CN112322194B - 一种用于高温环境的粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粘结剂技术领域，尤其涉及一种用于高温环境的粘结剂及其制备方法，解决了现有技术中粘结剂的耐高温性质较差，容易出现碳化或者软化，导致粘结失效，粘结物脱落，同时在使用时粘结剂的固化速度也较慢，易受到干扰的缺点，包括以下成分：磷酸铝、硅酸铝、蓝矾、白土、二氧化碲、石英粉、硼砂、磷酸及水。本发明利用磷酸铝及硅酸铝为基础物质，在进行高温灼烧后，与蓝矾研磨制成一级混匀物作为粘结剂的支撑，且进一步的在二级混合物中设置了白土、石英粉及硼砂物质进行辅助支撑，并利用二氧化碲提高混匀物的粒子结合能力，使得最终制得的粘结剂的耐高温能力佳，且综合成本低廉，使用时的固化速率快捷方便。
Description
技术领域
本发明涉及粘结剂技术领域，尤其涉及一种用于高温环境的粘结剂及其制备方法。
背景技术
粘结剂是磨料和基体之间粘结强度的保证。随着化工工业的发展，各种新型粘结剂进入了涂附磨具领域，提高了涂附磨具的性能，促进了涂附磨具工业的发展。粘结剂除了胶料外，还包括溶剂、固化剂、增韧剂、防腐剂、着色剂、消泡剂等辅助成分。粘结剂除了最常用的动物胶外，还包括合成树脂、橡胶和油漆。
然而现有的粘结剂的耐高温性质较差，容易出现碳化或者软化的情况，导致粘结失效，粘结物脱落，同时在使用时粘结剂的固化速度也较慢，易受到干扰。
因此，我们提出了一种用于高温环境的粘结剂及其制备方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于高温环境的粘结剂及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提出的一种用于高温环境的粘结剂，按重量份计包括以下成分：磷酸铝80～100份、硅酸铝150～200份、蓝矾1～3份、白土1～8份、二氧化碲3～5份、石英粉80～120份、硼砂130～175份、磷酸80～100份及水120～150份。
优选的，一种用于高温环境的粘结剂，按重量份计包括以下成分：磷酸铝90份、硅酸铝180份、蓝矾2份、白土4份、二氧化碲4份、石英粉90份、硼砂145份、磷酸90份及水130份。
优选的，所述磷酸的密度为密度1.7～1.9g/cm3。
优选的，一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份比进行磷酸铝、硅酸铝、蓝矾、白土、二氧化碲、石英粉、硼砂、磷酸及水的称取，分别放置；
S2：将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1100～1150℃下进行灼烧，持续40～80min，而后经过研磨，研磨时加入蓝矾，所得物进行过筛，得到一级混匀物；
S3：将白土、二氧化碲、石英粉及硼砂分别加入到润磨机或高压辊磨机中，进行磨料，持续磨料30～50min，过筛，得到混合均匀的二级混匀物；
S4：将二级混匀物加入到一级混匀物中，而后持续加入磷酸及水，并持续进行搅拌，混合均匀即得所需粘结剂。
优选的，所述S2中，将所得物进行过筛，且过筛目数200～325目。
优选的，所述S2中，将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1125℃下进行灼烧，持续60min，而后经过研磨，研磨时加入蓝矾，所得物进行过筛，得到一级混匀物。
优选的，所述S3中，过筛目数250～325目。
优选的，所述S3中，磨料速率为600～900r/min，持续磨料40min。
优选的，所述S4中，搅拌速率为300～500r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用磷酸铝及硅酸铝为基础物质进行粘结剂的制备，且在处理之初，会对磷酸铝及硅酸铝进行高温灼烧，提高其耐受性，而后进一步的对其进行研磨过筛，并在此过程中添加辅料蓝矾，使得一级混匀物本身的耐高温性即较佳。
2、本发明在一级混匀物之外设置了白土、石英粉及硼砂物质进行辅助支撑，并在处理过程中添加了少量的二氧化碲以提高混匀物的粒子结合能力，同时利用白土、石英粉及硼砂作为粘结剂的成分之一，可从整体上降低粘结剂的制备成本。
3、本发明通过在二级混匀物中添加的二氧化碲，提高了混匀物的粒子结合能力，使得在将一级混匀物与二级混匀物在磷酸与水的条件下进行混匀制备后，可以较快速率的实现固化目的，且通过控制作业时的温度，可调整固化时间，适应使用需求。
具体实施方式
