一種室溫固化耐高溫粘結劑的製作方法

2023-04-27 04:16:56 1

專利名稱：一種室溫固化耐高溫粘結劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於粘結劑領域，更確切地講，涉及一種可應用於陶瓷材料與鋼鐵材料室 溫固化耐高溫連接的粘結劑。
背景技術：
我國在陶瓷製品粘結劑方面做了大量研究，並取得了一定的成績。但用於鋼鐵材 料與陶瓷製品之間粘結的粘結劑較少，其中大多數粘結劑在常溫下粘結比較牢固，但在較 高的溫度下粘結性很差。針對以上問題，提出研製陶瓷製品與鋼鐵材料粘結的粘結劑，本 發明製備的粘結劑主要用於陶瓷製品與鋼鐵製品之間的粘結，採用本產品粘結的鋼板和瓷 片，不僅常溫下強度高，而且具有較高的耐熱性能。

發明內容
本發明的目的在於提供一種成本低，工藝簡單，室溫固化，可應用於陶瓷材料與鋼 鐵材料高溫連接的粘結劑。本發明的目的是通過下述技術方案來實現的一種室溫固化耐高溫粘結劑，其特徵在於，該粘結劑包括下述重量百分比的原 料粘結組份 93 96%;固化劑3 6%;促進劑 0. 2 1 %。所述粘結組分包括樹脂、填料、改性劑和稀釋劑，其中所述樹脂為22 45%的環氧樹脂618和6101組成，其重量比為100 10 100。所述填料為15 45%的石英粉、2 6%的石棉粉、20 50%的氧化鋁粉和0. 1 2%的鐵粉。所述石英粉的粒度範圍為50 400nm ；石棉粉粒度範圍為2. 5 85 μ m ；氧化鋁粉 粒度範圍為25 200nm ；鐵粉粒度範圍為80 180nm。石英粉、鐵粉可以提高硬度；石棉 粉可以提高耐熱性；氧化鋁粉可增加粘接力；增加機械強度；石棉粉、石英粉可以降低收縮率。所述改性劑為2 7 %的矽樹脂、2 5 %的聚醯胺樹脂和1 4 %的鄰苯二甲酸二 丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯；矽樹脂可提高耐熱性；聚醯胺樹脂可改善脆性，提高粘結能力； 鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯作為增韌劑可以提高韌性。所述稀釋劑為0. 5 3%的二甲苯。稀釋劑可以降低粘度、改善樹脂的滲透性。所述固化劑為胺類固化劑，即三聚催化劑，2，4，6_三(二甲氨基甲基)苯酚。所述促進劑為3-氨基丙基三乙氧基矽烷。促進劑能提高樹脂的抗彎強度、抗壓強 度、剪切強度等物理性能，並可改善填料在樹脂中的潤溼性和分散性。本發明在使用粘接劑前需要配製清洗液，該清洗液由二甲苯與丙酮以體積比二甲
3苯丙酮=100 1 10組成。本發明的粘結組分中的樹脂、填料、改性劑和稀釋劑，按照重量百分比，其配方組 份列表如下
環氧樹脂618、610122 45%石英粉15 45%氧化鋁粉20 50%石棉粉2 6%鐵粉0. 1 2%有機矽樹脂2 %聚醯胺樹脂2 5%鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯1 4%二甲苯0. 5 3%本發明在施工時，按照上述粘接組份與固化劑及促進劑的重量百分比例進行配 制，即可得到室溫固化耐高溫粘結劑。本發明的室溫固化高溫粘結劑的製備方法是將粘結組分按上述配比混合均勻， 然後將固化劑、促進劑按上述的粘結組分與固化劑、促進劑的配比用量包裝，即為本發明室 溫固化耐高溫粘結劑。本發明的室溫固化高溫粘結劑的使用方法步驟如下(1)將鋼鐵材料的待粘結面用砂輪打磨乾淨，用清洗液清洗鋼鐵粘結面和陶瓷 (片)粘結面，乾燥，將粘結組分與固化劑、促進劑按上述配比攪拌均勻，製得粘結劑，在粘 結面上雙面塗粘結劑後粘合；(2)初粘後的材料在室溫下靜置固化，由於固化劑、促進劑用量的不同，粘結樣品 可在數小時到數十小時內固化。本發明的粘結劑與現有技術相比，具有如下特點(1)原料易得，成本低，配製簡便；(2)施工方便，粘結力強，耐熱溫度高，最高可達400°C。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步詳細描述實施例1(A)粘結組分的配製
