一种耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂及其制备方法

文档序号:1308259 发布日期:2020-08-11 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 一种耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂及其制备方法 (Water-resistant high-strength inorganic silicate adhesive and preparation method thereof ) 是由 胡剑安 于 2020-06-28 设计创作,主要内容包括:本发明涉及胶粘剂技术领域,公开了一种耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂及其制备方法。包括按重量份计的下述组分:硅酸钠30-40份,改性云母粉20-30份,石英粉固化剂20-25份,复合六钛酸钾晶须5-10份,羧甲基纤维素钠稳定剂1-3份,无水乙醇30-40份,水25-35份。将硅酸钠、复合六钛酸钾晶须、羧甲基纤维素钠稳定剂加入水中,混合均匀,得到组分A;将改性云母粉和石英粉固化剂加入无水乙醇中,搅拌混合均匀,得到组分B;将组分A与组分B混合搅拌均匀,得到耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂。本发明制备得到的硅酸盐胶粘剂具有较高的粘结强度和耐水性能。(The invention relates to the technical field of adhesives, and discloses a waterproof high-strength inorganic silicate adhesive and a preparation method thereof. Comprises the following components in parts by weight: 30-40 parts of sodium silicate, 20-30 parts of modified mica powder, 20-25 parts of quartz powder curing agent, 5-10 parts of composite potassium hexatitanate whisker, 1-3 parts of sodium carboxymethylcellulose stabilizer, 30-40 parts of absolute ethyl alcohol and 25-35 parts of water. Adding sodium silicate, composite potassium hexatitanate whisker and sodium carboxymethylcellulose stabilizer into water, and uniformly mixing to obtain a component A; adding the modified mica powder and a quartz powder curing agent into absolute ethyl alcohol, and uniformly stirring and mixing to obtain a component B; and (3) uniformly mixing and stirring the component A and the component B to obtain the waterproof high-strength inorganic silicate adhesive. The silicate adhesive prepared by the invention has higher bonding strength and water resistance.)

一种耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶粘剂技术领域,尤其是涉及一种耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂及其制备方法。

背景技术

无机胶粘剂是一种古老而又年轻的材料,早在数千年前人类的祖先就已经开始使用无机胶粘剂,据考证秦俑博物馆中出土的秦代大型彩绘铜车马的制造中就已经使用了无机胶粘剂。但对无机胶粘剂正式研究是从上世纪开始的,上世纪70年代由于电子及高精度机械方面的应用需要,日本研制了许多无机胶粘剂的专利产品,我国是80年代末才开始兴起研究的,起步较晚。随着航空、航天技术的飞速发展迫切需要具有耐高温的新型非金属材料,于是促进了无机胶粘剂(Inorganic Adhesives)的研究及开发应用。无机胶粘剂的基本特点是成本低、易操作、效果好。因此,在机械、冶金、勘探、交通、兵器等领域得到了广泛的应用,而且效果突出,受到普遍赞许。在材料科学领域,无机胶粘剂已成为独立的分支研究方向。无机胶粘剂的广泛应用,不仅为社会创造了物质财富,取得了良好的经济效益,而且给人们的工作、学习、生活带来了极大的便利。它已成为国民经济建设的各个领域和人们日常生活不可缺少的化工产品,为社会的物质和精神文明进步作出了应有的贡献。按照固化方式的不同,可将无机胶粘剂分为熔融固化型、挥发固化型、遇水固化型、反应固化型。其中,反应固化型无机胶粘剂是应用最广、最有价值的一类,磷酸盐和硅酸盐类胶粘剂是反应固化型胶粘剂中最为主要的两大系列。

中国专利公开号CN109439203公开了一种胶粘剂及其制备方法,包括氧化铝粉、硅酸钠、水、改性剂、固化剂,该发明中提供的胶粘剂采用特定的改性剂木糖醇和三聚磷酸钠来提高胶粘剂的粘结性能和机械强度;又如中国专利公开号CN101792850公开了一种用于兰炭粉末制备冷固球团的胶粘剂,包括三氧化二铝、硅酸钠、聚乙烯醇、丙烯酸、氧化钙和水,具有粘结强度高、冷热强度大等优点。上述制备得到的无机胶粘剂中硅酸盐碱金属离子与水接触溶解,导致胶层破坏,耐水性能较差。