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。“质量、浓度、温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。关于子范围，具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如，示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。”
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说，在以下实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。下述实例中所用的材料、试剂、装置、仪器、设备等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例一
本发明提出的一种用于高温环境的粘结剂，按重量份计包括以下成分：磷酸铝80份、硅酸铝150份、蓝矾1份、白土1份、二氧化碲3份、石英粉80份、硼砂130份、磷酸80份及水120份。
其中，所述磷酸的密度为密度1.7g/cm3。
实施例中，还涉及一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份比进行磷酸铝、硅酸铝、蓝矾、白土、二氧化碲、石英粉、硼砂、磷酸及水的称取，分别放置；
S2：将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1100℃下进行灼烧，持续40min，而后经过研磨，研磨时加入蓝矾，所得物进行过筛，过筛目数200目，得到一级混匀物；
S3：将白土、二氧化碲、石英粉及硼砂分别加入到润磨机或高压辊磨机中，进行磨料，磨料速率为600r/min，持续磨料30min，过筛，过筛目数250目，得到混合均匀的二级混匀物；
S4：将二级混匀物加入到一级混匀物中，而后持续加入磷酸及水，并持续进行搅拌，搅拌速率为300r/min，混合均匀即得所需粘结剂。
实施例二
本发明提出的一种用于高温环境的粘结剂，按重量份计包括以下成分：磷酸铝90份、硅酸铝160份、蓝矾2份、白土3份、二氧化碲4份、石英粉90份、硼砂145份、磷酸90份及水130份。
其中，所述磷酸的密度为密度1.8g/cm3。
实施例中，还涉及一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份比进行磷酸铝、硅酸铝、蓝矾、白土、二氧化碲、石英粉、硼砂、磷酸及水的称取，分别放置；
S2：将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1120℃下进行灼烧，持续50min，而后经过研磨，研磨时加入蓝矾，所得物进行过筛，过筛目数225目，得到一级混匀物；
S3：将白土、二氧化碲、石英粉及硼砂分别加入到润磨机或高压辊磨机中，进行磨料，磨料速率为700r/min，持续磨料40min，过筛，过筛目数275目，得到混合均匀的二级混匀物；
S4：将二级混匀物加入到一级混匀物中，而后持续加入磷酸及水，并持续进行搅拌，搅拌速率为400r/min，混合均匀即得所需粘结剂。
实施例三
本发明提出的一种用于高温环境的粘结剂，按重量份计包括以下成分：磷酸铝95份、硅酸铝180份、蓝矾2份、白土7份、二氧化碲4份、石英粉110份、硼砂165份、磷酸95份及水140份。
其中，所述磷酸的密度为密度1.8g/cm3。
实施例中，还涉及一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份比进行磷酸铝、硅酸铝、蓝矾、白土、二氧化碲、石英粉、硼砂、磷酸及水的称取，分别放置；
S2：将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1140℃下进行灼烧，持续70min，而后经过研磨，研磨时加入蓝矾，所得物进行过筛，过筛目数300目，得到一级混匀物；
S3：将白土、二氧化碲、石英粉及硼砂分别加入到润磨机或高压辊磨机中，进行磨料，磨料速率为800r/min，持续磨料45min，过筛，过筛目数300目，得到混合均匀的二级混匀物；
S4：将二级混匀物加入到一级混匀物中，而后持续加入磷酸及水，并持续进行搅拌，搅拌速率为450r/min，混合均匀即得所需粘结剂。
实施例四
