一种耐高温无机粘结剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐高温无机粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：无机溶胶30重量份～50重量份；一级纤维15重量份～30重量份；二级纤维0～5重量份；氧化铝熟料3重量份～10重量份；无机粉料3重量份～8重量份；钠基膨润土1重量份～5重量份；增稠剂0.1重量份～1重量份；所述一级纤维选自硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、含锆纤维和岩棉纤维中的一种或多种；所述二级纤维选自高硅氧纤维、无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和有机纤维中的一种或多种。该耐高温无机粘结剂采用无机溶胶作为基料，添加其他特定含量组分，整体实现较好的相互作用，得到的耐高温无机粘结剂固化时间短，只需常温条件下即可固化，可在1000℃～1300℃的温度范围内使用，并且结合强度高，热稳定性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温无机粘结剂及其制备方法
本专利技术涉及粘结剂
，更具体地说，是涉及一种耐高温无机粘结剂及其制备方法。
技术介绍
无机粘结剂与有机粘结剂相比，具有无毒、耐温高的特点，使用温度可以达到1000℃以上。常用的无机粘结剂主要有硅酸盐类粘结剂和磷酸盐类粘结剂两大类。硅酸盐类粘结剂是以硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂等为主要成分的粘结剂，这类粘结剂脆性大，通常使用温度为900℃以下，且这类粘结剂耐酸碱性和耐水性较差。磷酸盐类粘结剂与硅酸盐类粘结剂相比，具有相对较好的耐水及耐温性能，但这类粘结剂工艺相对复杂，固化时间长、固化温度高。公开号为CN106590516A的中国专利公开了一种耐高温化工用复合粘结剂及其制备方法，该粘结剂由异氰酸酯固化剂、多官能团环氧树脂胶、硼聚硅酸酯、氟聚硅酸酯、磷酸二氢铝、锆溶胶、助剂、玻璃纤维、活性填充剂、无机填料、耐高温改性聚氨酯、水组成；能够作为涂料成膜物质且能够耐受1600℃以上温度，使得涂层成膜后的材料具有优异的耐热性能和胶层强度，耐高温性能好。但是，该粘结剂有机物含量高，在高温使用过程中易产生有毒污染性气体，且制备工艺复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种耐高温无机粘结剂及其制备方法，本专利技术提供的耐高温无机粘结剂有机物含量低、无毒害，可在常温条件下固化且固化时间短，同时具有优异的热稳定性能及粘结强度。本专利技术提供了一种耐高温无机粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：无机溶胶30重量份～50重量份；一级纤维15重量份～30重量份；二级纤维0～5重量份；氧化铝熟料3重量份～10重量份；无机粉料3重量份～8重量份；钠基膨润土1重量份～5重量份；增稠剂0.1重量份～1重量份；所述一级纤维选自硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、含锆纤维和岩棉纤维中的一种或多种；所述二级纤维选自高硅氧纤维、无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和有机纤维中的一种或多种。优选的，所述无机溶胶为氧化硅溶胶、氧化铝溶胶或氧化锆溶胶；所述无机溶胶的固含量为20wt.％～40wt.％，平均粒径为10nm～40nm。优选的，所述氧化铝熟料的平均粒径为13μm～35μm。优选的，所述无机粉料选自高岭土、叶腊石、堇青石和电熔石英粉中的一种或多种；所述无机粉料的平均粒径为50μm～80μm。优选的，所述钠基膨润土的平均粒径为40μm～50μm。优选的，所述增稠剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素、丙烯酸聚合物乳液和缔合型聚氨酯中的一种或多种。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的耐高温无机粘结剂的制备方法，包括以下步骤：a)将无机溶胶、一级纤维和二级纤维混合球磨，得到混合料；b)在步骤a)得到的混合料中依次加入氧化铝熟料、无机粉料、钠基膨润土和增稠剂，混合均匀，得到耐高温无机粘结剂。优选的，步骤a)中所述混合球磨的球磨介质为直径为5mm～10mm的刚玉球，球料比为(2～3)：1，球磨时间为10min～20min。优选的，步骤a)中所述混合球磨后得到的混合料的纤维长度为30μm～100μm。优选的，步骤b)中所述混合均匀的方式为球磨；所述球磨的时间为5min～10min。本专利技术提供了一种耐高温无机粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：无机溶胶30重量份～50重量份；一级纤维15重量份～30重量份；二级纤维0～5重量份；氧化铝熟料3重量份～10重量份；无机粉料3重量份～8重量份；钠基膨润土1重量份～5重量份；增稠剂0.1重量份～1重量份；所述一级纤维选自硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、含锆纤维和岩棉纤维中的一种或多种；所述二级纤维选自高硅氧纤维、无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和有机纤维中的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术提供的耐高温无机粘结剂采用无机溶胶作为基料，添加其他特定含量组分，整体实现较好的相互作用，得到的耐高温无机粘结剂固化时间短，只需常温条件下即可固化，可在1000℃～1300℃的温度范围内使用，并且结合强度高，热稳定性能好；此外，该耐高温无机粘结剂还可以作为表面增强涂料涂覆于无机材料基体表面，起到表面硬化和提高机械强度的作用。