CN105086839A - 一种耐高温且快速衰退的无机胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种耐高温且快速衰退的无机胶黏剂及其制备方法，本发明涉及一种胶黏剂及其制备方法。本发明的目的是为了解决普通的胶黏剂粘接后通常都尽可能保持长时间强度不下降，无法满足发动机固体燃料浇筑时需要夹层结构先快速粘接，一段时间后又易于分离的技术问题。一种耐高温且快速衰退无机胶黏剂由固化剂与树脂组成。制备方法：一、称取固化剂原料；二、固化剂的制备；三、树脂的制备；四将制备的固化剂和树脂按1:1进行混合制得。本发明制得的无机胶黏剂化后粘结强度较高，而且耐高温，一段时间后可以非常容易地将粘接夹层分离，而且胶黏剂强度衰退过程中表面不发粘，并呈块状脱落。本发明的无机胶黏剂用于发动机固体燃料浇筑时夹层结构的粘接。

Description

一种耐高温且快速衰退的无机胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶黏剂及其制备方法。
背景技术
发动机固体燃料浇筑时采用夹层结构，需要用胶黏剂对夹层进行粘接。灌注后在常温库房贮存条件下希望尽可能短的时间内粘接而在一段时间后又希望界面强度剧烈下降，以便将药柱和夹层分离，因此要求使用的胶黏剂的初始强度高，若干天后胶黏剂强度剧烈衰退，最终达到粘接界面容易分离的目的。
普通的胶黏剂粘接后通常都尽可能保持长时间强度不下降，无法满足发动机固体燃料浇筑时夹层结构先快速粘接，一段时间后又易于分离的技术和工艺要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决普通的胶黏剂粘接后通常都尽可能保持长时间强度不下降，无法满足发动机固体燃料浇筑时需要夹层结构先快速粘接，一段时间后又易于分离的技术问题，提供了一种耐高温且快速衰退的无机胶黏剂及其制备方法。
本发明的耐高温且快速衰退无机胶黏剂按重量份数由50份～150份的固化剂与50份～150份的树脂混合制备而成。所述固化剂按重量份数由50份～150份的二氧化硅、25份～75份的氧化钛、10份～30份的碳化硼、5份～15份的氧化铈和5份～15份的碳化钛制成，所述树脂为质量分数为65％～85％的磷酸二氢铝水溶液。
所述固化剂的制备方法具体为：按重量份数称取50份～150份的二氧化硅、25份～75份的氧化钛、10份～30份的碳化硼、5份～15份的氧化铈和5份～15份的碳化钛混合均匀，然后置于500℃～700℃下处理0.5h～2h，取出后常温放置，待温度降至常温后研磨3h～5h，得到固化剂。
上述耐高温且快速衰退无机胶黏剂的制备方法按以下步骤进行：
一、称取固化剂原料：按重量份数称取50份～150份的二氧化硅、25份～75份的氧化钛、10份～30份的碳化硼、5份～15份的氧化铈和5份～15份的碳化钛混合均匀，得混合物。
二、固化剂的制备：将步骤一制得的混合物置于500℃～700℃下处理0.5h～2h，取出后常温放置，待温度降至常温后研磨3h～5h，得到固化剂。
三、树脂的制备：取磷酸二氢铝加入水中制得质量分数为65％～85％的磷酸二氢铝水溶液。
四、按重量份数取50份～150份的固化剂与50份～150份的树脂混合，得到耐高温且快速衰退无机胶黏剂。
本发明的无机胶黏剂由树脂和固化剂组成，在使用前两者分开放置，在使用时将树脂和固化剂混合均匀，涂覆在待粘结物体表面，然后置于150℃固化2小时。
本发明相对于现有技术，其优点在于：
本发明的无机胶黏剂用于发动机固体燃料浇筑时夹层结构的粘接，该无机胶黏剂固化后粘结强度较高，在常温下达到2.7MPa～3.6MPa，而且耐高温，在1000℃温度下粘结强度可达2.5MPa～3.2MPa，在常温23～25℃，相对湿度50％～75％的环境下14天剪切强度保持不变，然后剪切强度迅速下降，17天后只有初始强度的40％～50％，21天后常温剪切强度只有0.20MPa～0.24MPa，30天常温剪切强度只有0.11MPa甚至可以自动开裂，可以非常容易地将粘接夹层分离，而且胶黏剂强度衰退过程中表面不发粘，并呈块状脱落，最终达到夹层结构用手即可分离。解决了夹层结构的工艺上要求先快速粘接，一段时间后又易于分离的技术问题。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式是一种耐高温且快速衰退无机胶黏剂按重量份数由50份～150份的固化剂与50份～150份的树脂组成。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述的固化剂按重量份数由50份～150份的二氧化硅、25份～75份的氧化钛、10份～30份的碳化硼、5份～15份的氧化铈和5份～15份的碳化钛制成。其它步骤与参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述的固化剂按重量份数由75份的二氧化硅、50份的氧化钛、30份的碳化硼、5份的氧化铈和5份的碳化钛制成。其它步骤与参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述树脂为质量分数为65％～85％的磷酸二氢铝水溶液。其它步骤与参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述树脂为质量分数为80％的磷酸二氢铝水溶液。其它步骤与参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是，该无机胶黏剂按重量份数由100份固化剂和100份树脂组成。其它步骤与参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式的耐高温且快速衰退无机胶黏剂的制备方法按以下步骤制备：
一、称取固化剂原料：按重量份数称取50份～150份的二氧化硅、25份～75份的氧化钛、10份～30份的碳化硼、5份～15份的氧化铈和5份～15份的碳化钛混合均匀，得混合物。
二、固化剂的制备：将步骤一制得的混合物置于500℃～700℃下处理0.5h～2h，取出后常温放置，待温度降至常温后研磨3h～5h，得到固化剂。
三、树脂的制备：取磷酸二氢铝加入水中制得质量分数为65％～85％的磷酸二氢铝水溶液。
四、按重量份数取50份～150份的固化剂与50份～150份的树脂混合，得到耐高温且快速衰退无机胶黏剂。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是，步骤一中按重量份数称取二氧化硅为75份、氧化钛为50份、碳化硼为30份、氧化铈为5份和碳化钛10份。其它步骤与参数与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式七不同的是，步骤二中所述的处理温度为600℃。其它步骤与参数与具体实施方式七相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七不同的是，步骤二中所述的处理时间为1h。其它步骤与参数与具体实施方式七相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式七不同的是，步骤二中所述的研磨时间为4h。其它步骤与参数与具体实施方式七相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式七不同的是，步骤三所述的磷酸二氢铝的质量分数为80％。其它步骤与参数与具体实施方式七相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式七不同的是，步骤四按重量份数取固化剂100份和树脂100份。其它步骤与参数与具体实施方式七相同。
用以下试验验证本发明：
试验1：
一、制备树脂：取磷酸二氢铝加入水中制得质量分数为80％的磷酸二氢铝水溶液。
二、制备固化剂：按重量份数称取100份二氧化硅、50份氧化钛、20份碳化硼、10份氧化铈和10份碳化钛混合均匀。
三、固化剂混合均匀置于600℃处理1h，取出后常温放置，待温度降至常温后研磨4h，得到固化剂。
四、按重量份数取100份的树脂与100份的固化剂混合得到耐高温且快速衰退无机胶黏剂。
将试验1制得的无机胶黏剂混合均匀后涂覆在碳化硅试片表面，合拢被粘接材料，加压0.01MPa，150℃固化2小时，获得的粘接强度：常温3.3MPa，1000℃2.7MPa。在常温23.5℃，相对湿度60％的环境下，该强度可以保持14天，14天后开始剧烈下降，17天后只有初始强度的50％，21天后常温剪切强度只有0.24MPa，30天常温剪切强度只有0.11MPa，胶黏剂强度衰退过程中表面不发粘，并呈块状脱落。
试验2：
一、制备树脂：取一定质量的磷酸二氢铝加入水中制得质量分数为80％的磷酸二氢铝水溶液。
二、制备固化剂：按重量份数称取75份二氧化硅、50份氧化钛、30份碳化硼、5份氧化铈和10份碳化钛混合均匀。
三、固化剂混合均匀置于600℃处理1h，取出后常温放置，待温度降至常温后研磨4h，得到固化剂。
四、按重量份数取100份的树脂与100份的固化剂混合得到耐高温且快速衰退无机胶黏剂。
将试验2制得的无机胶黏剂混合均匀后涂敷在被粘接的碳化硅试片上，合拢被粘接材料，加压0.01MPa，150℃固化2小时，获得的粘接强度：常温3.6MPa，1000℃3.1MPa。在常温25℃，相对湿度70％的环境下，该强度保持14天不变，14天后开始剧烈下降，17天后只有初始强度的40％，21天后常温剪切强度只有0.21MPa，30天试片自动开裂，胶黏剂强度衰退过程中表面不发粘，并呈块状脱落。

