最近，湖南大學(xué)土木工程學(xué)院利用經(jīng)十八季銨鹽，改性有機(jī)蒙脫土與環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠粘劑進(jìn)行插層復(fù)合，在不同摻量、不同的固化條件下測試了插層法制備的有機(jī)蒙脫土—環(huán)氧樹脂膠粘劑的鋼—鋼剪切強(qiáng)度、澆鑄體壓縮強(qiáng)度、流變性能及適用期。實(shí)驗(yàn)表明中溫固化是進(jìn)行插層復(fù)合的關(guān)鍵條件，膠粘劑的性能有較大提高;當(dāng)蒙脫土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時，其鋼—鋼剪切強(qiáng)度、澆鑄體壓縮強(qiáng)度分別提高65.3%和10%;隨著蒙脫土含量的增加，膠粘劑的流變性能從牛頓液體向觸變性流體轉(zhuǎn)變。
由于土木工程技術(shù)的發(fā)展，建筑用環(huán)氧樹脂膠粘劑的使用越來越廣泛，涵蓋橋梁、廠房、高層建筑等眾多工程領(lǐng)域，在加固修補(bǔ)領(lǐng)域更是獨(dú)占鰲頭。環(huán)氧樹脂卻有著自身的缺點(diǎn)：脆性大、不同的固化條件下力學(xué)性能不穩(wěn)定。如今對環(huán)氧樹脂膠粘劑的改性研究主要有2大類：一類是通過納米材料對環(huán)氧樹脂膠粘劑進(jìn)行改性，一類是通過對固化劑進(jìn)行改性以達(dá)到對環(huán)氧樹脂膠粘劑增強(qiáng)增韌的目的。利用插層法制備的有機(jī)蒙脫土一環(huán)氧樹脂納米膠粘劑是其中的有效手段之一。目前，有機(jī)蒙脫土一環(huán)氧樹脂的插層復(fù)合研究多以酸酐類、芳香胺類的固化劑為多，湖南大學(xué)科研人員是用自制的改性固化劑，對有機(jī)蒙脫土和環(huán)氧樹脂在常溫和中溫下的力學(xué)性能和流變性能進(jìn)行研究的。
他們實(shí)驗(yàn)所用原材料，主要有：環(huán)氧樹脂(E-51)：環(huán)氧值當(dāng)量/100g為0.48～0.54，藍(lán)星新材料無錫樹脂廠產(chǎn);固化劑：通過聚酰胺樹脂(651)和脂肪胺樹脂(6612)共混改性制得，外觀呈黃棕色透明黏稠，胺值415，黏度7～8 Pa•s，比重：0.96，最高發(fā)熱溫度180℃;有機(jī)蒙脫土(MMT)：經(jīng)十八季銨鹽改性，主要組分為高純度蒙脫石，含量為96%～98%，含水量≤3%，晶面間距2.1 nm;活性增韌稀釋劑：其主要成分為丁基縮水甘油醚，黏度(25℃)：1.5～3.5 mPa.s;偶聯(lián)劑KH-550：為氨基官能團(tuán)硅烷，中科院生產(chǎn)。
主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括電子萬能試驗(yàn)機(jī)、應(yīng)變儀、研磨分散機(jī)、調(diào)溫調(diào)濕箱、超級恒溫器、旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹說，主要測試項(xiàng)目包括黏度、鋼一鋼粘結(jié)剪切強(qiáng)度、適用期、內(nèi)聚壓縮強(qiáng)度。環(huán)氧樹脂預(yù)凝膠的制備是將經(jīng)過長鏈季銨鹽改性的蒙脫土，與稀釋劑先用攪拌機(jī)以1000 r/min攪拌混合5 min，加入活化劑95%乙醇(m(蒙托土)：m(乙醇)=2：1)攪拌5min。再加入環(huán)氧樹脂攪拌以5500 r/min攪拌20min，m(環(huán)氧樹脂)：m(稀釋劑)=100：12，分別制備出不同摻量的預(yù)凝膠而成。
預(yù)處理是該課題重要一環(huán)。他們將預(yù)凝膠分預(yù)處理和未預(yù)處理2組，預(yù)處理組將預(yù)凝膠在80℃下攪拌6h，未處理組為攪拌好的預(yù)凝膠。其固化方式：環(huán)氧樹脂和固化劑按100：42(質(zhì)量比)將2組分混合，同時加入2%偶聯(lián)劑和1%消泡劑，攪拌5～7 min后晾置30 min等大量氣泡溢出后制作各種試件。固化溫度分兩組，一組在恒溫箱25℃下固化5d(以下簡稱常溫固化)，另一組在80℃下固化14h，再室溫固化5d(以下簡稱中溫固化)，全部試件做5d強(qiáng)度。最后得出關(guān)于蒙脫土含量對膠粘劑的鋼一鋼剪切性能的影響的結(jié)論：蒙脫土質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0～20%變化時，膠粘劑未進(jìn)行預(yù)處理的鋼一鋼剪切性能的變化趨勢，蒙脫土含量變化時膠粘劑進(jìn)行80℃/6h預(yù)熱處理的鋼—鋼剪切性能的變化趨勢，都在理想范圍之內(nèi)。
