CN107417177A - 一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂，本发明首先利用异丙醇铝对聚硅氮烷进行化学改性，聚硅氮烷中的氨基有部分消耗，同时生成铝‑氮键，然后通过过氧化二异丙苯的添加，将改性后的聚硅氮烷与二硼化钛、碳化硅进行进行加热，结构中含有的硅‑氮、硅‑硼等基团通过加热进行了固化，最后在真空状态下烧结进行高温烧结，本发明制成的陶瓷坯体胶黏剂，能够广泛用于陶瓷制造过程中需求，耐高温、耐腐蚀、不会对陶瓷坯体产生收缩缺陷，不会导致陶瓷坯体形变，能够制备多结构多变的高品质陶瓷产品。

Description

一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂
技术领域
本发明涉及日用陶瓷技术领域，尤其涉及一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂。
背景技术
日用陶瓷包括碗、盆、碟、壶等陶瓷制品，由于易清洗、不易沾污、耐高温等特点广泛被人们接受，然而还有一个被人们喜爱的原因是因为陶瓷制品的外观以及结构。然而复杂的日用陶瓷器件，需要利用一定的胶黏剂在陶瓷坯体成型后粘合在一起，最后通过烧结连为一体，例如陶瓷水壶中的壶身与壶把手。这就需要对陶瓷胶黏剂的耐高温提出了更高的要求，一般情况满足耐高温胶黏剂的产品为无机胶黏剂，但无机胶粘剂存在脆性大、易水解、容易对基体陶瓷造成腐蚀，这就限制了其应用。这就需要制备出耐高温、抗氧化的胶黏剂，用于陶瓷产品的制备中，能够提升日用陶瓷的品质，且不会对人体以及环境产生有害物质。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂，由改性的聚硅氮烷作为基体树脂，加入一定的无机填料制备而成。
一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂的制备方法，具体包括以下几个步骤：
（1）将反应体系进行抽真空，然后用高纯氮气置换并且以50-60℃的温度加热干燥循环2-3次后向配有搅拌器、温度计、冷凝管的烧瓶中加入适量的异丙醇铝以及1.5-2倍量的甲苯，缓慢升温至60-65℃，至异丙醇铝充分溶解；
（2）向反应体系中缓慢滴加聚硅氮烷，以300-400转/分的速度充分搅拌30-40分钟后体系变澄清，继续加热至120-125℃，然后减压蒸馏，去除溶解甲苯，继续升温至145-150℃，继续减压反应5-6小时，得到改性的聚硅氮烷；
（3）将改性的聚硅氮烷中加入过氧化二异丙苯，混合均匀后加入二硼化钛、碳化硅搅拌均匀，得到耐高温胶黏剂。
一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂，所述的耐高温胶黏剂可用于日用陶瓷坯体的粘结，具体工艺包括：
（1）将耐高温胶黏剂用于陶瓷坯体之间的粘结，然后将粘结后的坯体放入马弗炉中，以2-3℃/min的速率升温至120-140℃，固化1.5-2小时小时，然后继续升温至180-200℃，保温2-2.5小时，冷却至室温后取出；
（2）将冷却后的陶瓷粘结坯体放入真空管式炉中，抽真空，用氩气置换2-3次后，以5-8℃/min的速率升温至1000-1050℃，冷却后取出即得完整的陶瓷坯体。
一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂的制备方法，步骤（1）中所述的用高纯氮气置换，具体是指以30-40ml/min的流量通入高纯氮气。
一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂的制备方法，步骤（2）中所述的聚硅氮烷的添加量与异丙醇铝的比值为4:1。
一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂的制备方法，步骤（3）中所述的过氧化二异丙苯的添加量为改性的聚硅氮烷的1-1.5%，所述的改性的聚硅氮烷、二硼化钛、碳化硅的添加量的比值为10:5:7。
本发明的优点是：本发明首先利用异丙醇铝对聚硅氮烷进行化学改性，聚硅氮烷中的氨基有部分消耗，同时生成铝-氮键，然后通过过氧化二异丙苯的添加，将改性后的聚硅氮烷与二硼化钛、碳化硅进行进行加热，结构中含有的硅-氮、硅-硼等基团通过加热进行了固化，最后在真空状态下烧结进行高温烧结，通过乙烯基的自由基聚合形成更紧密的三维网络结构使得胶黏剂热解为陶瓷状态，使得将两种陶瓷坯体相互结合的更加紧密，与普通陶瓷胶黏剂先相比，更加耐高温、更加安全，而且随着烧结温度的升高，胶黏剂中未参与固化的部分成分在高温过程中进一步交联，胶层的致密度进一步提高，从而导致胶黏剂的强度也逐渐升高；其中硼元素在高温氧化的条件下生成氧化硼，氧化硼在在高温下熔融且具有良好的浸润、粘附性，并伴随着体积膨胀，可在一定程度上愈合、修补胶黏剂热解产生的收缩缺陷。
本发明制成的陶瓷坯体胶黏剂，能够广泛用于陶瓷制造过程中需求，耐高温、耐腐蚀、不会对陶瓷坯体产生收缩缺陷，不会导致陶瓷坯体形变，能够制备多结构多变的高品质陶瓷产品。
具体实施方式
一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂，由改性的聚硅氮烷作为基体树脂，加入一定的无机填料制备而成。
一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂的制备方法，具体包括以下几个步骤：
（1）将反应体系进行抽真空，然后以30ml/min的流量通入高纯氮气置换并且以50℃的温度加热干燥循环2次后向配有搅拌器、温度计、冷凝管的烧瓶中加入适量的20g异丙醇铝以及1.5倍量的甲苯，缓慢升温至60℃，至异丙醇铝充分溶解；
（2）向反应体系中缓慢滴加80g聚硅氮烷，以300转/分的速度充分搅拌30分钟后体系变澄清，继续加热至120℃，然后减压蒸馏，去除溶解甲苯，继续升温至145℃，继续减压反应5小时，得到改性的聚硅氮烷；
（3）将改性的聚硅氮烷中加入1g过氧化二异丙苯，混合均匀后加入50g二硼化钛、70g碳化硅搅拌均匀，得到耐高温胶黏剂。
所述的一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂，所述的耐高温胶黏剂可用于日用陶瓷坯体的粘结，具体工艺包括：
（1）将耐高温胶黏剂用于陶瓷坯体之间的粘结，然后将粘结后的坯体放入马弗炉中，以2℃/min的速率升温至120℃，固化1.5小时小时，然后继续升温至180℃，保温2小时，冷却至室温后取出；
（2）将冷却后的陶瓷粘结坯体放入真空管式炉中，抽真空，用氩气置换2次后，以5℃/min的速率升温至1000℃，冷却后取出即得完整的陶瓷坯体。

