阅读说明：本技术 一种耐高温密封胶、其制备方法及应用 (High-temperature-resistant sealant, and preparation method and application thereof ) 是由 张成贺 宋传涛 刘超 岳耀辉 唐锋 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种耐高温密封胶,包括：丙烯酸酯类乳液3～5重量份；水玻璃30～40重量份；烯醇类聚合物3～5重量份；黄原胶0～1重量份；黏土25～35重量份；绢云母粉5～10重量份；无机纤维3～5重量份；水11～20重量份。与现有技术相比,本发明以黏土作为无机填料及密封胶的主体材料,能够提高密封胶的粘度和强度,以丙烯酸酯类乳液作为成膜助剂,保证耐温密封胶的成膜效果,添加烯醇类聚合物有效提高密封胶的粘度,同时以水玻璃为无机胶黏剂,可改善密封胶高温下的附着力及强度,以绢云母粉和无机纤维为功能性填料,提高密封胶高温下的稳定性,通过上述组分共同作用,从而使密封胶耐高温、粘结力强、密封效果好。(The invention provides a high-temperature-resistant sealant, which comprises: 3-5 parts by weight of an acrylate emulsion; 30-40 parts of water glass; 3-5 parts by weight of an enol polymer; 0-1 part by weight of xanthan gum; 25-35 parts by weight of clay; 5-10 parts of sericite powder; 3-5 parts of inorganic fiber; 11-20 parts of water. Compared with the prior art, the clay is used as the main material of the inorganic filler and the sealant, the viscosity and the strength of the sealant can be improved, the acrylate emulsion is used as a film forming aid to ensure the film forming effect of the temperature-resistant sealant, the enol polymer is added to effectively improve the viscosity of the sealant, meanwhile, the water glass is used as the inorganic adhesive to improve the adhesive force and the strength of the sealant at high temperature, and the sericite powder and the inorganic fiber are used as the functional filler to improve the stability of the sealant at high temperature.)

一种耐高温密封胶、其制备方法及应用

技术领域

本发明属于密封胶技术领域，尤其涉及一种耐高温密封胶、其制备方法及应用。

背景技术

在冶金行业中，连铸机属于较为常用的设备；通常来说，将高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的生产工艺过程叫做连续铸钢，而完成这一过程所需的设备叫连铸成套设备。其中，浇钢设备、连铸机本体设备、切割区域设备、引锭杆收集及输送设备的机电液一体化构成了连续铸钢核心部位设备，习惯上称为连铸机。

连铸机包括结晶器，结晶器作为连铸机非常重要的部件，是一个强制水冷的无底钢锭模。连铸机的结晶器与引锭头之间的密封需要使用保温隔热材料，目前通常使用保温异型块置于结晶器和引锭头之间密封。因为保温异型块和装备之间属于硬接触，存在接缝，钢水流通过程中存在漏液的风险；而现有的密封胶都是适合低温环境的有机密封胶，高温环境下，此类密封胶会出现燃烧、挥发现象，直至消失，无法起到密封作用。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种密封效果好的耐高温密封胶、其制备方法及应用。