中国专利公开号CN102010671公开了一种珍珠岩防火板与钢板粘结专用耐高温无机胶粘剂,包括由磷酸二氢铝和模数大于或等于3.3的硅酸钠混合物组成的基料、固化剂、填料,该专利技术方案配方组分中不含有挥发性有机物,具有较好的耐高温性能,但是胶粘剂的力学强度有待提高。

发明内容

本发明是为了克服现有技术胶粘剂强度低和耐水性差的问题,提供一种耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂。

本发明还提供了一种耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂的制备方法。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂,包括按重量份计的下述组分:

硅酸钠30-40份,改性云母粉20-30份,石英粉固化剂20-25份,复合六钛酸钾晶须5-10份,羧甲基纤维素钠稳定剂1-3份,无水乙醇30-40份,水25-35份。

作为优选,所述复合六钛酸钾晶须的制备方法包括以下步骤:

将碳酸钾、二氧化钛和硼酸混合均匀后置于球磨罐中,向球磨罐中添加无水乙醇进行球磨3-5h,干燥,过100-150目筛,得到混料,将混料置于马弗炉中在800-1000℃下煅烧1-2h,冷却,得到六钛酸钾晶须,将氯化钙加入去离子水中搅拌溶解得到氯化钙水溶液,向氯化钙水溶液中加入六钛酸钾晶须和十二烷基硫酸钠,搅拌均匀得到悬浮液,向悬浮液中滴加氢氧化钠水溶液,搅拌反应1-3h,反应完毕后静置5-8h,过滤分离,干燥,将干燥得到的产物在200-300℃下煅烧1-2h,得到复合六钛酸钾晶须。

作为优选,所述碳酸钾与二氧化钛的质量比为1:3-5。

作为优选,所述六钛酸钾晶须与氯化钙的质量比为1:0.2-0.4。

作为优选,所述改性云母粉的制备方法包括以下步骤:

将云母粉加入去离子水中搅拌分散均匀形成悬浮液,将环氧硅烷偶联剂加入悬浮液中,滴加盐酸溶液调节体系pH至3-4,在40-50℃下搅拌反应1-2h,过滤分离,干燥,得到硅烷偶联剂表面改性云母粉,将硅烷偶联剂表面改性云母粉加入羧甲基壳聚糖水溶液中,加入四氯化锡催化剂,加热至70-85℃,搅拌反应3-5h,过滤分离,干燥,得到表面接枝壳聚糖云母粉,将表面接枝壳聚糖云母粉加入羧甲基壳聚糖水溶液中,搅拌分散均匀,加入戊二醛交联剂,升温进行交联反应,过滤分离,干燥,得到云母粉壳聚糖复合微球,将云母粉壳聚糖复合微球加入海藻酸钠溶液中,超声振荡分散均匀,静置4-8h,过滤分离,干燥,得到改性云母粉。

作为优选,所述云母粉与环氧硅烷偶联剂的质量比为1:0.1-0.3。

作为优选,所述交联反应温度为50-60℃,交联反应时间为1-3h。

作为优选,所述云母粉壳聚糖复合微球与海藻酸钠的质量比为1:0.5-1。

耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:

将硅酸钠、复合六钛酸钾晶须、羧甲基纤维素钠稳定剂加入水中,混合均匀,得到组分A;将改性云母粉和石英粉固化剂加入无水乙醇中,搅拌混合均匀,得到组分B;将组分A与组分B混合搅拌均匀,得到耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂。

本发明相对现有技术具有以下优点:

1.本发明以硅酸钠为胶粘剂的基料,改性云母粉为胶粘剂填料,石英粉作为固化剂,羧甲基纤维素钠为稳定剂,复合六碳酸钾晶须作为增强剂。复合六碳酸钾晶须为纤维状结构,具有高模量、高强度优异力学性能,其分散到胶粘剂中起到骨架作用,有效传递应力,避免裂纹扩散,显著提高胶粘剂的力学强度;

2.本发明复合六碳酸钾晶须表面结合有纳米氢氧化钙颗粒,从而提高复合六碳酸钾晶须表面的粗糙度,复合六碳酸钾晶须表面的粗糙度提高有利于增加复合六碳酸钾晶须与胶粘剂其余组分的表面结合作用力,使复合六碳酸钾晶须的纤维骨架结构在胶粘剂内部更加稳定,从而进一步提高复合六碳酸钾晶须对胶粘剂的增强作用;

