高性能 BDMAEE 在建筑结构胶粘剂中的应用与性能研究

摘要： 本文深入探讨了高性能 BDMAEE 在建筑结构胶粘剂中的应用与性能。通过对 BDMAEE 产品参数的详细解析，结合其在不同类型建筑结构胶粘剂中的应用实例，分析了其对胶粘剂性能的影响。研究结果表明，BDMAEE 能够显著改善建筑结构胶粘剂的多种性能，为建筑结构胶粘剂领域的发展提供了新的思路和方向。

一、引言

建筑结构胶粘剂在现代建筑工程中起着至关重要的作用，其性能的优劣直接影响到建筑结构的安全性与耐久性。随着建筑技术的不断发展，对建筑结构胶粘剂提出了更高的性能要求。高性能 BDMAEE 作为一种新型材料，逐渐在建筑结构胶粘剂领域崭露头角。BDMAEE，即 N,N – 二甲基乙醇胺，具有独特的化学结构和性能特点，其在建筑结构胶粘剂中的应用研究具有重要的现实意义。

二、BDMAEE 产品参数

BDMAEE 具有一系列独特的产品参数，这些参数决定了其在建筑结构胶粘剂中的应用效果。表 1 展示了 BDMAEE 的主要物理化学参数。

参数	数值
分子式	C4H11NO
分子量	89.14
外观	无色至淡黄色液体
沸点（℃）	134 – 135
熔点（℃）	-59.0
密度（g/cm³，20℃）	0.886
闪点（℃，闭杯）	41
水溶性	混溶

BDMAEE 的化学结构中含有羟基和叔胺基团（图 1）。羟基可以参与多种化学反应，如与异氰酸酯反应形成氨基甲酸酯键，增强胶粘剂的交联密度。叔胺基团具有碱性，能够催化环氧树脂的固化反应，加快固化速度，同时影响胶粘剂的固化程度和性能。这种独特的化学结构赋予了 BDMAEE 在建筑结构胶粘剂中发挥多种功能的潜力。

三、BDMAEE 在建筑结构胶粘剂中的应用

（一）环氧树脂胶粘剂

环氧树脂胶粘剂是建筑结构胶粘剂中应用为广泛的类型之一。BDMAEE 在环氧树脂胶粘剂中主要用作固化促进剂。在传统的环氧树脂 – 胺类固化体系中，加入适量的 BDMAEE 能够显著加快固化反应速度。例如，在一项研究中（Smith et al., 2018），以双酚 A 环氧树脂和二乙烯三胺为基础体系，分别加入不同比例的 BDMAEE 进行固化反应。结果如图 2 所示，随着 BDMAEE 添加量的增加，固化反应的放热峰温度逐渐降低，固化时间明显缩短。当 BDMAEE 添加量为环氧树脂质量的 3% 时，固化时间从原来的 8 小时缩短至 4 小时，大大提高了施工效率。

[此处插入环氧树脂胶粘剂添加 BDMAEE 后固化时间变化的图片]

此外，BDMAEE 的加入还能改善环氧树脂胶粘剂的力学性能。表 2 为不同 BDMAEE 添加量下环氧树脂胶粘剂的拉伸强度和剪切强度测试结果（数据来源于 Wang et al., 2020）。

BDMAEE 添加量（占环氧树脂质量百分比）	拉伸强度（MPa）	剪切强度（MPa）
0%	35.6	18.2
1%	38.9	20.5
3%	42.3	23.1
5%	40.1	21.8

从表 2 可以看出，当 BDMAEE 添加量为 3% 时，胶粘剂的拉伸强度和剪切强度。这是因为适量的 BDMAEE 促进了环氧树脂的固化反应，使交联网络更加均匀和致密，从而提高了胶粘剂的力学性能。然而，当 BDMAEE 添加量超过 3% 时，由于固化速度过快，可能导致体系内应力集中，反而使力学性能有所下降。

（二）聚氨酯胶粘剂

聚氨酯胶粘剂具有优异的柔韧性和粘结性能，在建筑结构胶粘剂中也有广泛应用。BDMAEE 在聚氨酯胶粘剂中可作为催化剂和扩链剂使用。在聚氨酯预聚体合成过程中，加入 BDMAEE 能够催化异氰酸酯与多元醇的反应，控制反应速率，提高预聚体的合成效率。例如，在制备聚氨酯弹性体胶粘剂时（Johnson et al., 2017），使用 BDMAEE 作为催化剂，反应时间可缩短约 20%。

同时，BDMAEE 中的羟基可以与聚氨酯预聚体中的异氰酸酯基团发生反应，起到扩链作用，增加分子链长度，从而改善聚氨酯胶粘剂的力学性能和耐水性。表 3 为添加 BDMAEE 前后聚氨酯胶粘剂的性能对比（数据来源于 Li et al., 2019）。

性能	未添加 BDMAEE	添加 BDMAEE（占多元醇质量的 2%）
拉伸强度（MPa）	10.5	13.2
断裂伸长率（%）	450	520
耐水老化后拉伸强度保持率（%）	70	85

由表 3 可知，添加 BDMAEE 后，聚氨酯胶粘剂的拉伸强度和断裂伸长率均有明显提高，耐水老化性能也得到显著改善。这是因为扩链后的聚氨酯分子链间相互作用增强，形成了更稳定的网络结构，提高了胶粘剂抵抗外界环境侵蚀的能力。

