What Is 环氧树脂 and How Is It Used in Construction?

建筑材料 2020年11月9日

尽管您可能听说过环氧树脂或环氧树脂,但您可能不确切知道这种普通粘合剂是什么。环氧是一种聚合物,是由具有重复亚基的大分子组成的一组化学化合物。聚合物的分子结构赋予它们韧性和弹性,使聚合物(天然和人造)在日常生活中无处不在。羊毛,橡胶,聚苯乙烯泡沫塑料和环氧树脂只是您可能已经知道的几种聚合物。  

这种特殊的聚合物在建筑中起着至关重要的作用—用作粘合剂和涂料。环氧树脂包括环氧化物—分子的高反应性基团—会通过化学反应而硬化(或固化),这种化学反应是将其与其他物质结合或加热到高温而引起的。这是环氧树脂变成的过程“cross linked,”因为聚合物线形成硬化结构。

环氧树脂 Adhesives

多功能,持久且具有出色的耐热性,环氧树脂粘合剂几乎可用于需要将两种材料粘合在一起的任何情况—想一想:绑住地板,将细节粘合到更大的结构上或加固紧固件。  

环氧树脂 adhesives can be used with a wide range of materials: 木 , metal, plastic, masonry, and more.

Pros and Cons of 环氧树脂 Resins

环氧树脂是胶粘剂的众多选择之一,尽管它的优势使其成为建筑项目中的流行选择。 

Advantages of 环氧树脂 Resins:

  • 强度: 环氧树脂的聚合物结构产生了显着的牢固结合,并且是防水的并且能够承受高温。 
  • 兼容性: 环氧树脂 can work to bind a broad array of different materials while other common adhesives are more limited in their use. For example, polyvinyl acetate glues require porous surfaces while epoxy resins offer greater flexibility. 
  • 速度: 环氧树脂的固化时间会有所不同,但是对于某些速效环氧树脂,功能固化可能需要不到一个小时的时间(大约是其最终完全固化强度的60%)。 

Disadvantages of 环氧树脂 Resins:

  • 复杂的应用程序: 环氧树脂分为两部分,需要手工或通过应用系统将两种不同的物质混合。在许多情况下,更容易拿到一瓶木胶或超级胶水,并且产生的粘合力将足够牢固。 
  • 通风空间: 环氧树脂 fumes are hazardous and you’我想将它们的使用限制在通风良好的地方。同样,许多环氧树脂在应用于空气干燥的表面时效果最佳。 

Two Types of 环氧树脂 Adhesives

环氧胶粘剂主要有两种,一种是(或热固化的)环氧树脂,另一种是两部分的环氧树脂。一部分环氧树脂固化速度更快,尽管它们通常不如两部分环氧树脂强。  

1.热处理环氧树脂

热固化环氧树脂具有许多工业应用,但由于固化所需的热量较高,因此不常用于建筑中—即使是那些在最低热量下发生反应的反应堆,也需要暴露在至少200华氏度的温度下。 

环氧树脂具有出色的回弹性,可用于从电子部件和医疗设备到红外望远镜和导弹预警系统的产品。 

2.两部分环氧树脂

对于两部分的环氧树脂,产生化学反应所需的两个组分分别包装。当树脂(通常称为“steel”)与硬化剂混​​合,结果将在长达24小时的过程中从浓稠的液体变成油灰,最终变成完全固化和硬化的材料。 (要在固化后除去环氧树脂,您可以’需要将其刮掉,必要时先用酒精或稀释剂将其软化。)

像热固化的环氧树脂一样,由两部分组成的环氧树脂在汽车,航空和其他制造领域有许多工业用途,在造船业中也很常见。它们还用于建筑项目,其应用包括将工作台面连接到基板,将混凝土元件也可以固定到混凝土,石材或金属的其他元件上,以及将装饰线条固定到位。 

“J-B Weld绝对在大型商店的两方环氧树脂市场中占据主导地位,”专业建筑商乔丹·史密斯(Jordan Smith)指出。 J-B焊接和竞争对手出售的环氧树脂分为两部分,在许多不同的系统中,从简单的管子开始,需要手动混合成分到专用枪的弹药筒。

 

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How to Choose an 环氧树脂

测量强度

环氧树脂 packaging typically describes its content’s可以承受的抗压强度,抗弯强度和抗拉强度,以磅/平方英寸(psi)为单位。一个区域强度的提高常常以另一种措施为代价。 

