李胜华，李俊彬，冯小平，谭利敏

（中国航天科技集团公司四院四十二所，湖北 襄阳 441003）

高铁车厢地面需要平铺一层人造地板革，其与车厢壳体的粘接一直使用氯丁橡胶胶粘剂，但其毒性较大、易污染环境，近年来已被禁止使用。聚氨酯胶粘剂对湿气敏感，易出现局部粘接弱导致地板革鼓包现象[1]。

环氧树脂胶粘剂是一类由环氧树脂基料、固化剂、助剂、填料等成分配制而成的工程胶粘剂。由于其具有粘接性能好、功能性强、粘接工艺简便、不含挥发性溶剂、抗疲劳性好等优点，在许多领域得到了广泛应用[2，3]。本文以改性环氧树脂和低分子聚酰胺为主要原料，制备了一种高粘接性能的双组分室温固化胶粘剂，可满足高铁车厢地板革的粘接要求。

1　实验部分

1.1　主要原料

环氧E54，工业级，无锡树脂厂；增韧剂RF-928，工业级，深圳佳迪达新材料有限公司；KH-560，工业级，上海希力康；DMP-30，工业级，市售；聚酰胺651，工业级，上海树脂厂；固体填料（碳酸钙、氢氧化铝），工业级，市售。

1.2　仪器与设备

NDJ-7型旋转式黏度计，上海天平仪器厂；万能电子拉力机，CMT-6503，深圳新三思试验设备公司。

1.3　胶粘剂的制备方法

1.3.1A组分的制备

反应釜中，按配方投入环氧树脂、增韧剂和KH-560。加热，升温至60 ℃后开始搅拌，75 ℃保温1 h，加入一定量的固体填料，搅拌1 h，出料，得到乳白色黏稠液体。

1.3.2B组分的制备

按配方量投入聚酰胺651于反应釜中，开启搅拌，加入DMP-30，升温至60 ℃时，加入一定量的固体填料，搅拌1 h，得到淡蓝色黏稠液体。

1.3.3配胶和铝合金粘接试样制备

（1）配胶——按A/B等量称量双组分，投入塑料杯中搅拌5～10 min，混合均匀，待用。

（2）试样制备——在打磨好的铝合金试片粘接面上均匀涂一层配好的环氧胶粘剂，搭接，用铁夹固定，室温固化5 d。

1.4　性能测试与表征

黏度：按照GB/T 2794-1995测定；

断裂伸长率：按照GB/T1040测定；

剪切强度：按照GB/T 7124测定；

拉伸强度：按照GB/T 2567-2008测定；

耐水性：50 ℃热水浸泡3 h后，按照GB/T 7124测定剪切强度；

防火性能：按照BS 6853测试；

总有机挥发物含量：按照GB18583-2008附录F测定；

表干时间：手指按压不发粘的时间；

适用期：取200 g环氧树脂和固化剂的混合物，在25 ℃环境中可使用的时间。

游离甲醛：苯、甲苯和二甲苯：按GB 18583—2008测定。

2　结果与讨论

2.1　配胶适用期

促进剂DMP-30的用量对配胶适用期和固化速度影响较大，以聚酰胺651树脂100 g为基准，根据DMP-30用量变化，测定环氧胶粘剂的适用期，如表1所示。

表1　DMP-30的用量对环氧胶粘剂适用期的影响Tab.1　Effect of DMP-30 amount on operation time of epoxy adhesives

由表1可以看出，当DMP-30用量大于4 g时，地板革背胶的适用期会大大缩短。为了便于高铁车厢的大面积粘接操作，综合考虑固化速度，DMP-30用量以2 g为宜。

2.2　力学性能

高铁车厢地板革的粘接对胶粘剂有粘接剪切强度、本体断裂强度和伸长率、耐水性、耐循环交变等各项指标要求，研制的环氧胶粘剂力学性能如表2所示。

表2　环氧胶粘剂的力学性能测试结果Tab.2　Test results of mechanical properties of epoxy adhesive

由表2可以看出，环氧胶粘剂有3 h的适用期，表干时间满足高铁地板革铺设的工序要求；剪切强度和拉伸强度满足指标要求，尤其是断裂伸长率为16.5%，表明胶粘剂有极佳的韧性。

2.3　环保性

按TB/T 3139—2006《机车车辆内装饰材料及室内空气有害物质限量》第3.3.1.2进行抽样和判定。检验结果见表3。

表3　环氧胶粘剂的环保性检测结果Tab.3　Environmental test results of epoxy adhesive

由表3可以看出，环氧胶粘剂中各类有害有机挥发物含量远低于限量，胶粘剂具有优异的环保性。

2.4　防火性能

按BS 6853：1999（包含修正1）：2002—载客列车设计和建造防火条例 条款6.2 火反应控制，表格2-车内垂直表面的要求，测试方法按照下列标准执行：

1）BS 476-6：1989+A1：2009 “ 建 筑材料及构件对火反应测试 第6部分：制品火焰蔓延测试方法”；

2）BS476-7：1997+Amd.NO.C1： 2014”建筑材料及构件对火反应测试 第7部分：制品表面火焰传播速度分级方法”；

3）BS 6853：1999（包含修正1）：2002附录B.2（资料性附录）—烟气毒性加权值R的测定—面积法；

4）BS 6853：1999（包含修正1）：2002附录D 8.4—烟密度测试方法—面板测试。

表4为环氧胶粘剂的防火阻燃性能检测结果。

由表4可以看出，制备的环氧胶粘剂防火阻燃性能完全满足要求，尤其是烟密度达到防火最高等级A0。

表4　环氧胶粘剂的防火阻燃性能检测结果Tab.4　Test results of fire resistant and flame-retardant performance of epoxy adhesive

3　结语

（1）以改性环氧树脂、改性聚酰胺为主要原料，制备的双组分室温固化胶粘剂具有优异的工艺适用期；

（2）固化物韧性好, 断裂伸长率为16.5%，粘接强度为铝/铝11 MPa、粘接地板革达到内聚破坏；

（3）制备的室温固化胶粘剂具有优良的耐水性、环保性、防火性，均满足高铁车厢对胶粘剂材料的要求。

[1]黄熠,秦志超,王先锋.地板革粘接剂的选择和施工[J].客车技术与研究 2007,8(5):12-16.

[2]蔡永源,李彤,孔莹,等.环氧树脂胶粘剂应用进展[J].化工新型材料,2005,33(11):17-20.

[3]丑纪能,邓飞跃.室温固化环氧树脂结构胶粘剂的研究[J].化工新型材料,2007,35(3):80-82.