Claims (6)

1.一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂，其特征在于，由改性的聚硅氮烷作为基体树脂，加入一定的无机填料制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂的制备方法，具体包括以下几个步骤：
（1）将反应体系进行抽真空，然后用高纯氮气置换并且以50-60℃的温度加热干燥循环2-3次后向配有搅拌器、温度计、冷凝管的烧瓶中加入适量的异丙醇铝以及1.5-2倍量的甲苯，缓慢升温至60-65℃，至异丙醇铝充分溶解；
（2）向反应体系中缓慢滴加聚硅氮烷，以300-400转/分的速度充分搅拌30-40分钟后体系变澄清，继续加热至120-125℃，然后减压蒸馏，去除溶解甲苯，继续升温至145-150℃，继续减压反应5-6小时，得到改性的聚硅氮烷；
（3）将改性的聚硅氮烷中加入过氧化二异丙苯，混合均匀后加入二硼化钛、碳化硅搅拌均匀，得到耐高温胶黏剂。
3.根据权利要求1所述的一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂，其特征在于，所述的耐高温胶黏剂可用于日用陶瓷坯体的粘结，具体工艺包括：
（1）将耐高温胶黏剂用于陶瓷坯体之间的粘结，然后将粘结后的坯体放入马弗炉中，以2-3℃/min的速率升温至120-140℃，固化1.5-2小时小时，然后继续升温至180-200℃，保温2-2.5小时，冷却至室温后取出；
（2）将冷却后的陶瓷粘结坯体放入真空管式炉中，抽真空，用氩气置换2-3次后，以5-8℃/min的速率升温至1000-1050℃，冷却后取出即得完整的陶瓷坯体。
4.根据权利要求2所述的一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的用高纯氮气置换，具体是指以30-40ml/min的流量通入高纯氮气。
5.根据权利要求2所述的一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的聚硅氮烷的添加量与异丙醇铝的比值为4:1。
6.根据权利要求2所述的一种日用陶瓷制造过程中使用的耐高温胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的过氧化二异丙苯的添加量为改性的聚硅氮烷的1-1.5%，所述的改性的聚硅氮烷、二硼化钛、碳化硅的添加量的比值为10:5:7。
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