Claims (10)

1.一种耐高温且快速衰退的无机胶黏剂，其特征在于该无机胶黏剂按重量份数由50份～150份的固化剂与50份～150份的树脂组成。
2.根据权利要求1所述的耐高温且快速衰退的无机胶黏剂，其特征在于：所述的固化剂按重量份数由50份～150份的二氧化硅、25份～75份的氧化钛、10份～30份的碳化硼、5份～15份的氧化铈和5份～15份的碳化钛制成。
3.根据权利要求1所述的耐高温且快速衰退的无机胶黏剂，其特征在于：所述树脂为质量分数为65％～85％的磷酸二氢铝水溶液。
4.根据权利要求1所述的耐高温且快速衰退的无机胶黏剂，其特征在于：所述树脂为质量分数为80％的磷酸二氢铝水溶液。
5.根据权利要求1所述的耐高温且快速衰退的无机胶黏剂，其特征在于：该无机胶黏剂按重量份数由100份固化剂和100份树脂组成。
6.如权利要求1所述的一种耐高温且快速衰退的无机胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述的耐高温且快速衰退无机胶黏剂的制备方法是按以下步骤制备的：
一、称取固化剂原料：按重量份数将50份～150份的二氧化硅、25份～75份的氧化钛、10份～30份的碳化硼、5份～15份的氧化铈和5份～15份的碳化钛混合均匀，得混合物；
二、固化剂的制备：将步骤一制得的混合物置于500℃～700℃下处理0.5h～2h，取出后常温放置，待温度降至常温后研磨3h～5h，得到固化剂；
三、树脂的制备：取磷酸二氢铝加入水中制得质量分数为65％～85％的磷酸二氢铝水溶液；
四、按重量份数取50份～150份的固化剂与50份～150份的树脂混合，得到耐高温且快速衰退的无机胶黏剂。
7.根据权利要求6所述的耐高温且快速衰退的无机胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤一中按重量份数将75份的二氧化硅、50份的氧化钛、30份的碳化硼、5份的氧化铈和10份的碳化钛混合均匀，得混合物。
8.根据权利要求6所述的耐高温且快速衰退的无机胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤二中所述的处理温度为600℃，处理时间为1h，研磨时间为4h。
9.根据权利要求6所述的耐高温且快速衰退的无机胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤三所述的磷酸二氢铝的质量分数为80％。
10.根据权利要求6所述的耐高温且快速衰退的无机胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤四按重量份数由100份固化剂和100份树脂混合，得到耐高温且快速衰退无机胶黏剂。
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