CN102127383B - 一种室温固化耐高温粘结剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种室温固化耐高温粘结剂，该粘结剂包括下述重量百分比的原料：粘结组份93～96％；固化剂3～6％；促进剂0.2～1％；粘结组分包括树脂、填料、改性剂和稀释剂，其中：所述树脂为20～45％的环氧树脂618和6101；填料为15～45％的石英粉、2～6％的石棉粉、20～50％的氧化铝粉和0.1～2％的铁粉；改性剂为2～7％的硅树脂、2～5％的聚酰胺树脂和1～4％的邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯；稀释剂为0.5～3％的二甲苯。本发明粘结剂配制工艺简单，成本低，室温固化，使用方便。可应用于陶瓷材料与钢铁材料高温连接的粘结，该粘接剂不仅常温下强度高，而且具有较高的耐热性能。
Description
技术领域
本发明属于粘结剂领域，更确切地讲，涉及一种可应用于陶瓷材料与钢铁材料室温固化耐高温连接的粘结剂。
背景技术
我国在陶瓷制品粘结剂方面做了大量研究，并取得了一定的成绩。但用于钢铁材料与陶瓷制品之间粘结的粘结剂较少，其中大多数粘结剂在常温下粘结比较牢固，但在较高的温度下粘结性很差。针对以上问题，提出研制陶瓷制品与钢铁材料粘结的粘结剂，本发明制备的粘结剂主要用于陶瓷制品与钢铁制品之间的粘结，采用本产品粘结的钢板和瓷片，不仅常温下强度高，而且具有较高的耐热性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低，工艺简单，室温固化，可应用于陶瓷材料与钢铁材料高温连接的粘结剂。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
一种室温固化耐高温粘结剂，其特征在于，该粘结剂包括下述重量百分比的原料：
粘结组份 93～96％；
固化剂 3～6％；
促进剂 0.2～1％。
所述粘结组分包括树脂、填料、改性剂和稀释剂，其中：
所述树脂为22～45％的环氧树脂618和6101组成，其重量比为100∶10～100。
所述填料为15～45％的石英粉、2～6％的石棉粉、20～50％的氧化铝粉和0.1～2％的铁粉。
所述石英粉的粒度范围为50～400nm；石棉粉粒度范围为2.5～85μm；氧化铝粉粒度范围为25～200nm；铁粉粒度范围为80～180nm。石英粉、铁粉可以提高硬度；石棉粉可以提高耐热性；氧化铝粉可增加粘接力；增加机械强度；石棉粉、石英粉可以降低收缩率。
所述改性剂为2～7％的硅树脂、2～5％的聚酰胺树脂和1～4％的邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯；硅树脂可提高耐热性；聚酰胺树脂可改善脆性，提高粘结能力；邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯作为增韧剂可以提高韧性。
所述稀释剂为0.5～3％的二甲苯。稀释剂可以降低粘度、改善树脂的渗透性。
所述固化剂为胺类固化剂，即三聚催化剂，2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚。
所述促进剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。促进剂能提高树脂的抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理性能，并可改善填料在树脂中的润湿性和分散性。
本发明在使用粘接剂前需要配制清洗液，该清洗液由二甲苯与丙酮以体积比二甲苯∶丙酮＝100∶1～10组成。
本发明的粘结组分中的树脂、填料、改性剂和稀释剂，按照重量百分比，其配方组份列表如下：
| 环氧树脂618、6101 | 22～45％ |
| 石英粉 | 15～45％ |
| 氧化铝粉 | 20～50％ |
| 石棉粉 | 2～6％ |
| 铁粉 | 0.1～2％ |
| 有机硅树脂 | 2～7％ |
| 聚酰胺树脂 | 2～5％ |
| 邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯 | 1～4％ |
| 二甲苯 | 0.5～3％ |
