CN113861902B - 一种用于回转窑的防漏胶水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于回转窑的防漏胶水，包括如下重量份的组分：热固性树脂80份‑90份；硅烷偶联剂3份‑8份；聚酰胺纤维1份‑5份；羟基金属聚合物10份‑20份；羟基硅酸盐1份‑3份；分散剂10份‑15份；水6份‑12份。本发明的防漏胶水通过利用羟基金属聚合物的性能，其多为多核羟桥络离子，带有很高的正电价，能够很好地分散在热固性树脂、聚酰胺纤维、羟基硅酸盐等材料中，通过配位，形成三维网状结构，使得胶水在能够在物件上形成三维交联膜，再在高温的作用下，能够分解产生氧化物或者单质金属，堵附在泄露的孔隙中，以达到防堵的功效。
Description
技术领域
本发明涉及胶水技术领域，尤其涉及一种用于回转窑的防漏胶水及其制备方法。
背景技术
工业领域许多设备或者组件在相邻部件之间存在变化的密封间隙，在一些场合中，尤其是高温、高压的情况下，密封材料起到了重要的角色。
锂电池是由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，锂电池在生产及加工时，极易因高温的环境出现燃烧或爆裂的情况，因此加工锂电池的回转窑需要达到非常高的要求。实验用回转窑烧结锂电粉体材料理想的层状LiMnO2结构属三方晶系，O原子以稍微扭曲的立方紧密堆积排列，Mn原子位于八面体层，而Li原子处于相邻的八面体层。但LiMnO2实际上是一个同质多晶化合物，有正交、单斜两种结构，正交LiMnO2具有层状岩盐结构，单斜LiMnO2具有α-NaFeO2型层状结构，这种结构为非热力学稳定相，在平衡条件下难以合成。层状LiMnO2的电化学性能与其合成方法密切相关，不同的合成方法得到的材料粒度、形貌、比表面积、结晶性和晶格缺陷等有显著差异，这些因素对锂离子的嵌入，脱出反应有着决定性的影响。由上述内容可知，在实验阶段中，若回转窑发生泄露，会大大地影响锂离子的性能。
目前，在实验阶段时发生泄露，常使用有机硅树脂类胶水、硅酮胶水等胶水来堵漏，但是有机硅树脂类胶水的使用温度为250℃-400℃，硅酮胶水的使用温度为300-350℃，往往达不到炉体温度为950℃以上的使用温度，导致胶水在高温的情况下失效，鉴于锂电池材料的特殊性，亟需一种适用于生产锂电池材料的回转窑的防漏胶水。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种用于回转窑的防漏胶水，其较好的耐高温性能，适用于生产锂电池材料的回转窑中在不停机的情况下用于防漏。
本发明的目的之二在于提供一种用于回转窑的防漏胶水的制备方法，其制备步骤简单，易于生产。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种用于回转窑的防漏胶水，包括如下重量份的组分：
热固性树脂80份-90份；硅烷偶联剂3份-8份；聚酰胺纤维1份-5份；羟基金属聚合物10份-20份；羟基硅酸盐1份-3份；分散剂10份-15份；水6份-12份。
进一步地，所述热固性树脂是以质量比为1：(1-3)的聚酰亚胺树脂与三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、乙烯基酯树脂中的一种或者两种以上所组成的组合物。优选地，所述热固性树脂是以质量比为1：3的聚酰亚胺树脂与三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、乙烯基酯树脂中的一种或者两种以上所组成的组合物。
进一步地，所述硅烷偶联剂为带环氧环己基的硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上。
进一步地，所述羟基金属聚合物为羟基铝、羟基锆、羟基有机钛聚合物、羟基锡酸锌中的一种或者两种以上。
进一步地，所述羟基硅酸盐为羟基硅酸镁、羟基硅酸铁、羟基硅酸铝中的一种或者两种以上。
进一步地，所述分散剂是以质量比为1：(3-5)的丁二醇与碳原子数8～15的高级醇所组成的组合物。优选地，所述分散剂是以质量比为1：4的丁二醇与碳原子数8～15的高级醇所组成的组合物。
进一步地，所述碳原子数8～15的高级醇为松油醇。
进一步地，所述聚酰胺纤维与所述羟基金属聚合物、分散剂的质量比为1：(2-4)：(2-3)。优选地，所述聚酰胺纤维与所述羟基金属聚合物、分散剂的质量比为1：4：3。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种用于回转窑的防漏胶水的制备方法，包括如下制备步骤：
将羟基硅酸盐、分散剂和水加入高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌均匀，然后依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，抽空搅拌均匀，即得防漏胶水。
优选地，该防漏胶水的制备方法还包括如下制备步骤：
将羟基硅酸盐、分散剂和水加入1500r/min-2000r/min的高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌20min-40min，然后依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，抽空搅拌30min-60min，即得防漏胶水。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的防漏胶水通过利用羟基金属聚合物的性能，其多为多核羟桥络离子，带有很高的正电价，能够很好地分散在热固性树脂、聚酰胺纤维、羟基硅酸盐等材料中，通过配位，形成三维网状结构，使得胶水在能够在物件上形成三维交联膜，再在高温的作用下，能够分解产生氧化物或者单质金属，堵附在泄露的孔隙中，以达到防堵的功效。
本发明的制备方法通过先将热固性树脂、硅烷偶联剂均匀分散在羟基硅酸盐、分散剂和水所形成的基胶中，再依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层，以避免羟基金属聚合物、聚酰胺纤维等材料在混合液中发生团聚，以影响防堵漏功效。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。以下实施例中除特殊限定外，所述硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述羟基金属聚合物为羟基铝，所述羟基硅酸盐为羟基硅酸镁，所述分散剂是以质量比为1：4的丁二醇与松油醇所组成的组合物。
