一种硅酸盐无机胶粘剂及其制备方法和使用方法
阅读说明：本技术 一种硅酸盐无机胶粘剂及其制备方法和使用方法 (Silicate inorganic adhesive and preparation method and use method thereof ) 是由 张隽华 于 2016-10-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种胶粘剂及其制备方法,尤其是一种硅酸盐无机胶粘剂及制备方法和使用方法,本发明提供了一种硅酸盐无机胶粘剂,包括A组分和B组分,硅酸钠2～50份；蒸馏水10～200份；氢氧化钠1～10份；甲基纤维素0.5～5份；甘油1～10份；所述B组分中各成分的重量份含量为：二氧化锆10～20份；氧化铝20～40份；陶瓷微珠5～20份；膨润土5～10份。本发明提供的胶粘剂中由于加入了甘油和甲基纤维素,对A组分胶液具有良好的保湿作用,防止胶水在室温下挥发而固化。而在使用中固化后对无机胶的表面光泽度起到了很好的改善作用。B组分的结构致密,粉末细腻。(The invention relates to an adhesive and a preparation method thereof, in particular to a silicate inorganic adhesive and a preparation method and a use method thereof, and provides the silicate inorganic adhesive which comprises a component A, a component B and 2-50 parts of sodium silicate; 10-200 parts of distilled water; 1-10 parts of sodium hydroxide; 0.5-5 parts of methyl cellulose; 1-10 parts of glycerol; the component B comprises the following components in parts by weight: 10-20 parts of zirconium dioxide; 20-40 parts of aluminum oxide; 5-20 parts of ceramic microspheres; 5-10 parts of bentonite. The adhesive provided by the invention has good moisturizing effect on the component A glue solution due to the addition of the glycerol and the methyl cellulose, and prevents the glue solution from volatilizing and solidifying at room temperature. And the surface gloss of the inorganic adhesive is well improved after the inorganic adhesive is cured in use. The component B has compact structure and fine powder.)
本申请是申请日为2016年10月27日、申请号为201610955112.1、发明名称为《一种硅酸盐无机胶粘剂及其制备方法》的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种胶粘剂及其制备方法，尤其是一种耐高温的硅酸盐无机胶粘剂及制备方法和使用方法。
背景技术
无机胶粘剂是一种新型胶粘剂，它既能耐高温又能耐低温，成本低，不易老化，结构简单，粘结度高，广泛用于材料的粘接，特别是高温环境中材料的粘接，达到节材、节能、简化工艺等的目的；密封与充填；浸渗堵漏；耐热防火或绝缘的涂层等。无机胶粘剂的种类很多，在应用方面以磷酸盐类和硅酸盐类胶粘剂为主，其中，硅酸盐无机胶能够粘接金属、陶瓷、玻璃、云母、石料等多种材料，用于耐火材料、发热电器以及石化设备喷火零件和点火塞的组装等耐高温部位。检索国内专利，有相关无机胶粘剂的专利，举例如下：
