石榴子石微粉作為填料在環氧樹脂膠粘劑中的應用以及一種環氧樹脂膠粘劑的製作方法
2023-07-21 23:51:01
石榴子石微粉作為填料在環氧樹脂膠粘劑中的應用以及一種環氧樹脂膠粘劑的製作方法
【專利摘要】本發明提供了石榴子石微粉作為填料在環氧樹脂膠粘劑中的應用和一種環氧樹脂膠粘劑。本發明以含石榴子石尾礦為原料，採用重選-磁選-分級組合工藝回收-0.045mm石榴子石微粉，石榴子石礦物含量達到60%以上，作為環氧樹脂膠粘劑中的精製填料。石榴子石微粉作為填料應用環氧樹脂膠粘劑中，填充量可以達到60%以上，所製備的環氧樹脂膠粘劑性能達到GB50367-2006《混凝土結構加固設計規範》中膠粘劑及混凝土修補材料指標，具有提高耐磨、抗壓、耐腐蝕性，降低材料成本，在環氧樹脂膠粘劑應用有較大的發展空間和市場前景。
【專利說明】石榴子石微粉作為填料在環氧樹脂膠粘劑中的應用以及一 種環氧樹脂膠粘劑
【技術領域】
[0001] 本發明屬於無機材料領域，具體涉及石榴子石微粉的新用途和一種環氧樹脂膠粘 劑。
【背景技術】
[0002] 環氧膠粘劑具有粘結力大、粘結強度高、固化收縮小、電性能優良、尺寸穩定好、抗 蠕變性能強、耐化學介質、毒害性很低，無環境汙染等優點。對金屬、木材、塑料、玻璃、陶瓷、 複合材料、混凝土、橡膠、織物等多種材料都具有良好的粘結能力。除了粘結性能之外，還有 密封、堵漏、絕緣、防松、防腐粘塗、耐磨、導電、導磁、導熱、固定、加固修補、裝飾等作用。可 廣泛應用於化工、輕工、水利、交通、機械、電子、家電、汽車及航天航空等工業領域。
[0003] 環氧膠粘劑是以環氧樹脂（A組分）與固化劑（B組分）按一定重量比配製成耐 高溫、韌性好、反應活性大的固化體系。其中A組分以環氧樹脂為主體，加入助劑和填料攪 拌而成。填料的加入可以減少環氧樹脂的用量，降低成本，還可以提高抗壓強度和耐磨性、 減小熱膨脹係數、收縮率、放熱溫度等。助劑的用量雖然較小，但是作用不可忽視，對產品的 機械性能，電氣性能，耐溼熱老化性能等幫助很大。通常使用的有偶聯劑、潤溼分散劑、消泡 齊U、抗老劑等，必要時也包括環氧色漿等。A組分是膠粘劑的主體，常溫條件下本身不會固 化，加入固化劑能進行交聯固化反應，生成體型網狀結構，具有許多優良性能。B組分（固化 齊U )用於和環氧樹脂進行固化反應，可在滿足工程性能要求的同時改善工藝操作條件。
[0004] 填料是一種固體材料，具有通過自身的物理特性和表面相互作用，或有表面相互 作用，，來改變材料物理和化學性質的能力。由於填料改善基體材料性能的效果顯著，且能 在一定程度上降低材料的成本，所以填料的應用越來越廣泛。在環氧樹脂膠粘劑中加入填 料不僅可以降低成本，還可改善膠粘劑的許多性能，如降低熱膨脹係數和固化收縮率、提高 粘接強度、耐熱性和耐磨性等。
【發明內容】
[0005] 礦山開採的礦石中含有石榴子石，基本進入尾礦排放，尾礦中含有20?40 %的石 榴子石，回收石榴子石可以減少尾礦排放量。本發明的目的是提供一種石榴子石的新用途 並用其製備得到一種環氧樹脂膠粘劑，可以很好的利用石榴子石，特別是尾礦中回收得到 的石榴子石微粉。石榴子石微粉作為填料在環氧膠粘劑性能較好，吸油量低，分散性好，較 大提高膠粘劑硬度和耐磨性能，可以作為環氧樹脂膠粘劑、混凝土修補材料和環氧樹脂灌 漿料使用，特別作路面增強耐磨材料應用，起到路面增強加固。
[0006] 為實現上述目的，本發明所採用的技術方案是：
[0007] 石榴子石微粉作為填料在環氧樹脂膠粘劑中的應用，所述石榴子石微粉為平均粒 徑在0. 045mm以下，且石槽子石礦物含量達到60%以上的石槽子石礦粉。
[0008] 所述石榴子石微粉優選通過以下方法得到：以金屬尾礦為原料，採用螺旋溜槽 進行預富集，磁選，磁場強度為（75-85) X 104A/m，得到石榴子石精礦；採用水利分級，回 收-0. 045mm以下的石榴子石微粉，脫水，烘乾得到石榴子石礦粉。
[0009] 所述金屬尾礦是指含有多種金屬氧化物的礦物。
[0010] 具體應用方法：將石榴子石微粉作為填料加入環氧樹脂中，再加入助劑，得到環氧 樹脂A組分，環氧樹脂A組分再與固化劑混合，製備環氧樹脂膠粘劑；其中石榴子石微粉的 加入量佔環氧樹脂質量的1. 5-2. 5倍。
