一种改性硅酸盐无机胶粘剂制造技术

本发明专利技术涉及一种改性硅酸盐无机胶粘剂，包括：石英砂：4-8份、碳化硅：2-3份、质量分数为35-55%的硅酸钾水溶液：110-140份；醋酸纤维素：16-24份；丙酮：20-30份；甲苯二异氰酸酯：3-6份；六亚甲基-1,6二异氰酸酯：1-3份；二羟甲基丙酸：1-2份；二羟基苯丙酸：1-3份；N，N-二甲基甲酰胺：5-8份；二月桂酸二丁基锡：0.06-0.09份；二丙胺：4-5份；氯化钡：0.8-1.3份；硬酯酸钙：5-9份；去离子水：25-48份。本发明专利技术制得的改性硅酸盐无机胶粘剂柔韧性佳、耐水、粘接力强，环保无毒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改性硅酸盐无机胶粘剂，尤其涉及一种柔韧性佳、耐水、粘接力强的改性硅酸盐无机胶粘剂。
技术介绍
20世纪90年代我国胶粘剂工业进入了一个高速发展的新阶段。21世纪从2004年到2009年胶粘剂产量从22. 7万吨上升为379. 28万吨，年均增长率在10%以上，预计到2015年，S卩“十二 五”计划末，我国胶粘剂产量将突破600万吨大关。近年来，随着我国耐火材料、军工、航空等行业的发展，迫切需要大批能在高温环境中使用的胶粘剂。经过数十年生产经验总结和系统的理论研究，乳液聚合生产技术已经发展成熟，在高分子聚合物制备领域，由于溶液聚合生产技术由于其存在一定难以克服的缺陷以及其对环境污染较大，溶液聚合相关技术工艺渐渐被更具优越性乳液聚合生产技术与工艺所取代。随着人们保护环境意与日俱增，科学技术人员越来越来关注乳液聚合生产技术极其相关应用。数十年中，乳液聚合技术在无数·出色的科学技术人员的推动下，不断地发展，在传统的乳液聚合技术的基础上，不断创新。现今聚合物乳液方法多种多样，有反相乳液聚合、微悬浮聚合与乳液缩聚聚合等许多方式。在新的技术手段下，制备出新类型乳液产品，如微乳液、特殊形貌结构的乳胶粒、乳液型互穿聚合物网络、功能性高分子聚合物微球等。乳液聚合广泛地运用于制备高分子聚合物，是最有效的高分子聚合物生产方法之一。乳液聚合广泛地运用于制备高分子聚合物，是最有效的高分子聚合物生产方法之一.乳液聚合生产技术诞生于十九世纪中前期，乳液聚合历史上，可以考证最早的文献为总部在德国的拜耳公司采用乳液聚合法制备合成橡胶技术，其生产技术虽然存在许多缺陷，但其已经与现今乳液聚合生产技术很接近，其生产配方也已较成熟。现在，世界上每年都有数十亿吨高分子聚合物材料采用乳液聚合方法制备，在乳液聚合得到最早运用的合成橡胶领域，采用乳液聚合技术生产的橡胶已经占橡胶总产量百分之六十五以上。十九世纪二十年代，乳液聚合生产技术仍然处于萌芽阶段，在十九世纪三十年代其在工业生产中的广泛运用。现今，乳液聚合技术已经是高分子学科极其重要的组成部分。许多高分子聚合物都是采用乳液聚合方式进行制备，比如人造橡胶、絮凝剂、涂料、合成树脂、医用高分子聚合物材料以及其它很多特种应用高分子聚合物材料。经过数十年生产经验总结和系统的理论研究，乳液聚合生产技术已经发展成熟，在高分子聚合物制备领域，由于溶液聚合生产技术由于其存在一定难以克服的缺陷以及其对环境污染较大，溶液聚合相关技术工艺渐渐被更具优越性乳液聚合生产技术与工艺所取代。