本发明提出的一种用于高温环境的粘结剂，按重量份计包括以下成分：磷酸铝100份、硅酸铝200份、蓝矾3份、白土8份、二氧化碲5份、石英粉120份、硼砂175份、磷酸100份及水150份。
其中，所述磷酸的密度为密度1.9g/cm3。
实施例中，还涉及一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份比进行磷酸铝、硅酸铝、蓝矾、白土、二氧化碲、石英粉、硼砂、磷酸及水的称取，分别放置；
S2：将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1150℃下进行灼烧，持续80min，而后经过研磨，研磨时加入蓝矾，所得物进行过筛，过筛目数325目，得到一级混匀物；
S3：将白土、二氧化碲、石英粉及硼砂分别加入到润磨机或高压辊磨机中，进行磨料，磨料速率为900r/min，持续磨料50min，过筛，过筛目数325目，得到混合均匀的二级混匀物；
S4：将二级混匀物加入到一级混匀物中，而后持续加入磷酸及水，并持续进行搅拌，搅拌速率为500r/min，混合均匀即得所需粘结剂。
对比例一
一种用于高温环境的粘结剂，按重量份计包括以下成分：磷酸铝100份、硅酸铝200份、白土8份、二氧化碲5份、石英粉120份、硼砂175份、磷酸100份及水150份。
其中，所述磷酸的密度为密度1.9g/cm3。
对比例中，还涉及一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份比进行磷酸铝、硅酸铝、白土、二氧化碲、石英粉、硼砂、磷酸及水的称取，分别放置；
S2：将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1150℃下进行灼烧，持续80min，而后经过研磨，所得物进行过筛，过筛目数325目，得到一级混匀物；
S3：将白土、二氧化碲、石英粉及硼砂分别加入到润磨机或高压辊磨机中，进行磨料，磨料速率为900r/min，持续磨料50min，过筛，过筛目数325目，得到混合均匀的二级混匀物；
S4：将二级混匀物加入到一级混匀物中，而后持续加入磷酸及水，并持续进行搅拌，搅拌速率为500r/min，混合均匀即得所需粘结剂。
对比例二
一种用于高温环境的粘结剂，按重量份计包括以下成分：磷酸铝100份、硅酸铝200份、蓝矾3份、白土8份、石英粉120份、硼砂175份、磷酸100份及水150份。
其中，所述磷酸的密度为密度1.9g/cm3。
对比例中，还涉及一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份比进行磷酸铝、硅酸铝、蓝矾、白土、石英粉、硼砂、磷酸及水的称取，分别放置；
S2：将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1150℃下进行灼烧，持续80min，而后经过研磨，研磨时加入蓝矾，所得物进行过筛，过筛目数325目，得到一级混匀物；
S3：将白土、石英粉及硼砂分别加入到润磨机或高压辊磨机中，进行磨料，磨料速率为900r/min，持续磨料50min，过筛，过筛目数325目，得到混合均匀的二级混匀物；
S4：将二级混匀物加入到一级混匀物中，而后持续加入磷酸及水，并持续进行搅拌，搅拌速率为500r/min，混合均匀即得所需粘结剂。
对比例三
一种用于高温环境的粘结剂，按重量份计包括以下成分：磷酸铝100份、硅酸铝200份、白土8份、石英粉120份、硼砂175份、磷酸100份及水150份。
其中，所述磷酸的密度为密度1.9g/cm3。
对比例中，还涉及一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份比进行磷酸铝、硅酸铝、白土、二氧化碲、石英粉、硼砂、磷酸及水的称取，分别放置；
S2：将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1150℃下进行灼烧，持续80min，而后经过研磨，所得物进行过筛，过筛目数325目，得到一级混匀物；
S3：将白土、石英粉及硼砂分别加入到润磨机或高压辊磨机中，进行磨料，磨料速率为900r/min，持续磨料50min，过筛，过筛目数325目，得到混合均匀的二级混匀物；
S4：将二级混匀物加入到一级混匀物中，而后持续加入磷酸及水，并持续进行搅拌，搅拌速率为500r/min，混合均匀即得所需粘结剂。
对上述实施例一到实施例四、对比例一至三制备的粘结剂进行涂覆粘结使用，对在粘结后对其耐高温能力进行检测，结果如下表1：
表1