按照重量百分比分別稱取環氧樹脂61815%，環氧樹脂610115% ；石英粉20% ；氧 化鋁粉27% ；石棉粉3% ；鐵粉0.5% ；有機矽樹脂7% ；聚醯胺樹脂3% ；鄰苯二甲酸二丁 酯；二甲苯3%，攪拌均勻，即得粘接組份。施工時接著加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚5% ;3_氨基丙基三乙氧基矽烷 0.5% ；攪拌均勻即可。上述石英粉的粒度範圍採取50 400nm ；石棉粉粒度範圍為2. 5 85 μ m ；氧化鋁 粉粒度範圍為25 200nm ；鐵粉粒度範圍為80 180nm。(B)瓷片與鋼板的粘結配製由二甲苯與丙酮以體積比二甲苯丙酮=100 3組成的清洗液；將鋼鐵材 料的待粘結面用砂輪打磨乾淨，用清洗液清洗鋼鐵粘結面和瓷片粘結面，乾燥。將粘結劑在 粘結面上雙面塗粘結劑後粘合；在室溫下靜置固化5小時。接著將粘結好瓷片的鋼板放入 高溫爐內，升溫至380°C保持5小時後，自然冷卻到室溫，敲擊，發現瓷片粘結在鋼板上，無 脫落。實施例2(A)粘結劑的配製按照重量百分比分別稱取環氧樹脂61818%，環氧樹脂610112% ；石英粉20% ；氧 化鋁粉30% ；石棉粉2% ；鐵粉0. 3% ；有機矽樹脂2. 2% ；聚醯胺樹脂4% ；鄰苯二甲酸二 丁酯4% ； 二甲苯1.2%。攪拌均勻，即得粘接組份。施工時接著加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚6% ;3_氨基丙基三乙氧基矽烷 0.3% ；攪拌均勻即可。上述石英粉的粒度範圍採取50 400nm ；石棉粉粒度範圍為2. 5 85 μ m ；氧化鋁 粉粒度範圍為25 200nm ；鐵粉粒度範圍為80 180nm。(B)瓷片與鋼板的粘結配製由二甲苯與丙酮以體積比二甲苯丙酮=100 2組成的清洗液；將鋼鐵材 料的待粘結面用砂輪打磨乾淨，用清洗液清洗鋼鐵粘結面和瓷片粘結面，乾燥。將粘結劑在 粘結面上雙面塗粘結劑後粘合；在室溫下靜置固化8小時。接著將粘結好瓷片的鋼板放入 高溫爐內，升溫至400°C保持6小時後，自然冷卻到室溫，敲擊，發現瓷片粘結在鋼板上，無 脫落。實施例3(A)粘結劑的配製按照重量百分比，分別稱取環氧樹脂61823%，環氧樹脂610122% ；石英粉15% ； 氧化鋁粉20% ；石棉粉6% ；鐵粉2% ；有機矽樹脂2% ；聚醯胺樹脂5% ；鄰苯二甲酸二辛 酯1%; 二甲苯0.5%。攪拌均勻，即得粘接組份。施工時接著加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚3% ;3_氨基丙基三乙氧基矽烷 0.5% ；攪拌均勻即可。上述石英粉的粒度範圍採取50 400nm ；石棉粉粒度範圍為2. 5 85 μ m ；氧化鋁 粉粒度範圍為25 200nm ；鐵粉粒度範圍為80 180nm。(B)瓷片與鋼板的粘結配製由二甲苯與丙酮以體積比二甲苯丙酮=100 5組成的清洗液；將鋼鐵材料的待粘結面用砂輪打磨乾淨，用清洗液清洗鋼鐵粘結面和瓷片粘結面，乾燥。將粘結劑在 粘結面上雙面塗粘結劑後粘合；在室溫下靜置固化10小時。接著將粘結好瓷片的鋼板放入 高溫爐內，升溫至40(TC保持5小時後，自然冷卻到室溫，敲擊，發現瓷片粘結在鋼板上，無 脫落。實施例4(A)粘結劑的配製按照重量百分比分別稱取環氧樹脂61820%，環氧樹脂61012% ；石英粉45% ；氧 化鋁粉20% ；石棉粉2% ；鐵粉0. 1% ；有機矽樹脂2% ；聚醯胺樹脂2% ；鄰苯二甲酸二辛 酯1%; 二甲苯0.9%。攪拌均勻，即得粘接組份。施工時接著加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚4% ;3_氨基丙基三乙氧基矽烷 1% ；攪拌均勻即可。上述石英粉的粒度範圍採取50 400nm ；石棉粉粒度範圍為2. 5 85 μ m ；氧化鋁 粉粒度範圍為25 200nm ；鐵粉粒度範圍為80 180nm。(B)瓷片與鋼板的粘結配製由二甲苯與丙酮以體積比二甲苯丙酮=100 2組成的清洗液；將鋼鐵材 料的待粘結面用砂輪打磨乾淨，用清洗液清洗鋼鐵粘結面和瓷片粘結面，乾燥。