随着人们保护环境意与日俱增，科学技术人员越来越来关注乳液聚合生产技术极其相关应用。乳液聚合聚合过程如下聚合体系中，自由基进入单体液滴引发聚合，在乳化剂保护作用下形成彼此间相互孤立的乳胶粒，乳胶粒中自由基进行加成聚合，以此制备高分子聚合物的方法，聚合反应体系中通常以水作为分散介质。乳液聚合的概念为，在水乳液彼此独立的乳胶粒中，单体自由基进行加成聚合制备高分子聚合物的技术。经过长时间的探索，人们又提出了低聚物成核机理，聚合体系中乳化剂浓度比临界胶束浓度低时候，聚合体系无法形成胶束，而在没有胶束的聚合体系中，聚合是仍然可以进行的。因此，经典乳液聚合理论认为，当乳液聚合体系中存在胶束时，聚合以胶束机理进行，而当乳液聚合体系中没有胶束时，聚合以低聚物成核机理为主。常见的硅酸盐胶粘剂改性方式有以下几种 物理改性通过声、电、磁等物理途径改性的方法叫做物理改性。超声波改性1980年前苏联Jelinek和1991年国内谢祖锡分别用超声波对水玻璃进行了改性处理，该方法提高了粘结强度，但处理过程会耗费大量时间，且效果不明显。磁化改性1978年捷克Cajkova和1990年国内王兴琳分别用磁场对水玻璃进行了改性处理，该方法减少了水玻璃的用量，但却需要多次循环处理，24小时后改性效果基本消失。化学改性改变化学反应速度和产物的方法叫做化学改性。加热改性加热改性是通过升高固化温度的办法促进胶粘剂最大程度反应固化，研究表明，硅酸盐胶粘剂自然养护2天后，以10°C /分钟的速率加热到110°C并保温I小时，然后自然冷却到室温，所得胶粘剂的综合性能最佳。过早、过快、过高、过长的加热方式，会导致胶层中的水分急剧挥发，留下气孔，引起胶层鼓泡，降低粘结强度。徐锋通过加热使胶粘剂强度从15. 9MPa上升到24. 78MPa，增长率为55. 85%，改性效果非常明显。 酸化改性酸化改性是通过增加胶层酸性促进硅酸的生成和缩聚。1991年郭长荣采用涂抹无机酸改性，2003年黎治平通过添加无机酸改性，2009年王盼通过添加有机酸盐改性。三种方法中涂抹比添加更容易操作，因为胶粘剂是一种胶体，属于不稳定体系，如果直接添加酸类改性，就会因为PH值的急剧变化，导致胶层结构破坏，而对已经初步固化的胶层涂抹无机酸则不会破坏胶层结构。实验结果表明，酸化改性后胶粘剂耐水性明显提高，强度增长率为31.21%。优选固化剂改性固化剂是硅酸盐胶粘剂固化必不可少的组成部分，包括以氟硅酸钠为代表的氟硅酸盐、缩合磷酸铝为代表的磷酸盐和二氧化硅为代表的氧化物三大类。通过实验结果比较表明磷酸盐固化剂没有毒性，广泛用于食品等无公害产品的包装行业中，但成本昂贵，原料难得；氧化物固化剂成本较低，但固化效果不佳；氟硅酸钠固化剂成本低，固化效果好，是目前使用最为普遍的固化剂，但高温时会释放少量HF气体。复合改性复合改性是通过两种或两种以上胶粘剂的混合来提高胶粘剂的综合性能，包括硅酸盐一娃酸盐复合，硅酸盐一磷酸盐复合，硅酸盐一有机胶复合。2006年朱筠利用聚氧化乙烯与硅酸盐胶粘剂复合改性，2008年Tetsu利用聚乙烯醇与硅酸盐胶粘剂复合改性。三种复合方法虽然对耐水性和力学性能都有一定程度的提高，但是磷酸盐和硅酸盐组成结构和性能不同，复合比较困难，此外由于线膨胀系数的不同，在高温下更容易破坏胶层，降低强度。