通过上述表1可知，在实施例一至实施例四中，在将制备得到的粘结剂进行使用后，其出现软化的情况自1710℃才出现，其耐高温性质较佳，同时在使用过程中，常温下可适宜的在2h左右实现固化目的，根据需要在调节温度至70℃的情况下时，可极大的缩短固化所需时间，节省固定时间，而在零下2℃时，其固化时间会增加到3.5h左右，可根据使用时的需求改变固化温度以适应需求。
在实施例四与对比例一的对比中，其他条件均相同，而对比例一中未在一级混匀物研磨时加入蓝矾，在最终粘结剂的使用测试中，其软化开始的温度极大降低，从1220℃即出现软化情况，导致粘结剂的耐高温能力降低；
在实施例四与对比例二的对比中，其他条件均相同，对比例二在二级混匀物的磨料过程中，去除了二氧化碲，在最终制得的粘结剂使用时，其在常温下的固化时间明显增长，增加了粘结剂使用的耗时；
在实施例四与对比例三的对比中，对比例三未在一级混匀物研磨时加入蓝矾，且在二级混匀物的磨料过程中，去除了二氧化碲，导致对比例三中的粘结剂在1220℃出现软化情况，粘结剂的耐高温能力差，且固化时间增加。
综上，本发明中，利用磷酸铝及硅酸铝为基础物质，在进行高温灼烧后，与蓝矾研磨制成一级混匀物作为粘结剂的支撑，且进一步的在二级混合物中设置了白土、石英粉及硼砂物质进行辅助支撑，并利用二氧化碲提高混匀物的粒子结合能力，使得最终制得的粘结剂的耐高温能力佳，且综合成本低廉，使用时的固化速率快捷方便。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于高温环境的粘结剂制备方法，其特征在于，所述粘结剂按重量份计包括以下成分：磷酸铝80～100份、硅酸铝150～200份、蓝矾1～3份、白土1～8份、二氧化碲3～5份、石英粉80～120份、硼砂130～175份、磷酸80～100份及水120～150份；
所述的粘结剂制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份比进行磷酸铝、硅酸铝、蓝矾、白土、二氧化碲、石英粉、硼砂、磷酸及水的称取，分别放置；
S2：将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1100～1150℃下进行灼烧，持续40～80min，而后经过研磨，研磨时加入蓝矾，所得物进行过筛，得到一级混匀物；
S3：将白土、二氧化碲、石英粉及硼砂分别加入到润磨机或高压辊磨机中，进行磨料，持续磨料30～50min，过筛，得到混合均匀的二级混匀物；
S4：将二级混匀物加入到一级混匀物中，而后持续加入磷酸及水，并持续进行搅拌，混合均匀即得所需粘结剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于高温环境的粘结剂制备方法，其特征在于，所述粘结剂按重量份计包括以下成分：磷酸铝90份、硅酸铝180份、蓝矾2份、白土4份、二氧化碲4份、石英粉90份、硼砂145份、磷酸90份及水130份。
3.根据权利要求1所述的一种用于高温环境的粘结剂制备方法，其特征在于，所述磷酸的密度为密度1.7～1.9g／cm3。
4.根据权利要求1所述的一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，其特征在于，所述S2中，将所得物进行过筛，且过筛目数200～325目。
5.根据权利要求1所述的一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，其特征在于，所述S2中，将磷酸铝、硅酸铝进行混匀，并在1125℃下进行灼烧，持续60min，而后经过研磨，研磨时加入蓝矾，所得物进行过筛，得到一级混匀物。
6.根据权利要求1所述的一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，其特征在于，所述S3中，过筛目数250～325目。
7.根据权利要求1所述的一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，其特征在于，所述S3中，磨料速率为600～900r/min，持续磨料40min。
8.根据权利要求1所述的一种用于高温环境的粘结剂的制备方法，其特征在于，所述S4中，搅拌速率为300～500r/min。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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