1.专利申请号CN200810032289.X，名称为“新型木材胶粘剂及其制备方法”的发明专利公开了一种新型木材胶粘剂，包括以下组分：水：100重量份；含蛋白质的原料：3～45重量份；酸度调节剂：0.01～15重量份；芳香族化合物：0.01～15重量份；固化剂：0.01～15重量份；防腐剂：0.01～15重量份；粘度调节剂：0～15重量份；填料：0～10重量份；催干剂：0～15重量份。固化剂选自氟硅酸钠、硅酸钠等，粘度调节剂选自松香甘油酯、氢化松香甘油酯、松香改性马来酸甘油酯、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠等，填料选自硅藻土、高岭土、膨润土、滑石粉等。同时公布了一种胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：在室温下，边搅拌边将3～45重量份的含蛋白质的原料、0.01～15重量份的酸度调节剂、0.01～15重量份的芳香族化合物、0.01～15重量份的固化剂、0.01～15重量份的防腐剂、0～15重量份的粘度调节剂、0～10重量份的填料、0～15重量份的催干剂加入到水中，制成新型木材胶粘剂。
2.专利申请号CN201310414408.9，名称为“粘贴填缝防水三合一马赛克胶粘剂”的发明专利公开了一种粘贴填缝防水三合一马赛克胶粘剂，是一种双组份材料，A组份包括水泥、石英粉、可再分散性乳胶粉、纤维素醚、超塑化剂、憎水剂、木质素纤维、消泡剂、根据需要加入颜料，B组份包括乳液、水、消泡剂、防腐剂。其中水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥或白色硅酸盐水泥中的一种，强度等级要求为42.5或42.5R或52.5，纤维素醚为粘度在500～100000Pa·s的羟乙基甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚。本发明的胶粘剂可减少因未做防水层或防水材料不佳造成的外墙渗漏，提高粘结材料的粘结力及其与防水层的相容性、提高粘结材料的柔性和质量，减少马赛克的空鼓及脱落以及外墙的渗水、龟裂等现象，能采用无气喷涂机进行快速喷涂，实现粘贴、填缝、防水一体化施工，简化工序、缩短工期、降低施工难度。
3.专利申请号CN201410478272.2，名称为“一种环保胶硅酸盐胶粘剂”的发明专利公开了一种性能优良的环保硅酸盐胶粘剂，其组分由以下重量组成：硅酸盐100～500g、丙烯酸丁酯1～5g、聚丙烯酰胺0.5～3g、硅烷偶联剂6～30g、增粘剂0.1～2g、增塑剂0.1～1g防水剂、0.1～1g、防腐剂0.1～0.5g，其中增粘剂为羟甲基纤维素。本发明在不添加任何无机填料的前提下，以多种有机物作为改性剂，制成的硅酸盐胶粘剂具有粘接强度较高、耐水性较好、耐热性极佳、固化温度较低以及防腐保护作用较优等特点，同时该环保胶粘剂不含有甲醛等有害成分，成本低，属于环境友好型的胶粘剂。
通过上面的检索分析，可以看出，现有的AB无机胶粘剂中缺少同时加入甘油和甲基纤维素，从而导致粘结剂的固化效果和表面光洁度差，同时现有无机胶粘剂中的金属氧化物结构不致密，使得混合效果不理想，导致耐高温及隔热效果不好，因此仍有必要进一步加以改进。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在室温下不易固化、环保、结合强度高、耐高温的硅酸盐无机胶粘剂。
本发明提供了一种硅酸盐无机胶粘剂，包括A组分和B组分，所述A组分中各成分的重量份含量为：硅酸钠2～50份；蒸馏水10～200份；氢氧化钠1～10份；甲基纤维素0.5～5份；甘油1～10份；
所述B组分中各成分的重量份含量为：二氧化锆10～20份；氧化铝20～40份；陶瓷微珠5～20份；膨润土5～10份；
本发明还提供了上述技术方案所述的硅酸盐无机胶粘剂的制备方法，包括A组分的制备和B组分的制备；
所述A组分的制备包括：
将硅酸钠在蒸馏水溶解，得到硅酸钠溶液；
将所述硅酸钠溶液升温到80～90℃，搅拌条件下添加氢氧化钠，调成模数为1.8～3.2的溶液；
搅拌条件下，在所述模数为1.8～3.2的溶液中加入甲基纤维素溶解，再滴加甘油混合，得到A组分；
所述B组分的制备包括：
将二氧化锆、氧化铝和膨润土混合，所得混合物料依次进行煅烧、冷却、研磨和过筛，得到初级B组分；
将所述初级B组分与陶瓷微珠混合，得到B组分；
所述煅烧的温度为1100～1200℃，所述煅烧的时间为1h。
优选地，所述过筛的目数为325目。
本发明还提供了上述技术方案所述的硅酸盐无机胶粘剂的使用方法，其特征在于，使用时，将所述A组分和B组分进行混合；
所述A组分和所述B组分的质量比为1:1；
所述固化的温度为100℃，所述固化的时间为2h。
本发明的有益效果是：
1.本硅酸盐无机胶粘剂中由于加入了甘油和甲基纤维素，对A组分胶液具有良好的保湿和增稠的作用，防止胶水在室温下挥发而固化。而在使用中固化后对无机胶的表面光泽度起到了很好的改善作用。
2.本硅酸盐无机胶粘剂在制备中通过煅烧之后使得金属氧化物的结构更为致密，研磨过筛之后的金属氧化物粉末更为细腻。
3.本硅酸盐无机胶粘剂将A组分和B组分分开配置，使用时再混合，因而便于保存，延长了本胶粘剂的保质期。