同样，有机胶与硅酸盐复合也比较困难，此外有机物质的加入，会大大降低硅酸盐胶粘剂的高温强度。目前，硅酸钾一娃酸钠复合比较适宜，不会出现复合困难或者降低高温强度，只是复合胶粘剂的成本比单一胶粘剂高很多。新型材料改性近年来，随着新材料科学的发展，许多研究者开始尝试利用新材料的特殊性能对水玻璃胶粘剂进行改性。如张黎等利用纳米氧化物改性硅酸盐胶粘剂，由于纳米氧化物容易与强碱性胶粘剂反应，改性效果不明显，成本高。徐锋等利用六钛酸钾晶须改性硅酸盐胶粘剂，由于晶须的特殊结构，其粘接強度和耐水性都得到了显著提高，改性后強度由15. 9MPa上升到24. 8MPa，增长率为55. 97%。无机胶粘剂是ー个正在兴起的领域，可以用于金属、玻璃陶瓷、木材等材料的耐热及其它及其它功能性粘接。与其它无机材料一祥，已具有不燃性、耐热性、耐久性好，原料易得等优点，此外无机胶粘剂没有任何VOC释放，非常安全环保，目前越来越受到世人的关注。现有的无机胶粘剂主要分为磷酸盐和硅酸盐系两大系列。磷酸盐系无机胶太脆，耐热温度不高(900°c左右)，不宣平面粘接；而硅酸盐系无机胶的成本最低、操作エ艺最简单、エ业使用量最大，故对硅酸盐胶粘剂的改性研究，具有非常重要的社会价值和现实意义，硅酸盐系无机胶大多选用水溶性碱金属硅酸盐作粘料，虽然平面粘接強度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性硅酸盐无机胶粘剂，其特征在于，其原料包括以下重量份的组分：石英砂：4?8份碳化硅：2?3份质量分数为35?55%的硅酸钾水溶液：110?140份；醋酸纤维素：16?24份；丙酮：20?30份；甲苯二异氰酸酯：3?6份六亚甲基?1,6二异氰酸酯：1?3份二羟甲基丙酸：1?2份二羟基苯丙酸：1?3份N，N?二甲基甲酰胺：5?8份；二月桂酸二丁基锡：0.06?0.09份；二丙胺：4?5份；氯化钡：0.8?1.3份；硬酯酸钙：5?9份；去离子水：25?48份?。

【技术特征摘要】
1.ー种改性硅酸盐无机胶粘剂，其特征在于，其原料包括以下重量份的组分 石英砂4-8份 碳化硅2-3份 质量分数为35-55%的硅酸钾水溶液110-140份； 醋酸纤维素16-24份； 丙酮20-30份； 甲苯ニ异氰酸酯3-6份 六亚甲基-1，6 ニ异氰酸酯1_3份 ニ羟甲基丙酸1-2份 ニ羟基苯丙酸1-3份 N，N-ニ甲基甲酰胺5-8份； 二月桂酸ニ丁基锡0. 06-0. 09份； ニ丙胺4_5份； 氯化钡:0. 8-1. 3份； 硬酯酸钙5_9份； 去尚子水25-48份。2.根据权利要求1所述的改性硅酸盐无机胶粘剂，其特征在于该改性硅酸盐无机胶粘剂通过以下步骤制得 1)将石英砂和碳化硅磨成粉末，过200目分样筛后备用； 2)称取20-30重量份的丙酮，然后在其中加入16-24重量份的醋酸纤维素，充分搅拌15-45分钟，制成醋酸纤维素溶液，密封备用； 3)将1-2重量份的ニ羟甲基丙酸、1-3重量份的ニ羟基苯丙酸和5-8重量份N，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁建波，
申请(专利权)人：梁建波，
类型：发明
国别省市：