CN111040645A - 一种金属表面耐氧化高温胶水及其制备方法 - Google Patents

一种金属表面耐氧化高温胶水及其制备方法 Download PDF

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姚培
张启蒙
刘媛
周敏茹
周海浪
杨天宝
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Abstract

本发明提供一种金属表面耐氧化高温胶水及其制备方法，其组分包括：A组分：硅酸锂,氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚。本发明提高了胶水在高温下，特别是在对金属的粘合性，高温下长时间使用不会剥落起翘。

Description

一种金属表面耐氧化高温胶水及其制备方法
技术领域
本发明属于胶水材料领域，具体涉及一种金属表面耐氧化高温胶水及其制备方法。
背景技术
现有的胶水普遍不具备很好的耐高温性能，这使得这些胶水无法适用于一些高温车间，这些高温车间无法找到合适的胶水进行使用，这给工厂带来了极大的麻烦。
同时，某些高温设备，例如炉子，锅炉，反应釜都设备，由于使用温度很高，一般目前都采用无机胶水，但是无机胶水普通存在粘合强度过低，容易剥落起翘等许多温度。
发明内容
本发明提供一种金属表面耐氧化高温胶水及其制备方法，通过对现有技术的配方和组合进行了改进和调节，提高了胶水在高温下，特别是在对金属的粘合性，高温下长时间使用不会剥落起翘。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种金属表面耐氧化高温胶水，其组分包括：A组分：硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚。
进一步地，所述A组分中硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水的质量比为2-4：1-3:6-8:0.6-0.8:10。
进一步地，所述B组分中：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙的质量比为10-14：2-4:2-4:1-3。
进一步地，所述C组分中：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚的质量比为1-3:6-10:2-4。
进一步地，所述A组分，B组分，C组分的质量比为2-4：4-6:1-2。
进一步地，所述3000目介孔碳的比表面积2500m2/g。
进一步地，所述硅烷偶联剂为乙烯基三过氧化叔丁基硅烷。
一种金属表面耐氧化高温胶水的制备方法，包括如下步骤：
（1）A组分：硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚，将各组分分别混合均匀；
（2）将A组分和C组分混合均匀后，升温至80℃，然后加入B组分搅拌均匀后，然后保温80℃，搅拌30分钟后，使用即可。
本发明的有益效果在于：
本发明的A组分中通过三者硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠的配合，提高无机胶黏剂的整体性能，比单纯的使用硅酸钠具有更好的耐高温效果，且在高温下长时间使用不会剥落。同时，在A组分中，特别的加入多聚磷酸，一方面提高三种组分的混合程度，改善粘度，同时其可以起到磷酸化部分硅酸盐的效果，从而提高粘度。
本发明的B组分中作为固化剂和促进剂，添加了常用的聚乙烯醇，氧化镁，特别添加了无水氯化钙，硅烷偶联剂。无水氯化钙能够进一步提高无机胶黏剂的硅酸盐类物质的粘结强度。特别注意的是，硅烷偶联剂，需要特别控制，本发明中采用了乙烯基三过氧化叔丁基硅烷作为硅烷偶联剂，比其他常用的硅烷偶联剂，具有突出的意想不到的效果。
本发明的C组分以填料为主，其中3000目介孔碳作为主要填料，介孔碳其高比表面积，能够起到各组分粘合填充的效果，同时特别注意的是介孔碳需要目数为3000目或者以上的目数，才能实现最佳的效果。同时，C组分中还添加了全氟烷基乙烯基醚，其与3000目介孔碳一起能够协同增强高温粘结强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
一种金属表面耐氧化高温胶水，其组分包括：A组分：硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚。所述A组分中硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水的质量比为3：2:7:0.7:10。所述B组分中：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙的质量比为12：3:3:2。所述C组分中：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚的质量比为2:8:3。所述A组分，B组分，C组分的质量比为3：5:1.5。所述3000目介孔碳的比表面积2500m2/g。所述硅烷偶联剂为乙烯基三过氧化叔丁基硅烷。
一种金属表面耐氧化高温胶水的制备方法，包括如下步骤：
（1）A组分：硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚，将各组分分别混合均匀；
（2）将A组分和C组分混合均匀后，升温至80℃，然后加入B组分搅拌均匀后，然后保温80℃，搅拌30分钟后，使用即可。
实施例2
一种金属表面耐氧化高温胶水，其组分包括：A组分：硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚。所述A组分中硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水的质量比为2：3:6:0.8:10。所述B组分中：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙的质量比为10：4:2:3。所述C组分中：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚的质量比为1: 10:2。所述A组分，B组分，C组分的质量比为4：4:2。所述3000目介孔碳的比表面积2500m2/g。所述硅烷偶联剂为乙烯基三过氧化叔丁基硅烷。
一种金属表面耐氧化高温胶水的制备方法，包括如下步骤：
（1）A组分：硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚，将各组分分别混合均匀；
（2）将A组分和C组分混合均匀后，升温至80℃，然后加入B组分搅拌均匀后，然后保温80℃，搅拌30分钟后，使用即可。
实施例3
一种金属表面耐氧化高温胶水，其组分包括：A组分：硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚。所述A组分中硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水的质量比为4：1:8:0.6:10。所述B组分中：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙的质量比为14：2:4:1。所述C组分中：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚的质量比为3:6:4。所述A组分，B组分，C组分的质量比为2：6:1。所述3000目介孔碳的比表面积2500m2/g。所述硅烷偶联剂为乙烯基三过氧化叔丁基硅烷。
一种金属表面耐氧化高温胶水的制备方法，包括如下步骤：
（1）A组分：硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚，将各组分分别混合均匀；
（2）将A组分和C组分混合均匀后，升温至80℃，然后加入B组分搅拌均匀后，然后保温80℃，搅拌30分钟后，使用即可。
对比例1
与实施例1相同，除了使用不添加多聚磷酸。
对比例2
与实施例1相同，除了硅烷偶联剂乙烯基三过氧化叔丁基硅烷替换为乙烯基三乙氧基硅烷。
对比例3
与实施例1相同，除了不加入3000目介孔碳。
对比例4
与实施例1相同，除了不加入全氟烷基乙烯基醚。
对比例5
与实施例1相同，除了不加入全氟烷基乙烯基醚，3000目介孔碳。
对比例6
与实施例1相同，除了3000目介孔碳的目数替换为1000目。
对比例7
采用朱晓丹, 杨建铭, 龙柯全, et al. 纳米蒙脱土对胶合板用硅酸钠无机胶黏剂性能的影响[J]. 木材工业, 2013, 27(6):17-20.公开的内容，制备高温胶水。
将实施例和对比例的产品，滴两滴在铁片表面后，在600℃温度下，保温24小时后，测试剥离强度；600℃保温24小时后，冷却放置24小时，然后继续600℃保温24小时，循环30次后，测试剥离强度。
表1
Figure 548992DEST_PATH_IMAGE002
由上述实施例和对比例1的结果可知，多聚磷酸加入到组分中可以有效提高耐高温性能。由实施例和对比例2的对比可知，硅烷偶联剂替换为常用的A151偶联剂，性能大幅下降，同时实验结果未列出，替换为其他偶联剂，例如A171，A172等等性能都下降比较多。由对比例3-5的结果可知，全氟烷基乙烯基醚，3000目介孔碳同时添加可以协同提高耐高温性能，由对比例6的结果可知，介孔碳的目数影响十分巨大。