选择环氧树脂时,请考虑优先事项: 

  • 如果你’最关心直接抗压性—也就是说,当环氧树脂两端被压缩时,环氧树脂可以承受多大的压力—注意抗压强度。 (为此进行的测试包括从顶部和底部挤压环氧树脂,并查看在失败之前每平方英寸可以承受多少磅的压力。)
  • 如果你’最关心的是,粘合材料能够弯曲而不会断裂, 多注意弯曲强度。 
  • 如果你’最关心的是,粘合材料不能被拉开,着重拉伸强度。

固化时间

固化所需的时间在两部分环氧树脂之间有所不同。也称为“pot life” or “work time,” this is how long it takes for the adhesive to harden. For small projects, a short 适用期 is normally fine. For ones that require more precision and when you may need to make adjustments, you’需要更长的工作时间,这也使您有更多的时间来清理所有错误。较强的环氧树脂通常需要更长的时间才能固化。

黏度

材料的粘度以约旦·史密斯为单位’的话,衡量如何“flowy” it is. Water has high viscosity; molasses has low viscosity. 如果你 are concerned that the adhesive may drip while it is setting, you’我要一个高粘度的—that is, not too 飘逸.

耐水性

Most epoxies are waterproof when hardened, but some are specifically designed so that they can cure even when exposed to water. 如果你 are working on repairing a hole to a tank or a leaky connection between pipes, choose an adhesive designed for the task like J-B焊接’s WaterWeld.

Alternatives to 环氧树脂 Adhesives

环氧树脂可用于将许多不同的材料粘合在一起,并填充从木材的自然缺陷到小刮痕或碎屑的孔。但是,您可能要考虑一些替代方法,因为其他粘合剂在特定材料上效果更好,或者您希望使用比环氧体系更容易使用的材料。 

联系水泥

这是一种氯丁橡胶粘合剂,可以用作一般粘合剂,但是在将两种无孔材料固定在一起时特别有效。环氧树脂通常需要风干,这意味着如果您将层压板胶合到工作台面上,它们通常不是最佳选择。层压板放置到位后,会赢得空气’不能接触到粘合剂。

环氧树脂 Putty

代替两种不同的液体,环氧腻子将组件嵌入两种不同颜色的腻子中。切下一部分,将腻子揉成均匀的颜色,然后用它进行小修,例如管道上的裂缝,破损的木制品上的孔或混凝土中的碎屑。尽管环氧腻子非常坚固(且价格昂贵),但它不适合用于结构用途,因为其约900 psi的拉伸强度仅为环氧树脂的一小部分,通常在5,000至8,000范围内。 

强力胶

这是氰基丙烯酸酯(也称为Krazy Glue)的商标名称。虽然它是一种很强的胶水,但它没有’与环氧树脂相比,最适合于将两件完全组装在一起的小修。它的优点是易于使用,但是要创建具有严格结构强度的粘结,最好使用重型粘合剂。

环氧树脂 Coatings and Sealants

环氧树脂’特殊的粘合性能—其耐用性,强度和耐化学性—也使其成为坚韧的防护涂层或密封剂。当将各组分混合在一起并喷涂在混凝土或木材等材料上时,它将抗磨损以及抗油和其他液体。高性能环氧树脂干燥,表面光洁(无云)。   

Note: 如果你 install an epoxy coating, you’我想睁大眼睛,注意混凝土排出的气体可能形成的气泡—豪猪辊是消除它们的有效工具。 

其他用途 

环氧树脂 Floors

环氧地坪涂料和环氧地坪是两种不同的处理方法,名称令人困惑。环氧地板涂料是相对薄的环氧树脂层,而环氧地板则由较厚的环氧树脂层(至少两毫米)组成,可以形成不间断的光泽表面,并可以以多种颜色安装。它们在商业环境中比在住宅建筑中更常见,因为它们在高交通条件下的耐久性证明了额外的花费是合理的。

环氧树脂 Paint or Acrylic Sealers

环氧树脂 paint also has a name that may be misleading. Unlike an epoxy coating, an epoxy paint (or acrylic sealer) is an acrylic paint with a small amount of epoxy. It is more durable than standard acrylic paint, but it does not have the same strength as a true epoxy coating. It is, however, less expensive and dries faster.

 

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