3.无机硅酸盐胶粘剂耐水性差的原因是游离的碱金属离子与水接触并溶解,导致胶层的破坏。本发明在云母粉填料表面通过接枝和聚合的方法包覆一层亲水壳聚糖交联层,壳聚糖交联层通过溶胀吸收的方式将海藻酸钠嵌入壳聚糖交联层,通过干燥制备得到改性云母粉,改性云母粉和固化剂作为胶粘剂的B组分,在B组分与含有水分的A组分混合后,壳聚糖交联层上负载的海藻酸钠分子缓慢释放扩散到外界,并与微溶于水的氢氧化钙电离生成的钙离子络合形成不溶于水的凝胶,在胶粘剂水分蒸发固化过程中,胶粘剂表面和内部形成凝胶膜,凝胶膜对硅酸盐胶粘剂中碱金属离子与外界水分子的接触起到隔离屏蔽的作用,从而提高无机硅酸盐胶粘剂的耐水性能。

附图说明

图1为本发明制备得到的复合六碳酸钾晶须微观扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式作作进一步的具体的说明,但不作为对本申请的限制。实施例中的各原料均通过市场购买得到。

具体实施例中所使用的云母粉:型号HY-TM8,平均粒径6-8μm,325目筛余率≤0.2%,白度73±1%,海扬粉体科技有限公司;环氧硅烷偶联剂:型号KH-560,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,密度1.070g/m3,青岛恒达众诚科技有限公司;海藻酸钠:粘度20-100mPa.s,水分≤15%,PH值6-8,青岛双成海藻有限公司;羧甲基壳聚糖:粘度10-100mPa.s,羧化度≥80%,PH(1%)6-8,赛力威生物科技有限公司。

实施例1

复合六钛酸钾晶须的制备方法包括以下步骤:

将碳酸钾、二氧化钛和硼酸混合均匀后置于球磨罐中,碳酸钾与二氧化钛的质量比为1:5,碳酸钾与硼酸的质量比为1:0.2,向球磨罐中添加无水乙醇进行球磨3h,干燥,过150目筛,得到混料,将混料置于马弗炉中在1000℃下煅烧1h,冷却,得到六钛酸钾晶须,将氯化钙加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为5.0%氯化钙水溶液,向氯化钙水溶液中加入六钛酸钾晶须和十二烷基硫酸钠,六钛酸钾晶须与氯化钙的质量比为1:0.3,十二烷基硫酸钠的添加量占氯化钙水溶液的质量浓度百分比为0.5%,搅拌均匀得到悬浮液,向悬浮液中滴加质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液,氯化钙与氢氧化钠的添加质量比为1:1,搅拌反应2.5h,反应完毕后静置7h,过滤分离,干燥,将干燥得到的产物在300℃下煅烧1h,得到复合六钛酸钾晶须。

改性云母粉的制备方法包括以下步骤:

按照云母粉与去离子质量体积比1g/50mL的比例将云母粉加入去离子水中搅拌分散均匀形成悬浮液,将环氧硅烷偶联剂加入悬浮液中,云母粉与环氧硅烷偶联剂的添加质量比为1:0.2,滴加盐酸溶液调节体系pH至4,在40℃下搅拌反应1.5h,过滤分离,干燥,得到硅烷偶联剂表面改性云母粉,将硅烷偶联剂表面改性云母粉加入质量浓度为3.0%的羧甲基壳聚糖水溶液中,硅烷偶联剂表面改性云母粉与羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.3,加入四氯化锡催化剂,四氯化锡催化剂的添加量为羧甲基壳聚糖的2.5wt%,加热至80℃,搅拌反应4h,过滤分离,干燥,得到表面接枝壳聚糖云母粉,将表面接枝壳聚糖云母粉加入质量浓度为3.0%的羧甲基壳聚糖水溶液中,表面接枝壳聚糖云母粉与羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.6,搅拌分散均匀,加入戊二醛交联剂,戊二醛交联剂的添加量为羧甲基壳聚糖质量的5.0wt%,升温至60℃进行交联反应2.5h,过滤分离,干燥,得到云母粉壳聚糖复合微球,将云母粉壳聚糖复合微球加入质量浓度为3.0%的海藻酸钠溶液中,云母粉壳聚糖复合微球与海藻酸钠的质量比为1:0.8,超声振荡分散均匀,静置7h,过滤分离,干燥,得到改性云母粉。

耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂,包括按重量份计的下述组分:

硅酸钠33份,改性云母粉填料28份,石英粉固化剂23份,复合六钛酸钾晶须8份,羧甲基纤维素钠稳定剂2份,无水乙醇35份,水28份。

耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:

