂结构胶冲击性能的影响	62-63
4.7 本章小结	63-64
第5章有机蒙脱土改性环氧树脂建筑结构胶的性能	64-80
5.1 蒙脱土概况及应用	64-66
5.1.1 蒙脱土概况	64-66
5.1.2 蒙脱土改性聚合物的研究和应用	66
5.2 蒙脱土与环氧树脂插层复合的微观结构表征	66-67
5.2.1 微观结构表征的方法	66
5.2.2 XRD 试样的制备	66-67
5.2.3 XRD 结果与讨论	67
5.3 有机蒙脱土对环氧树脂流变性能的影响	67-69
5.4 有机蒙脱土对环氧树脂结构胶抗压性能的影响	69-72
5.5 有机蒙脱土对环氧树脂结构胶拉伸性能的影响	72-73
5.5.1 有机蒙脱土对环氧树脂结构胶拉伸强度的影响	72
5.5.2 有机蒙脱土对环氧树脂结构胶拉伸弹性模量的影响	72-73
5.6 有机蒙脱土对环氧树脂结构胶粘接性能的影响	73-77
5.6.1 有机蒙脱土对环氧树脂结构胶钢钢抗剪强度的影响	73-75
5.6.2 有机蒙脱土改性环氧树脂结构胶抗剪试件破坏面分析	75-77
5.7 有机蒙脱土对环氧树脂结构胶冲击强度的影响	77-78
5.8 本章小结	78-80
第6章纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的组合改性环氧树脂建筑结构胶的性能	80-87
6.1 两种纳米材料组合比例的确定	80
6.2 两种纳米材料组合对环氧树脂流变性能的影响	80-84
6.3 两种纳米材料组合对结构胶粘接性能的影响	84-86
6.3.1 两种纳米材料组合对结构胶钢钢抗剪强度的影响	84
6.3.2 两种纳米材料组合改性结构胶抗剪试件破坏面分析	84-86
6.4 本章小结	86-87
第7章纳米材料改性环氧树脂建筑结构胶优化配方的微观分析及应用研究	87-104
7.1 优化配方的冲击断口 SEM 微观分析	87-94
7.2 优化配方应用于碳纤维布层间剪切的性能研究	94-96
7.3 优化配方的热变形性能和适用期	96-99
7.3.1 优化配方的热变形温度	96-99
7.3.2 优化配方的适用期	99
7.4 纳米材料在环氧树脂结构胶中存放状态	99-102
7.4.1 纳米碳酸钙在环氧树脂结构胶中存放状态	99-101
7.4.2 有机蒙脱土在环氧树脂结构胶中存放状态	101-102
7.5 本章小结	102-104
结论	104-106
参考文献	106-110
附录 A(攻读学位期间发表的论文)	110-111
致谢	111

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.124560



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