本发明提供了一种耐高温密封胶，包括：

优选的，所述丙烯酸酯类乳液的固含量为40％～50％；所述丙烯酸酯类乳液选自丙烯酸酯乳液和/或甲基丙烯酸酯乳液。

优选的，所述烯醇类聚合物选自聚乙烯醇；所述烯醇类聚合物的平均分子量为18～20万；所述黄原胶的相对分子量为100万以上。

优选的，所述黏土选自高岭土、凹凸棒土和膨润土中的一种或多种。

优选的，所述黏土的粒径为300～1000目。

优选的，所述绢云母粉的粒径为200～400目。

优选的，所述无机纤维选自无碱玻璃纤维、高硅氧纤维与陶瓷纤维中的一种或多种；所述陶瓷纤维中的铝含量为38～42wt％。

优选的，所述无机纤维的长度为3～5mm。

本发明还提了一种上述的耐高温密封胶的制备方法，包括：

S1)将水与烯醇类聚合物混合，得到烯醇类聚合物溶液；

S2)将丙烯酸酯类乳液、水玻璃、烯醇类聚合物溶液与无机纤维混合，得到混合溶液；

S3)将所述混合溶液、黄原胶、黏土与绢云母粉混合，得到耐高温密封胶。

本发明还提供了上述耐高温密封胶在密封连铸机中的应用。

本发明提供了一种耐高温密封胶，包括：丙烯酸酯类乳液3～5重量份；水玻璃30～40重量份；烯醇类聚合物3～5重量份；黄原胶0～1重量份；黏土25～35重量份；绢云母粉5～10重量份；无机纤维3～5重量份；水11～20重量份。与现有技术相比，本发明以黏土作为无机填料及密封胶的主体材料，能够提高密封胶的粘度和强度，以丙烯酸酯类乳液作为成膜助剂，保证耐温密封胶的成膜效果，添加烯醇类聚合物有效提高密封胶的粘度，同时以水玻璃为无机胶黏剂，其不仅具有一定的成膜性，还可改善密封胶高温下的附着力及强度，以绢云母粉和无机纤维为功能性填料，预防密封胶高温下开裂，提高密封胶高温下的稳定性，通过上述组分共同作用，从而使密封胶不仅适于施工，且形成的密封层耐高温、粘结力强、密封效果好，可有效密封保温异型块与结晶器和引锭头之间的接缝，防止漏液现象的发生。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种耐高温密封胶，包括：

本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。

本发明提供的耐高温密封胶以丙烯酸酯类乳液作为成膜助剂，保证了密封胶施工完成后的成膜效果；所述丙烯酸酯类乳液优选为丙烯酸酯乳液和/或甲基丙烯酸酯乳液；所述丙烯酸酯类乳液的固含量优选为40％～50％，更优选为40％～45％；在本发明提供的一些实施例中，所述丙烯酸酯类乳液的含量优选为3重量份；在本发明提供的一些实施例中，所述丙烯酸酯类乳液的含量优选为4重量份；在本发明提供的另一些实施例中，所述丙烯酸酯类乳液的含量优选为5重量份。

以烯醇类聚合物作为增粘增稠助剂，尤其是以聚乙烯醇作为增粘增稠助剂，其为乙二醇聚合物高分子化合物，可有效提高密封胶的粘度。所述烯醇类聚合物优选为聚乙烯醇；所述烯醇类聚合物的平均分子量为18～20万；在本发明提供的一些实施例中，所述烯醇类聚合物的平均分子量为18万；在本发明提供的一些实施例中，所述烯醇类聚合物的平均分子量为19万；在本发明提供的一些实施例中，所述烯醇类聚合物的平均分子量为20万；在本发明提供的一些实施例中，所述烯醇类聚合物的平均分子量为18万；在本发明提供的一些实施例中，所述密封胶中烯醇类聚合物的含量优选为3重量份；在本发明提供的一些实施例中，所述密封胶中烯醇类聚合物的含量优选为3.5重量份；在本发明提供的另一些实施例中，所述密封胶中烯醇类聚合物的含量优选为5重量份。

本发明提供的耐高温密封胶除上述必要的成膜助剂与增粘增稠助剂以外，其他材料均选用无机材料，提高了密封胶的耐温性能。

其中，以水玻璃作为无机胶粘剂，其同时具有一定的成膜性，可改善密封胶高温下的附着力及强度。所述水玻璃优选为符合GB/T4209-2008《工业硅酸钠》的要求；在本发明提供的一些实施例中，所述耐高温密封胶中水玻璃的含量优选为40重量份；在本发明提供的一些实施例中，所述耐高温密封胶中水玻璃的含量优选为36重量份；在本发明提供的另一些实施例中，所述耐高温密封胶中水玻璃的含量优选为30重量份。

本发明提供的密封胶中可添加黄原胶，其具有较好的耐温耐酸碱性，可作为乳化剂及增稠剂提高密封胶的稳定性。所述黄原胶的相对分子量优选为100万以上；在本发明提供的一些实施例中，所述耐高温密封胶中黄原胶的含量优选为1重量份；在本发明提供的一些实施例中，所述耐高温密封胶中黄原胶的含量优选为0.5重量份；在本发明提供的另一些实施例中，所述耐高温密封胶中黄原胶的含量优选为0重量份。

黏土作为无机填料，其为制备本发明密封胶的主题材料，能够提高密封胶的粘度和强度，保证密封胶将结晶器、引锭头和保温异型块直接的接缝被密封牢固。所述黏土的粒径优选为300～1000目；在本发明提供的一些实施例中，所述黏土的粒径优选为300目；在本发明提供的一些实施例中，所述黏土的粒径优选为500目；在本发明提供的另一些实施例中，所述黏土的粒径优选为1000目；所述黏土优选为高岭土、凹凸棒土和膨润土中的一种或多种；在本发明提供的一些实施例中，所述耐高温密封胶中黏土的含量优选为30重量份；在本发明提供的一些实施例中，所述耐高温密封胶中黏土的含量优选为25重量份；在本发明提供的另一些实施例中，所述耐高温密封胶中黏土的含量优选为35重量份。