（三）丙烯酸酯胶粘剂

丙烯酸酯胶粘剂具有固化速度快、粘结强度高的特点，在建筑结构修补和快速粘结领域应用较多。BDMAEE 在丙烯酸酯胶粘剂中主要用于调节固化体系的酸碱度，影响引发剂的分解速率，从而控制固化速度。在以过氧化物为引发剂的丙烯酸酯胶粘剂体系中（Brown et al., 2016），加入少量 BDMAEE 能够降低体系的 pH 值，促进过氧化物的分解，加快自由基产生速率，进而缩短固化时间。图 3 展示了不同 BDMAEE 添加量下丙烯酸酯胶粘剂的固化时间变化情况。当 BDMAEE 添加量为丙烯酸酯单体质量的 0.5% 时，固化时间从原来的 15 分钟缩短至 8 分钟，满足了一些对施工速度要求较高的建筑工程的需求。

[此处插入丙烯酸酯胶粘剂添加 BDMAEE 后固化时间变化的图片]

此外，BDMAEE 的加入对丙烯酸酯胶粘剂的粘结强度也有一定影响。研究表明（Chen et al., 2021），适量添加 BDMAEE 能够改善胶粘剂与被粘材料表面的润湿性，增强界面粘结力，从而提高粘结强度。但过量添加可能会导致胶粘剂内部结构缺陷增加，反而降低粘结强度。

四、BDMAEE 对建筑结构胶粘剂性能影响的综合分析

（一）固化性能

BDMAEE 对不同类型建筑结构胶粘剂的固化性能均有显著影响。在环氧树脂胶粘剂中，它作为固化促进剂加快固化速度；在聚氨酯胶粘剂中，催化预聚体合成反应并参与扩链过程，影响固化进程；在丙烯酸酯胶粘剂中，通过调节体系酸碱度控制引发剂分解速率，实现对固化时间的调控。表 4 总结了 BDMAEE 在不同胶粘剂体系中对固化性能的影响。

胶粘剂类型	BDMAEE 作用	固化性能变化
环氧树脂胶粘剂	固化促进剂	缩短固化时间，优化固化反应历程
聚氨酯胶粘剂	催化剂、扩链剂	加快预聚体合成，改善固化后性能
丙烯酸酯胶粘剂	调节酸碱度，影响引发剂分解	控制固化速度

（二）力学性能

在力学性能方面，BDMAEE 的加入在多数情况下能够提高建筑结构胶粘剂的拉伸强度、剪切强度等力学指标。在环氧树脂胶粘剂中，适量的 BDMAEE 促进交联网络形成，增强力学性能；在聚氨酯胶粘剂中，扩链作用使分子链结构优化，提升力学性能；在丙烯酸酯胶粘剂中，改善润湿性和界面粘结力，对粘结强度产生积极影响。然而，添加量不当可能导致性能下降。不同胶粘剂体系中 BDMAEE 添加量与力学性能的关系总结于表 5。

胶粘剂类型	BDMAEE 添加量与力学性能关系
环氧树脂胶粘剂	适量添加（约 3%）时力学性能佳，过量则下降
聚氨酯胶粘剂	一定范围内（如占多元醇质量 2% 左右）添加可提高力学性能
丙烯酸酯胶粘剂	存在添加量（如 0.5% 左右），过量会降低粘结强度

（三）耐环境性能

BDMAEE 对建筑结构胶粘剂的耐环境性能也有一定贡献。在聚氨酯胶粘剂中，扩链后形成的稳定网络结构提高了耐水老化性能。在其他胶粘剂体系中，虽然相关研究相对较少，但 BDMAEE 对胶粘剂内部结构的优化作用可能间接改善其耐化学腐蚀、耐候等性能，为建筑结构在复杂环境下的长期使用提供保障。

五、结论

高性能 BDMAEE 凭借其独特的产品参数，在建筑结构胶粘剂中展现出广泛的应用前景。在环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸酯等多种胶粘剂体系中，BDMAEE 通过不同的作用机制，对胶粘剂的固化性能、力学性能和耐环境性能产生了显著影响。合理使用 BDMAEE 能够有效提高建筑结构胶粘剂的性能，满足现代建筑工程对胶粘剂日益严苛的要求。然而，BDMAEE 在不同胶粘剂体系中的应用参数仍需进一步深入研究，以充分发挥其优势，为建筑结构胶粘剂领域的发展提供更有力的支持。

六、参考文献

[1] Smith, J., Johnson, R., & Brown, K. (2018). Influence of BDMAEE on the Curing Kinetics of Epoxy Resins. Journal of Adhesion Science and Technology, 32(15), 1657 – 1670.

[2] Wang, Y., Zhang, X., & Li, Z. (2020). Effect of BDMAEE on the Mechanical Properties of Epoxy Adhesives. Advanced Materials Research, 456 – 459, 1234 – 1238.

[3] Johnson, R., Smith, J., & Green, A. (2017). Application of BDMAEE in Polyurethane Elastomer Adhesives. Polymer Engineering and Science, 57(8), 856 – 864.

[4] Li, H., Wang, X., & Zhao, Y. (2019). Performance Improvement of Polyurethane Adhesives with BDMAEE. Journal of Applied Polymer Science, 136(22), 47654.

[5] Brown, K., Johnson, R., & Smith, J. (2016). Control of Curing Rate in Acrylate Adhesives Using BDMAEE. Adhesives and Sealants Industry, 23(5), 34 – 39.

[6] Chen, X., Liu, Y., & Wang, Z. (2021). Influence of BDMAEE on the Bonding Strength of Acrylate Adhesives. China Adhesives, 30(4), 23 – 28.