4.本硅酸盐无机胶粘剂具有良好的耐高温及隔热效果，一般的耐温可达1200℃，且阻燃、防火，对防止金属高温氧化能起到很好的保护作用。既可以作为金属的抗氧化陶瓷保护层使用，又可以用于金属、陶瓷等的粘接和定位，也适合于高温法兰盘、管螺纹等的密封。
具体实施方式
实施例一
按以下比例取各原料：一种耐高温的硅酸盐无机胶粘剂，包括A组分和B组分，其中A组分包括硅酸钠、蒸馏水、甲基纤维素和甘油，B组分包括二氧化锆、氧化铝、陶瓷微珠和膨润土。
A组分：硅酸钠：2～50份，氢氧化钠：1～10份，蒸馏水：10～200份，甘油：1～10份，甲基纤维素：0.5～5份。B组分：二氧化锆：10～20份，氧化铝：20～40份，陶瓷微珠：5～20份，膨润土：5～10份。
对A组分进行制备：将硅酸钠加入蒸馏水中搅拌均匀，配置好硅酸钠溶液，升温到80～90℃，搅拌添加氢氧化钠，调节成模数为1.8～3.2的溶液，搅拌加入甲基纤维素，使得其在热的溶液中溶解，再滴加甘油，即成为A组分。
对B组分进行制备：先将二氧化锆、氧化铝和膨润土充分混合之后，在1100～1200℃的高温下煅烧1小时，冷却后研磨、过325目筛，再加入陶瓷微珠即成为B组分。
使用时，A组分和B组分按质量1：1配比，100℃固化2小时后，钢与钢搭接的剪切强度为3.5MPa，钢与钢套接的套接强度为22.0MPa。
实施例二：
按以下比例取各原料：一种耐高温的硅酸盐无机胶粘剂，包括A组分和B组分，其中A组分包括硅酸钾、蒸馏水、甲基纤维素和甘油，B组分包括二氧化锆、氧化铝、二氧化钛、陶瓷微珠和膨润土。
A组分：硅酸钾：2～50份，氢氧化钾：1～10份，蒸馏水：10～200份，甘油：1～10份，甲基纤维素：0.5～5份。B组分：二氧化锆：10～20份，氧化铝：20～40份，二氧化钛：5～20份，膨润土：5～10份。
对A组分进行制备：将硅酸钾加入蒸馏水中搅拌均匀，配置好硅酸钾溶液，升温到80～90℃，搅拌添加氢氧化钾，调节成模数为1.8～3.2的溶液，搅拌加入甲基纤维素，使得其在热的溶液中溶解，再滴加甘油，即成为A组分。对B组分进行制备：先将二氧化锆、氧化铝、二氧化钛和膨润土充分混合之后，在1100～1200℃的高温下煅烧1小时，冷却后研磨、过325目筛，即成为B组分。
使用时，A组分和B组分按质量1：1配比，100℃固化2小时后，钢与钢搭接的剪切强度为3.7MPa，钢与钢套接的套接强度为25.5MPa。
实施例三：
按以下比例取各原料：一种耐高温的硅酸盐无机胶粘剂，包括A组分和B组分，其中A组分包括硅酸钾、蒸馏水、甲基纤维素和甘油，B组分包括二氧化锌、二氧化硅、氧化镁、陶瓷微珠和膨润土。
A组分：硅酸钾：2～50份，氢氧化钾：1～10份，蒸馏水：10～200份，甘油：1～10份，甲基纤维素：0.5～5份。B组分：二氧化锌：10～20份，二氧化硅：20～40份，氧化镁：1～10份，膨润土：5～10份。
对A组分进行制备：将硅酸钾搅拌加入蒸馏水中，配置好硅酸钾溶液，升温到80～90℃，搅拌添加氢氧化钾，调节成模数为1.8～3.2的溶液，搅拌加入甲基纤维素，使得其在热的溶液中溶解，再滴加甘油，即成为A组分。
对B组分进行制备：先将二氧化锆、氧化硅、氧化镁和膨润土充分混合之后，在1100～1200℃的高温下煅烧1小时，冷却后研磨、过325目筛，即成为B组分。
使用时，A组分和B组分按质量1：1配比，100℃固化2小时后，钢与钢搭接的剪切强度为3.2MPa，钢与钢套接的套接强度为23.4MPa。
从上述实施例中可以得知，本发明提供了一种耐高温的硅酸盐无机胶粘剂，包括A组分和B组分，其中A组分包括硅酸盐、蒸馏水、甲基纤维素和甘油，B组分包括金属氧化物、陶瓷微珠和膨润土。
进一步地，硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾，相应地通过氢氧化钠或氢氧化钾调节模数；所述硅酸盐在使用过程中，加入蒸馏水中搅拌均匀，配置成硅酸盐溶液，升温到80～90℃，搅拌添加氢氧化钠或者氢氧化钾，调节成模数为1.8～3.2的溶液；所述甲基纤维素在配置硅酸盐溶液后，升温到80～90℃搅拌加入，使得甲基纤维素在热的溶液中溶解，再滴加甘油。
进一步地，金属氧化物为氧化镁、氧化铜、二氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化锌、二氧化硅、氧化硼中的一种或几种，且在1100～1200℃的高温下煅烧1小时，冷却后研磨、过325目筛。
进一步地，A组分中各成分的重量份含量为：硅酸盐：2～50份、蒸馏水：10～200份、氢氧化钠或氢氧化钾：1～10份、甲基纤维素：0.5～5份、甘油：1～10份。
进一步地，B组分中各成分的重量份含量为：金属氧化物：30～80、膨润土:5～10份。
进一步地，当对胶粘剂有隔热要求时，在B组分中加入陶瓷微珠，加入的量为前述B组分中加5～20份。
进一步地，本无机胶粘剂使用时A组分与B组分的用量为质量比1:1。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。