此外，本专利技术提供的制备方法主要采用球磨工艺，工艺简单、易控，条件温和，适合大规模工业生产。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种耐高温无机粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：无机溶胶30重量份～50重量份；一级纤维15重量份～30重量份；二级纤维0～5重量份；氧化铝熟料3重量份～10重量份；无机粉料3重量份～8重量份；钠基膨润土1重量份～5重量份；增稠剂0.1重量份～1重量份；所述一级纤维选自硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、含锆纤维和岩棉纤维中的一种或多种；所述二级纤维选自高硅氧纤维、无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和有机纤维中的一种或多种。在本专利技术中，所述耐高温无机粘结剂包括无机溶胶、一级纤维、二级纤维、氧化铝熟料、无机粉料、钠基膨润土和增稠剂，优选由无机溶胶、一级纤维、二级纤维、氧化铝熟料、无机粉料、钠基膨润土和增稠剂组成。在本专利技术中，所述无机溶胶优选为氧化硅溶胶、氧化铝溶胶或氧化锆溶胶；本专利技术对所述无机溶胶的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品或自制品均可。本专利技术采用无机溶胶作为基料，避免了采用硅酸盐基料耐水性和耐温性差的问题。在本专利技术中，所述无机溶胶的固含量优选为20wt.％～40wt.％，更优选为30wt.％～40wt.％；所述无机溶胶的平均粒径优选为10nm～40nm，更优选为15nm～40nm。在本专利技术中，所述耐高温无机粘结剂包括30重量份～50重量份的无机溶胶，优选为30重量份～40重量份。在本专利技术中，所述一级纤维选自硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、含锆纤维和岩棉纤维中的一种或多种，优选为酸铝纤维或和/或硅酸镁纤维。本专利技术对所述一级纤维的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、含锆纤维和岩棉纤维的市售商品即可。在本专利技术中，所述耐高温无机粘结剂包括15重量份～30重量份的一级纤维，优选为15重量份～25重量份。在本专利技术中，所述二级纤维选自高硅氧纤维、无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和有机纤维中的一种或多种，优选为高硅氧纤维、无碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维中的一种或多种；其中，所述有机纤维包括PVA纤维、聚丙烯腈系纤维和尼龙纤维中的一种或多种。本专利技术对所述二级纤维的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述高硅氧纤维、无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和有机纤维的市售商品即可。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温无机粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：/n无机溶胶30重量份～50重量份；/n一级纤维15重量份～30重量份；/n二级纤维0～5重量份；/n氧化铝熟料3重量份～10重量份；/n无机粉料3重量份～8重量份；/n钠基膨润土1重量份～5重量份；/n增稠剂0.1重量份～1重量份；/n所述一级纤维选自硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、含锆纤维和岩棉纤维中的一种或多种；/n所述二级纤维选自高硅氧纤维、无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和有机纤维中的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温无机粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：
无机溶胶30重量份～50重量份；
一级纤维15重量份～30重量份；
二级纤维0～5重量份；
氧化铝熟料3重量份～10重量份；
无机粉料3重量份～8重量份；
钠基膨润土1重量份～5重量份；
增稠剂0.1重量份～1重量份；
所述一级纤维选自硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、含锆纤维和岩棉纤维中的一种或多种；
所述二级纤维选自高硅氧纤维、无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和有机纤维中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的耐高温无机粘结剂，其特征在于，所述无机溶胶为氧化硅溶胶、氧化铝溶胶或氧化锆溶胶；
所述无机溶胶的固含量为20wt.％～40wt.％，平均粒径为10nm～40nm。


3.根据权利要求1所述的耐高温无机粘结剂，其特征在于，所述氧化铝熟料的平均粒径为13μm～35μm。


4.根据权利要求1所述的耐高温无机粘结剂，其特征在于，所述无机粉料选自高岭土、叶腊石、堇青石和电熔石英粉中的一种或多种；
所述无机粉料的平均粒径为50μm～80μm。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂娟，许妹华，张瑶，
申请(专利权)人：山东鲁阳浩特高技术纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37