将硅酸钠、复合六钛酸钾晶须、羧甲基纤维素钠稳定剂加入水中,混合均匀,得到组分A;将改性云母粉和石英粉固化剂加入无水乙醇中,搅拌混合均匀,得到组分B;将组分A与组分B混合搅拌均匀,得到耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂。

实施例2

复合六钛酸钾晶须的制备方法包括以下步骤:

将碳酸钾、二氧化钛和硼酸混合均匀后置于球磨罐中,碳酸钾与二氧化钛的质量比为1:3,碳酸钾与硼酸的质量比为1:0.2,向球磨罐中添加无水乙醇进行球磨5h,干燥,过100目筛,得到混料,将混料置于马弗炉中在800℃下煅烧2h,冷却,得到六钛酸钾晶须,将氯化钙加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为5.0%氯化钙水溶液,向氯化钙水溶液中加入六钛酸钾晶须和十二烷基硫酸钠,六钛酸钾晶须与氯化钙的质量比为1:0.25,十二烷基硫酸钠的添加量占氯化钙水溶液的质量浓度百分比为0.5%,搅拌均匀得到悬浮液,向悬浮液中滴加质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液,氯化钙与氢氧化钠的添加质量比为1:1,搅拌反应1.5h,反应完毕后静置6h,过滤分离,干燥,将干燥得到的产物在200℃下煅烧2h,得到复合六钛酸钾晶须。

改性云母粉的制备方法包括以下步骤:

按照云母粉与去离子质量体积比1g/50mL的比例将云母粉加入去离子水中搅拌分散均匀形成悬浮液,将环氧硅烷偶联剂加入悬浮液中,云母粉与环氧硅烷偶联剂的添加质量比为1:0.15,滴加盐酸溶液调节体系pH至3,在50℃下搅拌反应1.5h,过滤分离,干燥,得到硅烷偶联剂表面改性云母粉,将硅烷偶联剂表面改性云母粉加入质量浓度为3.0%的羧甲基壳聚糖水溶液中,硅烷偶联剂表面改性云母粉与羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.3,加入四氯化锡催化剂,四氯化锡催化剂的添加量为羧甲基壳聚糖的2.5wt%,加热至80℃,搅拌反应3.5h,过滤分离,干燥,得到表面接枝壳聚糖云母粉,将表面接枝壳聚糖云母粉加入质量浓度为3.0%的羧甲基壳聚糖水溶液中,表面接枝壳聚糖云母粉与羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.6,搅拌分散均匀,加入戊二醛交联剂,戊二醛交联剂的添加量为羧甲基壳聚糖质量的5.0wt%,升温至50℃进行交联反应1.5h,过滤分离,干燥,得到云母粉壳聚糖复合微球,将云母粉壳聚糖复合微球加入质量浓度为3.0%的海藻酸钠溶液中,云母粉壳聚糖复合微球与海藻酸钠的质量比为1:0.6,超声振荡分散均匀,静置5h,过滤分离,干燥,得到改性云母粉。

耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂,包括按重量份计的下述组分:

硅酸钠38份,改性云母粉填料22份,石英粉固化剂22份,复合六钛酸钾晶须6份,羧甲基纤维素钠稳定剂1.5份,无水乙醇35份,水30份。

耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:

将硅酸钠、复合六钛酸钾晶须、羧甲基纤维素钠稳定剂加入水中,混合均匀,得到组分A;将改性云母粉和石英粉固化剂加入无水乙醇中,搅拌混合均匀,得到组分B;将组分A与组分B混合搅拌均匀,得到耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂。

实施例3

复合六钛酸钾晶须的制备方法包括以下步骤:

将碳酸钾、二氧化钛和硼酸混合均匀后置于球磨罐中,碳酸钾与二氧化钛的质量比为1:4,碳酸钾与硼酸的质量比为1:0.2,向球磨罐中添加无水乙醇进行球磨4h,干燥,过120目筛,得到混料,将混料置于马弗炉中在900℃下煅烧1.5h,冷却,得到六钛酸钾晶须,将氯化钙加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为5.0%氯化钙水溶液,向氯化钙水溶液中加入六钛酸钾晶须和十二烷基硫酸钠,六钛酸钾晶须与氯化钙的质量比为1:0.4,十二烷基硫酸钠的添加量占氯化钙水溶液的质量浓度百分比为0.5%,搅拌均匀得到悬浮液,向悬浮液中滴加质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液,氯化钙与氢氧化钠的添加质量比为1:1,搅拌反应3h,反应完毕后静置8h,过滤分离,干燥,将干燥得到的产物在250℃下煅烧1.5h,得到复合六钛酸钾晶须。

