Гидрофобный газофазный диоксид кремния Влияние на предотвращение стекания эпоксидных клеев для склеивания стали 

Эпоксидный клей для склеивания стали — это широко используемый конструкционный клей при укреплении бетонных конструкций и приклеивании стальных листов. Работы с ним чаще всего ведутся на вертикальных и наклонных поверхностях, поэтому способность клея противостоять стеканию напрямую влияет на равномерность толщины слоя и надежность сцепления. Если клей не обладает достаточным пределом текучести, во время выдержки после нанесения под действием силы тяжести он начнет стекать, что приведет к появлению таких дефектов, как истончение слоя и образование пустот. В настоящее время в отрасли эту проблему обычно решают путем добавления газофазного диоксида кремния в качестве загустителя-титрогенного агента. Технические специалисты компании «Хубэй Хуйфу Наноматериалы» на основе сравнительных испытаний с использованием вертикально установленных панелей провели сравнение гидрофобного газофазного диоксида кремния HB-139B с четырьмя аналогичными конкурентными продуктами и контрольным образцом по эффективности предотвращения стекания в системе эпоксидного клея для склеивания стали, а также обсудили механизм его реологических свойств.

Рис. 1

Как показано на рис. 1, коллоид равномерно наносят на вертикальную стальную пластину; после выдержки в течение установленного времени по отметкам считывают длину стекания. Длина стекания контрольного образца без добавления газофазного диоксида кремния превысила 50 мм; в коллоиде наблюдались явные сужения и следы непрерывного стекания, что свидетельствует о том, что чистая эпоксидная система ведет себя как почти ньютоновская жидкость и не способна противостоять собственной силе тяжести; в то же время у пяти образцов с добавлением HB-139B и конкурентных продуктов 1–4 расстояние стекания составило менее 2 мм, нижний край аккуратно обрывался на линии отметки, и визуально стекания не наблюдалось.
С точки зрения механизма реологии, защита от стекания гидрофобного газофазного диоксида кремния обусловлена трехмерной сетевой структурой, создаваемой наночастицами внутри органической смолы. После гидрофобной модификации поверхности первичных наночастиц газофазного диоксида кремния с помощью силана между частицами возникает физическое соединение за счет водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса, образуя сетевую структуру, пронизывающую всю смолу. Когда система находится в состоянии сдвига при экструзии, сдвиговые силы разрушают сеть частиц, вязкость системы снижается, и смесь приобретает хорошие экструзионные и наносимые свойства; когда экструзия завершается и сдвиг прекращается, сеть частиц быстро восстанавливается, статическая вязкость системы стремительно восстанавливается, а предельное напряжение сети компенсирует собственный вес смеси, тем самым предотвращая стекание смеси в вертикальном положении.

К эпоксидным клеям для склеивания стали, используемым при укреплении зданий, предъявляются строгие требования к комплексным характеристикам добавок: предотвращение стекания является лишь базовым показателем, при этом добавки не должны ухудшать такие ключевые характеристики, как прочность сцепления и устойчивость к старению под воздействием влаги и тепла. Компания Huifu Nano на протяжении многих лет углубленно занимается исследованиями и разработками в области газофазного диоксида кремния. Специально для сегмента строительных конструкционных клеев она разработала ряд продуктов на основе газофазного диоксида кремния, которые, благодаря точному регулированию процессов модификации поверхности, обеспечивают баланс между дисперсией, эффективностью трексогенного эффекта и совместимостью с системой, решая таким образом проблемы, характерные для рецептур в данной отрасли.
По мере постоянного совершенствования национальных стандартов в сфере укрепления строительных конструкций клеи эволюционируют в направлении повышенной надёжности и простоты нанесения, при этом высокоэффективные нано-реологические добавки являются ключевым элементом модернизации рецептур. Компания «Хуйфу Нано» продолжает опираться на инновации в области нанопорошковых технологий и проводит обширные прикладные испытания с учетом реальных условий эксплуатации в нижестоящих звеньях производственной цепочки. Благодаря высокоэффективным продуктам из газофазного диоксида кремния отечественного производства компания способствует повышению качества материалов в таких областях, как укрепление строительных конструкций и эпоксидное склеивание, внося свой вклад в обеспечение автономности и контролируемости производственной цепочки высококачественных клеев в Китае.