本发明提供的耐高温密封胶中以绢云母粉与无机纤维作为功能性添加材料，可预防密封胶高温下开裂，提高密封胶高温下的稳定性。

其中，所述绢云母粉的粒径优选为200～400目；在本发明提供的一些实施例中，所述绢云母粉的粒径优选为400目；在本发明提供的一些实施例中，所述绢云母粉的粒径优选为300目；在本发明提供的一些实施例中，所述绢云母粉的粒径优选为200目；在本发明提供的一些实施例中，所述耐高温密封胶中绢云母粉的含量优选为5重量份；在本发明提供的一些实施例中，所述耐高温密封胶中绢云母粉的含量优选为7重量份；在本发明提供的另一些实施例中，所述耐高温密封胶中绢云母粉的含量优选为10重量份。

所述无机纤维的长度优选为3～5mm；直径优选为4～8μm；所述无机纤维优选为无碱玻璃纤维、高硅氧纤维与陶瓷纤维中的一种或多种；所述陶瓷纤维中的铝含量优选为38～42wt％；所述无机纤维的含量优选为4～5重量份。

在本发明提供的一些实施例中，所述水的含量优选为11重量份；在本发明提供的一些实施例中，所述水的含量优选为20重量份；在本发明提供的另一些实施例中，所述水的含量优选为12重量份。

本发明以黏土作为无机填料及密封胶的主体材料，能够提高密封胶的粘度和强度，以丙烯酸酯类乳液作为成膜助剂，保证耐温密封胶的成膜效果，添加烯醇类聚合物有效提高密封胶的粘度，同时以水玻璃为无机胶黏剂，其不仅具有一定的成膜性，还可改善密封胶高温下的附着力及强度，以绢云母粉和无机纤维为功能性填料，预防密封胶高温下开裂，提高密封胶高温下的稳定性，通过上述组分共同作用，从而使密封胶不仅适于施工，且形成的密封层耐高温、粘结力强、密封效果好，可有效密封保温异型块与结晶器和引锭头之间的接缝，防止漏液现象的发生。

本发明还提供了一种上述耐高温密封胶的制备方法，包括：S1)将水与烯醇类聚合物混合，得到烯醇类聚合物溶液；S2)将丙烯酸酯类乳液、水玻璃、烯醇类聚合物溶液与无机纤维混合，得到混合溶液；S3)将所述混合溶液、黄原胶、黏土与绢云母粉混合，得到耐高温密封胶。

其中，所述水、烯醇类聚合物、丙烯酸酯类乳液、水玻璃、无机纤维、黄原胶、黏土及绢云母粉均同上所述，在此不再赘述。

将水与烯醇类聚合物混合，得到烯醇类聚合物溶液；所述混合的方法优选为搅拌；所述搅拌的转速优选为800～1000rpm；所述混合的时间优选为40～60min。

将丙烯酸酯类乳液、水玻璃、烯醇类聚合物溶液与无机纤维混合，得到混合溶液；在本发明中，优选先将丙烯酸酯类乳液与水玻璃依次加入烯醇类聚合物溶液中，然后在加入无机纤维混合；所述混合的方法优选为搅拌；所述搅拌的时间优选为10～15min。

将所述混合溶液、黄原胶、黏土与绢云母粉混合，得到耐高温密封胶；在本发明中，优选先将黄原胶、黏土与绢云母粉混合混匀后，再缓慢加入混合溶液中进行搅拌；所述搅拌的时间优选为15～20min；搅拌均匀后即得到耐高温密封胶。

本发明提供的制备方法工艺简单，制备出的耐高温密封胶稠度合适，便于在结晶器和引锭头上刷涂。

本发明还提供了上述耐高温密封胶在密封连铸机中的应用；优选密封连铸机中保温异型块与结晶器和引锭头之间的接缝，防止漏液现象的发生。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种耐高温密封胶、其制备方法及应用进行详细描述。