改性云母粉的制备方法包括以下步骤:

按照云母粉与去离子质量体积比1g/50mL的比例将云母粉加入去离子水中搅拌分散均匀形成悬浮液,将环氧硅烷偶联剂加入悬浮液中,云母粉与环氧硅烷偶联剂的添加质量比为1:0.3,滴加盐酸溶液调节体系pH至3.5,在45℃下搅拌反应2h,过滤分离,干燥,得到硅烷偶联剂表面改性云母粉,将硅烷偶联剂表面改性云母粉加入质量浓度为3.0%的羧甲基壳聚糖水溶液中,硅烷偶联剂表面改性云母粉与羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.3,加入四氯化锡催化剂,四氯化锡催化剂的添加量为羧甲基壳聚糖的2.5wt%,加热至85℃,搅拌反应5h,过滤分离,干燥,得到表面接枝壳聚糖云母粉,将表面接枝壳聚糖云母粉加入质量浓度为3.0%的羧甲基壳聚糖水溶液中,表面接枝壳聚糖云母粉与羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.6,搅拌分散均匀,加入戊二醛交联剂,戊二醛交联剂的添加量为羧甲基壳聚糖质量的5.0wt%,升温至55℃进行交联反应3h,过滤分离,干燥,得到云母粉壳聚糖复合微球,将云母粉壳聚糖复合微球加入质量浓度为3.0%的海藻酸钠溶液中,云母粉壳聚糖复合微球与海藻酸钠的质量比为1:1,超声振荡分散均匀,静置8h,过滤分离,干燥,得到改性云母粉。

耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂,包括按重量份计的下述组分:

硅酸钠30份,改性云母粉填料30份,石英粉固化剂25份,复合六钛酸钾晶须10份,羧甲基纤维素钠稳定剂3份,无水乙醇40份,水25份。

耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:

将硅酸钠、复合六钛酸钾晶须、羧甲基纤维素钠稳定剂加入水中,混合均匀,得到组分A;将改性云母粉和石英粉固化剂加入无水乙醇中,搅拌混合均匀,得到组分B;将组分A与组分B混合搅拌均匀,得到耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂。

实施例4

复合六钛酸钾晶须的制备方法包括以下步骤:

将碳酸钾、二氧化钛和硼酸混合均匀后置于球磨罐中,碳酸钾与二氧化钛的质量比为1:4,碳酸钾与硼酸的质量比为1:0.2,向球磨罐中添加无水乙醇进行球磨4h,干燥,过120目筛,得到混料,将混料置于马弗炉中在900℃下煅烧1.5h,冷却,得到六钛酸钾晶须,将氯化钙加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为5.0%氯化钙水溶液,向氯化钙水溶液中加入六钛酸钾晶须和十二烷基硫酸钠,六钛酸钾晶须与氯化钙的质量比为1:0.2,十二烷基硫酸钠的添加量占氯化钙水溶液的质量浓度百分比为0.5%,搅拌均匀得到悬浮液,向悬浮液中滴加质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液,氯化钙与氢氧化钠的添加质量比为1:1,搅拌反应1h,反应完毕后静置5h,过滤分离,干燥,将干燥得到的产物在250℃下煅烧1.5h,得到复合六钛酸钾晶须。

改性云母粉的制备方法包括以下步骤:

按照云母粉与去离子质量体积比1g/50mL的比例将云母粉加入去离子水中搅拌分散均匀形成悬浮液,将环氧硅烷偶联剂加入悬浮液中,云母粉与环氧硅烷偶联剂的添加质量比为1:0.1,滴加盐酸溶液调节体系pH至3.5,在45℃下搅拌反应1h,过滤分离,干燥,得到硅烷偶联剂表面改性云母粉,将硅烷偶联剂表面改性云母粉加入质量浓度为3.0%的羧甲基壳聚糖水溶液中,硅烷偶联剂表面改性云母粉与羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.3,加入四氯化锡催化剂,四氯化锡催化剂的添加量为羧甲基壳聚糖的2.5wt%,加热至70℃,搅拌反应3h,过滤分离,干燥,得到表面接枝壳聚糖云母粉,将表面接枝壳聚糖云母粉加入质量浓度为3.0%的羧甲基壳聚糖水溶液中,表面接枝壳聚糖云母粉与羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.6,搅拌分散均匀,加入戊二醛交联剂,戊二醛交联剂的添加量为羧甲基壳聚糖质量的5.0wt%,升温至55℃进行交联反应1h,过滤分离,干燥,得到云母粉壳聚糖复合微球,将云母粉壳聚糖复合微球加入质量浓度为3.0%的海藻酸钠溶液中,云母粉壳聚糖复合微球与海藻酸钠的质量比为1:0.5,超声振荡分散均匀,静置4h,过滤分离,干燥,得到改性云母粉。

耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂,包括按重量份计的下述组分:

硅酸钠40份,改性云母粉填料20份,石英粉固化剂20份,复合六钛酸钾晶须5份,羧甲基纤维素钠稳定剂1份,无水乙醇30份,水35份。

耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:

将硅酸钠、复合六钛酸钾晶须、羧甲基纤维素钠稳定剂加入水中,混合均匀,得到组分A;将改性云母粉和石英粉固化剂加入无水乙醇中,搅拌混合均匀,得到组分B;将组分A与组分B混合搅拌均匀,得到耐水高强度无机硅酸盐胶粘剂。

对比例1:对比例1与实施例1的区别在于没有添加复合六钛酸钾晶须。

对比例2:对比例2与实施例1的区别在于将复合六钛酸钾晶须替换为普通的六钛酸钾晶须。

对比例3:对比例3与实施例1的区别在于将改性云母粉填料替换为普通云母粉填料。

胶粘剂性能检测:

1.耐水性能测试

取实施例1-4和对比例1-3制备得到的无机硅酸盐胶粘剂用漆膜刮涂器在普通玻璃板两面刮出一定膜厚的漆膜,然后置于80℃的烘箱中进行热烘干燥,称重记录质量m1,将玻璃板浸泡在蒸馏水中分别静置24h和30h,取出后称重记录质量m2,胶粘剂的吸水率按照下式进行计算:吸水率(%)=(m2-m1)/m1。分别测试粘结剂没有浸泡蒸馏水前的粘结强度和浸泡48h后的粘结强度,计算48h后胶粘剂的粘结强度保持率。将玻璃板浸泡在自来水中三个月,观察玻璃板胶层表面有无缺失破损现象。

2.力学性能测试试样制备:将无机胶粘剂均匀涂覆在两片木片(40mm×20mm×5mm)上,粘结面积为40mm×20mm,施胶量为1.666g/m2,用第三块木片(40mm×20mm×5mm)将施胶区域覆盖并施加压力,常温固化8h,得到试样。用卡具将试样紧夹于试验机的一对活动夹具中,以5mm/min的速度加荷,记下最大破坏载荷。样品的粘结强度按照下式进行计算:

σ=Pmax/A,σ为样品表面粘结强度(MPa),Pmax为样品表面胶层破坏时的最大载荷(N),A为样品的胶合面积(mm2)。

由上述表格记录测试结果可以得到实施例1-4制备得到的胶粘剂的吸水率以及浸泡48h粘结强度保持率显著优于对比例1-3,证明实施例1-4制备得到的胶粘剂具有较好的耐水性能。这是因为实施例1-4在胶粘剂水分蒸发固化过程中,胶粘剂表面和内部形成凝胶膜,凝胶膜对硅酸盐胶粘剂中碱金属离子与外界水分子的接触起到隔离屏蔽的作用,从而提高无机硅酸盐胶粘剂的耐水性能。

实施例1-4制备得到的胶粘剂的的粘结强度高于对比例1-3,证明复合六钛酸钾晶须能够大幅提高胶粘剂的粘结强度。这是因为本发明制备得到的复合六碳酸钾晶须为纤维状结构(如图1),具有高模量、高强度优异力学性能,其分散到胶粘剂中起到骨架作用,有效传递应力,避免裂纹扩散,显著提高胶粘剂的力学强度。另外,复合六碳酸钾晶须表面结合有纳米氢氧化钙颗粒,从而提高复合六碳酸钾晶须表面的粗糙度,复合六碳酸钾晶须表面的粗糙度提高有利于增加复合六碳酸钾晶须与胶粘剂其余组分的表面结合作用力,使复合六碳酸钾晶须的纤维骨架结构在胶粘剂内部更加稳定,从而提高复合六碳酸钾晶须对胶粘剂的增强作用。

以上所述具体实施例,进一步的详细描述本发明的目的、技术方案、具体实施方式,但以上所述仅为本发明的实施例,并不用于限制本发明。凡在本发明的原则内所做修改、改进均应受本发明的保护。

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