將粘結劑在 粘結面上雙面塗粘結劑後粘合；在室溫下靜置固化8小時。接著將粘結好瓷片的鋼板放入 高溫爐內，升溫至40(TC保持6小時後，自然冷卻到室溫，敲擊，發現瓷片粘結在鋼板上，無 脫落。實施例5(A)粘結劑的配製按照重量百分比分別稱取環氧樹脂61820%，環氧樹脂61012% ；石英粉15% ；氧 化鋁粉50% ；石棉粉2% ；鐵粉0.8% ；有機矽樹脂2% ；聚醯胺樹脂2% ；鄰苯二甲酸二辛 酯1%;二甲苯2%。攪拌均勻，即得粘接組份。施工時接著加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚3% ;3_氨基丙基三乙氧基矽烷 0.2% ；攪拌均勻即可。上述石英粉的粒度範圍採取50 400nm ；石棉粉粒度範圍為2. 5 85 μ m ；氧化鋁 粉粒度範圍為25 200nm ；鐵粉粒度範圍為80 180nm。(B)瓷片與鋼板的粘結配製由二甲苯與丙酮以體積比二甲苯丙酮=100 2組成的清洗液；將鋼鐵材 料的待粘結面用砂輪打磨乾淨，用清洗液清洗鋼鐵粘結面和瓷片粘結面，乾燥。將粘結劑在 粘結面上雙面塗粘結劑後粘合；在室溫下靜置固化8小時。接著將粘結好瓷片的鋼板放入 高溫爐內，升溫至40(TC保持6小時後，自然冷卻到室溫，敲擊，發現瓷片粘結在鋼板上，無 脫落。綜上所述，與現有各種粘結劑相比，本發明的粘結劑組分常見，配製工藝比較簡 單，成本低，使用方便，無任何二次汙染。用本發明粘結劑粘結的鋼板和瓷片，不僅常溫下強 度高，而且具有較高的耐熱性能。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，凡 是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍。
權利要求
1.一種室溫固化耐高溫粘結劑，其特徵在於，該粘結劑包括下述重量百分比的原料粘結組份 93 96%;固化劑 3 6%;促進劑 0.2 1%;
2.根據權利要求1所述的一種室溫固化耐高溫粘結劑，其特徵在於，所述粘結組分包 括樹脂、填料、改性劑和稀釋劑，其中所述樹脂為22 45%的環氧樹脂618和6101組成，其重量比為100 10 100 ；所述填料為15 45 %的石英粉、2 6 %的石棉粉、20 50 %的氧化鋁粉和0. 1 2 % 的鐵粉；所述改性劑為2 7%的矽樹脂、2 5%的聚醯胺樹脂和1 4%的鄰苯二甲酸二丁 酯或鄰苯二甲酸二辛酯；所述稀釋劑為0. 5 3%的二甲苯。
3.根據權利要求2所述的一種室溫固化耐高溫粘結劑，其特徵在於，所述石英粉的粒 度範圍為50 400nm ；石棉粉粒度範圍為2. 5 85 μ m ；氧化鋁粉粒度範圍為25 200nm ； 鐵粉粒度範圍為80 180nm。
4.根據權利要求1所述的一種室溫固化耐高溫粘結劑，其特徵在於，所述固化劑為2， 4，6_三(二甲氨基甲基)苯酚。
5.根據權利要求1所述的一種室溫固化耐高溫粘結劑，其特徵在於，所述促進劑為 3-氨基丙基三乙氧基矽烷。
全文摘要
本發明提供了一種室溫固化耐高溫粘結劑，該粘結劑包括下述重量百分比的原料粘結組份93～96％；固化劑3～6％；促進劑0.2～1％；粘結組分包括樹脂、填料、改性劑和稀釋劑，其中所述樹脂為20～45％的環氧樹脂618和6101；填料為15～45％的石英粉、2～6％的石棉粉、20～50％的氧化鋁粉和0.1～2％的鐵粉；改性劑為2～7％的矽樹脂、2～5％的聚醯胺樹脂和1～4％的鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯；稀釋劑為0.5～3％的二甲苯。本發明粘結劑配製工藝簡單，成本低，室溫固化，使用方便。可應用於陶瓷材料與鋼鐵材料高溫連接的粘結，該粘接劑不僅常溫下強度高，而且具有較高的耐熱性能。
文檔編號C09J163/00GK102127383SQ201010604668
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者仝建波, 劉淑玲, 杜經武, 楊軍勝, 程芳玲 申請人:陝西科技大學