以下实施例中所用的试剂均为市售。

实施例1

本实施例提供一种耐高温的密封胶，该密封胶包括如下重量份的成分：

丙烯酸酯乳液3重量份、水玻璃40重量份、聚乙烯醇5重量份、黄原胶1重量份、黏土30重量份、绢云母粉5重量份、无机纤维5重量份、水11重量份。其中丙烯酸酯乳液固含量为40％；水玻璃指标符合GB/T4209-2008《工业硅酸钠》中规定的工业硅酸钠I类要求；聚乙烯醇平均分子量为18万；黄原胶相对分子量100万以上；黏土为高岭土，高岭土粒度为300目；绢云母粉粒度为400目；无机纤维为无碱玻璃纤维，纤维长度3mm，直径8μm。

一种高温密封胶的具体制备步骤如下：

步骤1：将称量好的水置于搅拌器中，加入聚乙烯醇进行搅拌溶解，搅拌器转速为800rpm，搅拌时间为60min。

步骤2：将称量好的丙烯酸酯乳液和水玻璃依次加入步骤1溶解好的聚乙烯醇溶液中。

步骤3：将称量好的无碱玻璃纤维加入步骤2的液体中，搅拌10min。

步骤4：按比例称取高岭土、绢云母粉和黄原胶，并预先混合均匀后同时缓慢加入步骤3制备的液体中进行搅拌，搅拌时间为20min，搅拌均匀，即得成品耐高温密封胶。

实施例2

本实施例提供一种耐高温的密封胶，该密封胶包括如下重量份的成分：

丙烯酸酯乳液4重量份、水玻璃36重量份、聚乙烯醇3.5重量份、黄原胶0.5重量份、黏土25重量份、绢云母粉7重量份、无机纤维4重量份、水20重量份。其中丙烯酸酯乳液固含量为45％；水玻璃指标符合GB/T4209-2008《工业硅酸钠》中规定的工业硅酸钠II类要求；聚乙烯醇平均分子量为19万；黄原胶相对分子量100万以上；黏土为凹凸棒土，凹凸棒土粒度为500目；绢云母粉粒度为300目；无机纤维为高硅氧纤维，纤维长度4mm，直径6μm。

一种高温密封胶的具体制备步骤如下：

步骤1：将称量好的水置于搅拌器中，加入聚乙烯醇进行搅拌溶解，搅拌器转速为900rpm，搅拌时间为50min。

步骤2：将称量好的丙烯酸酯乳液和水玻璃依次加入步骤1溶解好的聚乙烯醇溶液中。

步骤3：将称量好的高硅氧纤维加入步骤2的液体中，搅拌12min。

步骤4：按比例称取凹凸棒土、绢云母粉和黄原胶，并预先混合均匀后同时缓慢加入步骤3制备的液体中进行搅拌，搅拌时间为17min，搅拌均匀，即得成品耐高温密封胶。

实施例3

本实施例提供一种耐高温的密封胶，该密封胶包括如下重量份的成分：

丙烯酸酯乳液5重量份、水玻璃30重量份、聚乙烯醇3重量份、黄原胶0重量份、黏土35重量份、绢云母粉10重量份、无机纤维5重量份、水12重量份。其中丙烯酸酯乳液固含量为45％；水玻璃指标符合GB/T4209-2008《工业硅酸钠》中规定的工业硅酸钠III类要求；聚乙烯醇平均分子量为20万；黏土为膨润土，膨润土粒度为1000目；绢云母粉粒度为200目；无机纤维为陶瓷纤维，纤维长度5mm，直径4μm，氧化铝含量为40％。

一种高温密封胶的具体制备步骤如下：

步骤1：将称量好的水置于搅拌器中，加入聚乙烯醇进行搅拌溶解，搅拌器转速为1000rpm，搅拌时间为40min。

步骤2：将称量好的丙烯酸酯乳液和水玻璃依次加入步骤1溶解好的聚乙烯醇溶液中。

步骤3：将称量好的陶瓷纤维加入步骤2的液体中，搅拌15min。

步骤4：按比例称取凹凸棒土和绢云母粉，并预先混合均匀后同时缓慢加入步骤3制备的液体中进行搅拌，搅拌时间为15min，搅拌均匀，即得成品耐高温密封胶。

按相关标准对上述实施例1～实施例3中得到的耐高温密封胶的性能指标进行测试，具体检测结果见表1。

表1耐高温密封胶性能检测结果

由表1中数据可知，本发明所述的一种高温密封胶，具有较好的附着力，耐高温性能优异，粘度较大。