Claims (8)

1.一种金属表面耐氧化高温胶水，其特征在于：其组分包括：A组分：硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚。
2.根据权利要求1所述的一种金属表面耐氧化高温胶水，其特征在于：所述A组分中硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水的质量比为2-4：1-3:6-8:0.6-0.8:10。
3.根据权利要求1所述的一种金属表面耐氧化高温胶水，其特征在于，所述B组分中：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙的质量比为10-14：2-4:2-4:1-3。
4.根据权利要求1所述的一种金属表面耐氧化高温胶水，其特征在于：所述C组分中：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚的质量比为1-3:6-10:2-4。
5.根据权利要求1所述的一种金属表面耐氧化高温胶水，其特征在于：所述A组分，B组分，C组分的质量比为2-4：4-6:1-2。
6.根据权利要求1所述的一种金属表面耐氧化高温胶水，其特征在于：所述3000目介孔碳的比表面积2500m2/g。
7.根据权利要求1所述的一种金属表面耐氧化高温胶水，其特征在于：所述硅烷偶联剂为乙烯基三过氧化叔丁基硅烷。
8.一种金属表面耐氧化高温胶水的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）A组分：硅酸锂, 氟硅酸钾，硅酸钠，多聚磷酸，水；B组分：聚乙烯醇，硅烷偶联剂，氧化镁，无水氯化钙；C组分：磷酸二氢钾，3000目介孔碳，全氟烷基乙烯基醚，将各组分分别混合均匀；
（2）将A组分和C组分混合均匀后，升温至80℃，然后加入B组分搅拌均匀后，然后保温80℃，搅拌30分钟后，使用即可。
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