本发明在施工时，按照上述粘接组份与固化剂及促进剂的重量百分比例进行配制，即可得到室温固化耐高温粘结剂。
本发明的室温固化高温粘结剂的制备方法是：将粘结组分按上述配比混合均匀，然后将固化剂、促进剂按上述的粘结组分与固化剂、促进剂的配比用量包装，即为本发明室温固化耐高温粘结剂。
本发明的室温固化高温粘结剂的使用方法步骤如下：
(1)将钢铁材料的待粘结面用砂轮打磨干净，用清洗液清洗钢铁粘结面和陶瓷(片)粘结面，干燥，将粘结组分与固化剂、促进剂按上述配比搅拌均匀，制得粘结剂，在粘结面上双面涂粘结剂后粘合；
(2)初粘后的材料在室温下静置固化，由于固化剂、促进剂用量的不同，粘结样品可在数小时到数十小时内固化。
本发明的粘结剂与现有技术相比，具有如下特点：
(1)原料易得，成本低，配制简便；
(2)施工方便，粘结力强，耐热温度高，最高可达400℃。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：
实施例1
(A)粘结组分的配制
按照重量百分比分别称取环氧树脂61815％，环氧树脂610115％；石英粉20％；氧化铝粉27％；石棉粉3％；铁粉0.5％；有机硅树脂7％；聚酰胺树脂3％；邻苯二甲酸二丁酯1％；二甲苯3％，搅拌均匀，即得粘接组份。
施工时接着加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚5％；3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5％；搅拌均匀即可。
上述石英粉的粒度范围采取50～400nm；石棉粉粒度范围为2.5～85μm；氧化铝粉粒度范围为25～200nm；铁粉粒度范围为80～180nm。
(B)瓷片与钢板的粘结
配制由二甲苯与丙酮以体积比二甲苯∶丙酮＝100∶3组成的清洗液；将钢铁材料的待粘结面用砂轮打磨干净，用清洗液清洗钢铁粘结面和瓷片粘结面，干燥。将粘结剂在粘结面上双面涂粘结剂后粘合；在室温下静置固化5小时。接着将粘结好瓷片的钢板放入高温炉内，升温至380℃保持5小时后，自然冷却到室温，敲击，发现瓷片粘结在钢板上，无脱落。
实施例2
(A)粘结剂的配制
按照重量百分比分别称取环氧树脂61818％，环氧树脂610112％；石英粉20％；氧化铝粉30％；石棉粉2％；铁粉0.3％；有机硅树脂2.2％；聚酰胺树脂4％；邻苯二甲酸二丁酯4％；二甲苯1.2％。搅拌均匀，即得粘接组份。
施工时接着加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚6％；3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.3％；搅拌均匀即可。
上述石英粉的粒度范围采取50～400nm；石棉粉粒度范围为2.5～85μm；氧化铝粉粒度范围为25～200nm；铁粉粒度范围为80～180nm。
(B)瓷片与钢板的粘结
配制由二甲苯与丙酮以体积比二甲苯∶丙酮＝100∶2组成的清洗液；将钢铁材料的待粘结面用砂轮打磨干净，用清洗液清洗钢铁粘结面和瓷片粘结面，干燥。将粘结剂在粘结面上双面涂粘结剂后粘合；在室温下静置固化8小时。接着将粘结好瓷片的钢板放入高温炉内，升温至400℃保持6小时后，自然冷却到室温，敲击，发现瓷片粘结在钢板上，无脱落。
实施例3
(A)粘结剂的配制
按照重量百分比，分别称取环氧树脂61823％，环氧树脂610122％；石英粉15％；氧化铝粉20％；石棉粉6％；铁粉2％；有机硅树脂2％；聚酰胺树脂5％；邻苯二甲酸二辛酯1％；二甲苯0.5％。搅拌均匀，即得粘接组份。
施工时接着加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚3％；3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5％；搅拌均匀即可。
上述石英粉的粒度范围采取50～400nm；石棉粉粒度范围为2.5～85μm；氧化铝粉粒度范围为25～200nm；铁粉粒度范围为80～180nm。
(B)瓷片与钢板的粘结
配制由二甲苯与丙酮以体积比二甲苯∶丙酮＝100∶5组成的清洗液；将钢铁材料的待粘结面用砂轮打磨干净，用清洗液清洗钢铁粘结面和瓷片粘结面，干燥。将粘结剂在粘结面上双面涂粘结剂后粘合；在室温下静置固化10小时。接着将粘结好瓷片的钢板放入高温炉内，升温至400℃保持5小时后，自然冷却到室温，敲击，发现瓷片粘结在钢板上，无脱落。
