建筑加固上用的結構膠正常都是A、B雙組份的,其A組份在冬季和春季會變渾濁或者硬塊狀甚至成固體,影響施工及使用性能,給施工帶來很大的不便,甚至造成業主或者監理對產品質量的懷疑。這種現象,其實是膠體”結晶“現象。
加固邦結構膠(上圖產品未結晶)
那么,結晶是怎么形成的?怎樣才能降低結晶產生的概率?結晶發生后,要如何處理?加固邦小編來跟大家嘮嘮~
一、結晶形成的原理
首先,建筑加固用的結構膠主要成分是雙酚A型環氧樹脂,在常溫條件下,雙酚A型環氧樹脂是過冷液體,即它在常溫條件是固體狀態,在凝固溫度下是液體狀態。
從技術角度來看,雙酚A型環氧樹脂的凝固點在45~50℃,它處于過冷態是因為常溫下“晶核”不易形成,而“晶核”是發生凝固的必要條件,這就導致了結晶過程非常緩慢。
結晶過程通常表現為自由漂浮的晶體、晶體團塊或一個完全凝固體,透明的樹脂逐漸呈模糊、混濁或乳狀混濁時,這是環氧樹脂結晶化早期的征兆。容器底部會聚集起越來越多的白色晶體沉淀,這些沙狀晶體會不斷聚集,直到所有含量全部凝固為晶體為止,這個過程其實與常見的蜂蜜的結晶是類似的。如下圖:
其次所有的雙酚A型環氧樹脂,都有發生結晶現象的可能性,這是物質從液體狀向固體結晶態的相轉變,當處于極冷環境,冷熱循環或其它因素,都可能導致晶體增長,使該物質轉化為天然的固體形態。結晶過程很難預測,也難完全避免,它會毫無預兆的產生。對于雙組份體系來說,結晶帶來了一些操作上的不便。我們只要理解結晶產生的因素,以及處理結晶的方法,就可以把這個問題簡單化甚至解決掉。
二、根據結晶形成的誘因,采取對應的措施來延緩或是避免結晶的產生。
1、高純度:晶體都是高純物,環氧樹脂也一樣,純度越高,去除了反應副產物及雜質,分子分布越窄,就越容易結晶。高純環氧樹脂從液態轉化為固態的轉變溫度范圍很窄,微晶體開始形成的可能性越大,這些微晶體作為晶核,在其它因素影響下,迅速將液體轉變為固體。所以降低樹脂的純度,增加副產物的存在,以及寬泛的分子量分布,會擴大液態向固態的轉變溫度范圍,從而降低結晶產生的概率。
2、低粘度:粘度越低,結晶化速度越快。粘度越低,分子量越小,分子鏈越短,環氧樹脂的流動性越好,分子鏈在“晶核”附近取向排列越容易。而高分子量高粘度的物質,分子鏈更長,結晶的可能性也降低。所以用粘度大的樹脂可以降低結晶產生的概率。
3、溫度:一般結構膠結晶多發生在冬春季,冬季易結晶是因為溫度太低,晶核會加速生成,如果溫度足夠低,環氧樹脂會自動發生結晶;春季易結晶是因為晝夜溫差大,經常性的升降溫,溫度波動較大,高低溫交替變化會產生一個惡性循環過程,白天和晚上的溫差變化,會快速引發和加速結晶。所以將結構膠保存在一個溫度不太低且相對穩定的環境,可降低結晶產生的概率。
三、結晶萬一發生了,應該怎么處理呢?
環氧結構膠結晶是可以隨溫度變化的可逆過程,對環氧結構膠的粘結性能和加固效果沒有影響。即便出現結晶,加熱至其軟化消失,便可正常使用。加熱方法一般有以下幾種:
1、水浴加熱法:將結構膠隔水放置于水中,水溫宜在50℃到60℃之間,加溫的同時對膠體進行單向攪動,要確保所有晶體完全融化,任何一個微小的未融化晶體都可以作為“晶核”在幾天內引發再次發生結晶。因此攪拌的時間不能過短,要確保容器壁和底部的晶體也全部融化,熱量分布均勻。攪拌均勻至結晶完全消失后方可施工。
2、太陽燈加熱:使用太陽燈對環氧樹脂進行烘烤,邊加熱邊攪拌,至結晶完全融化,膠體恢復初始狀態后即可繼續使用。
3、其他合理的升溫措施,也可以解決結構結晶的問題。比如烘箱、暖房甚至是夏天的陽光等能持續提供較高溫度(50℃到60℃)的方法都可以。
因此,結構膠結晶現象是可逆的,對結構膠的粘結性能和加固效果沒有影響。即便出現結晶,加熱至其軟化消失,便可正常使用并不是產品質量問題。