[0011] 一種環氧樹脂膠粘劑，具體組分和配比為：環氧樹脂A組分與固化劑按照質量比 例為100 :15-25組成，所述環氧樹脂A組分為：環氧樹脂與助劑、石榴子石微粉按照質量比 例為30-40 :1-2 :60-80組成；其中石榴子石微粉如權利要求1-3之一所述。
[0012] 優選的具體組分和配比為：環氧樹脂A組分與固化劑按照質量比例為100 :20組 成，所述環氧樹脂A組分為：環氧樹脂與助劑、石榴子石微粉按照質量比例為36. 8 :1. 2 :62 組成。
[0013] 所述助劑優選選自分散劑、消泡劑、流平劑、耐老化劑中的一種或幾種。所述助劑 和固化劑都是現有產品，根據需要選擇添加，不是本申請的重點。所用的環氧樹脂和固化劑 均為做膠黏劑用的常規環氧樹脂和固化劑，環氧樹脂可以是環氧樹脂E51、E44等。
[0014] 與現有技術相比，本發明的優勢在於：
[0015] 1、尾礦中回收石榴子石，減少尾礦排放量，回收了資源。
[0016] 2、回收石槽子石礦物米用重選-磁選-分級工藝，降低產品成本，工藝適應廣。
[0017] 3、由於石榴子石礦物特有的化學惰性和高硬度，提高環氧樹脂膠粘劑硬度和耐磨 性能，降低收縮率，特別作路面增強耐磨材料應用，起到路面增強加固具有較大發展前途。
[0018] 4、石榴子石微粉作為填料應用環氧樹脂膠粘劑中，填充量可以達到60%以上，所 製備的環氧樹脂膠粘劑性能達到GB50367-2006《混凝土結構加固設計規範》中膠粘劑及混 凝土修補材料指標，具有提高耐磨、抗壓、耐腐蝕性，降低材料成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1是重選一磁選回收石榴子石工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合具體實施例對本發明做進一步的解釋和說明，除另有說明外，本發明實 施例所指百分含量均指質量百分含量。
[0021] 實施例1 :
[0022] 一、原料：
[0023] 多金屬尾礦成分見表1。
[0024] 表1多金屬尾礦多兀素分析結果（％ )
[0025]
【權利要求】
1. 石榴子石微粉作為填料在環氧樹脂膠粘劑中的應用，所述石榴子石微粉為平均粒徑 在0. 045mm以下，且石槽子石礦物含量達到60%以上的石槽子石礦粉。
2. 根據權利要求1所述應用，其特徵是，所述石榴子石微粉通過以下方法得到：以金屬 尾礦為原料，採用螺旋溜槽進行預富集，磁選，磁場強度為（75-85) X 104A/m，得到石榴子石 精礦；採用水利分級，回收-〇. 〇45_以下的石榴子石微粉，脫水，烘乾得到石榴子石礦粉。
3. 根據權利要求2所述應用，其特徵是，所述金屬尾礦是指含有多種金屬氧化物的礦 物。
4. 根據權利要求1或2所述應用，其特徵是，將石榴子石微粉作為填料加入環氧樹脂 中，再加入助劑，得到環氧樹脂A組分，環氧樹脂A組分再與固化劑混合，製備環氧樹脂膠粘 齊U ;其中石槽子石微粉的加入量佔環氧樹脂質量的1. 5-2. 5倍。
5. -種環氧樹脂膠粘劑，其特徵是，具體組分和配比為：環氧樹脂A組分與固化劑按照 質量比例為100 :15-25組成，所述環氧樹脂A組分為：環氧樹脂與助劑、石榴子石微粉按照 質量比例為30-40 :1-2 :60-80組成；其中石榴子石微粉如權利要求1-3之一所述。
6. 根據權利要求5所述環氧樹脂膠粘劑，其特徵是，具體組分和配比為：環氧樹脂A組 分與固化劑按照質量比例為100 :20組成，所述環氧樹脂A組分為：環氧樹脂與助劑、石榴 子石微粉按照質量比例為36. 8 :1. 2 :62組成。
7. 根據權利要求5所述環氧樹脂膠粘劑，其特徵是，所述助劑選自分散劑、消泡劑、流 平劑、耐老化劑中的一種或幾種。
【文檔編號】C09J163/00GK104099035SQ201410346969
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】王全亮, 周虎強, 趙建湘 申請人:湖南有色金屬研究院, 湖南有色金屬控股集團有限公司