实施例4
(A)粘结剂的配制
按照重量百分比分别称取环氧树脂61820％，环氧树脂61012％；石英粉45％；氧化铝粉20％；石棉粉2％；铁粉0.1％；有机硅树脂2％；聚酰胺树脂2％；邻苯二甲酸二辛酯1％；二甲苯0.9％。搅拌均匀，即得粘接组份。
施工时接着加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚4％；3-氨基丙基三乙氧基硅烷1％；搅拌均匀即可。
上述石英粉的粒度范围采取50～400nm；石棉粉粒度范围为2.5～85μm；氧化铝粉粒度范围为25～200nm；铁粉粒度范围为80～180nm。
(B)瓷片与钢板的粘结
配制由二甲苯与丙酮以体积比二甲苯∶丙酮＝100∶2组成的清洗液；将钢铁材料的待粘结面用砂轮打磨干净，用清洗液清洗钢铁粘结面和瓷片粘结面，干燥。将粘结剂在粘结面上双面涂粘结剂后粘合；在室温下静置固化8小时。接着将粘结好瓷片的钢板放入高温炉内，升温至400℃保持6小时后，自然冷却到室温，敲击，发现瓷片粘结在钢板上，无脱落。
实施例5
(A)粘结剂的配制
按照重量百分比分别称取环氧树脂61820％，环氧树脂61012％；石英粉15％；氧化铝粉50％；石棉粉2％；铁粉0.8％；有机硅树脂2％；聚酰胺树脂2％；邻苯二甲酸二辛酯1％；二甲苯2％。搅拌均匀，即得粘接组份。
施工时接着加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚3％；3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.2％；搅拌均匀即可。
上述石英粉的粒度范围采取50～400nm；石棉粉粒度范围为2.5～85μm；氧化铝粉粒度范围为25～200nm；铁粉粒度范围为80～180nm。
(B)瓷片与钢板的粘结
配制由二甲苯与丙酮以体积比二甲苯∶丙酮＝100∶2组成的清洗液；将钢铁材料的待粘结面用砂轮打磨干净，用清洗液清洗钢铁粘结面和瓷片粘结面，干燥。将粘结剂在粘结面上双面涂粘结剂后粘合；在室温下静置固化8小时。接着将粘结好瓷片的钢板放入高温炉内，升温至400℃保持6小时后，自然冷却到室温，敲击，发现瓷片粘结在钢板上，无脱落。
综上所述，与现有各种粘结剂相比，本发明的粘结剂组分常见，配制工艺比较简单，成本低，使用方便，无任何二次污染。用本发明粘结剂粘结的钢板和瓷片，不仅常温下强度高，而且具有较高的耐热性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种室温固化耐高温粘结剂，其特征在于，该粘结剂由下述重量百分比的原料构成：
粘结组份 93~96%；
固化剂 3~6%；
促进剂 0.2~1%；
所述粘结组份为树脂、填料、改性剂和稀释剂，其中，下述树脂、填料、改性剂和稀释剂重量百分比为各占粘结剂的重量百分比：
所述树脂由环氧树脂618和6101按照重量比为100：10~100组成，其重量百分比为22~45%；
所述填料由15~45%的石英粉、2~6%的石棉粉、20~50%的氧化铝粉和0.1~2%的铁粉组成；
所述改性剂由2~7%的有机硅树脂、2~5%的聚酰胺树脂和1~4%的邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯组成；
所述稀释剂为0.5~3%的二甲苯。
2.根据权利要求1所述的一种室温固化耐高温粘结剂，其特征在于，所述石英粉的粒度范围为50~400nm；石棉粉粒度范围为2.5~85μm；氧化铝粉粒度范围为25~200nm；铁粉粒度范围为80~180nm。
3.根据权利要求1所述的一种室温固化耐高温粘结剂，其特征在于，所述固化剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。
4.根据权利要求1所述的一种室温固化耐高温粘结剂，其特征在于，所述促进剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
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