实施例1
一种用于回转窑的防漏胶水，包括如下重量份的组分：
热固性树脂80份；硅烷偶联剂3份；聚酰胺纤维1份；羟基金属聚合物10份；羟基硅酸盐1份；分散剂10份；水6份。其中，热固性树脂是以质量比为1：2的聚酰亚胺树脂与三聚氰胺甲醛树脂所组成的组合物。
上述防漏胶水的制备方法包括如下制备步骤：将羟基硅酸盐、分散剂和水加入1500r/min的高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌20min，然后依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，抽空搅拌50min，即得防漏胶水。
实施例2
一种用于回转窑的防漏胶水，包括如下重量份的组分：
热固性树脂85份；硅烷偶联剂5份；聚酰胺纤维3份；羟基金属聚合物15份；羟基硅酸盐2份；分散剂12份；水9份。其中，热固性树脂是以质量比为1：2的聚酰亚胺树脂与三聚氰胺甲醛树脂所组成的组合物。
上述防漏胶水的制备方法包括如下制备步骤：将羟基硅酸盐、分散剂和水加入1500r/min的高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌20min，然后依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，抽空搅拌50min，即得防漏胶水。
实施例3
一种用于回转窑的防漏胶水，包括如下重量份的组分：
热固性树脂90份；硅烷偶联剂8份；聚酰胺纤维5份；羟基金属聚合物20份；羟基硅酸盐3份；分散剂15份；水12份。其中，热固性树脂是以质量比为1：2的聚酰亚胺树脂与三聚氰胺甲醛树脂所组成的组合物。
上述防漏胶水的制备方法包括如下制备步骤：将羟基硅酸盐、分散剂和水加入1500r/min的高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌20min，然后依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，抽空搅拌50min，即得防漏胶水。
实施例4
一种用于回转窑的防漏胶水，包括如下重量份的组分：
热固性树脂90份；硅烷偶联剂8份；聚酰胺纤维5份；羟基金属聚合物20份；羟基硅酸盐3份；分散剂15份；水12份。其中，热固性树脂是以质量比为1：2的聚酰亚胺树脂与三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂的混合物所组成的组合物。混合物中三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂的质量比为1:2。
上述防漏胶水的制备方法包括如下制备步骤：将羟基硅酸盐、分散剂和水加入1500r/min的高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌20min，然后依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，抽空搅拌50min，即得防漏胶水。
实施例5
一种用于回转窑的防漏胶水，包括如下重量份的组分：
热固性树脂90份；硅烷偶联剂8份；聚酰胺纤维5份；羟基金属聚合物20份；羟基硅酸盐3份；分散剂15份；水12份。其中，热固性树脂是以质量比为1：2的聚酰亚胺树脂与乙烯基酯树脂所组成的组合物。
上述防漏胶水的制备方法包括如下制备步骤：将羟基硅酸盐、分散剂和水加入1500r/min的高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌20min，然后依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，抽空搅拌50min，即得防漏胶水。
以上实施例中，各材料不限于上述所述的组分，各材料还可以为本发明所记载的其它单个组分或者多种组分组成，并且各材料的组分份数不限于上述份数，各材料的组分份数还可以为本发明所记载的其它组分份数的组合，在此不再赘述。
对比例1
一种用于回转窑的防漏胶水，包括如下重量份的组分：
热固性树脂80份；硅烷偶联剂3份；聚酰胺纤维1份；羟基硅酸盐1份；分散剂10份；水6份。其中，热固性树脂是以质量比为1：2的聚酰亚胺树脂与三聚氰胺甲醛树脂所组成的组合物。
上述防漏胶水的制备方法包括如下制备步骤：将羟基硅酸盐、分散剂和水加入1500r/min的高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌20min，然后加入聚酰胺纤维，抽空搅拌50min，即得防漏胶水。
对比例2
一种用于回转窑的防漏胶水，包括如下重量份的组分：
热固性树脂80份；硅烷偶联剂3份；羟基金属聚合物10份；羟基硅酸盐1份；分散剂10份；水6份。其中，热固性树脂是以质量比为1：2的聚酰亚胺树脂与三聚氰胺甲醛树脂所组成的组合物。
上述防漏胶水的制备方法包括如下制备步骤：将羟基硅酸盐、分散剂和水加入1500r/min的高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌20min，然后依次加入羟基金属聚合物，抽空搅拌50min，即得防漏胶水。
对比例3
一种用于回转窑的防漏胶水，包括如下重量份的组分：
热固性树脂80份；聚酰胺纤维1份；羟基金属聚合物10份；羟基硅酸盐1份；分散剂10份；水6份。其中，热固性树脂是以质量比为1：2的聚酰亚胺树脂与三聚氰胺甲醛树脂所组成的组合物。
上述防漏胶水的制备方法包括如下制备步骤：将羟基硅酸盐、分散剂和水加入1500r/min的高速分散机中，再加入热固性树脂，搅拌20min，然后依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，抽空搅拌50min，即得防漏胶水。
性能测试
取三个密封合金罐样品，在其的一正面上形成多个微孔结构，微孔的直径分别为0.001mm、0.005mm、0.01mm等，然后样品加热至700℃，并保持样品在0.01MPa的微正压，将试样胶水涂敷在样品的微孔面上，观察其涂敷后表面情况记为①、在500℃时保持2h的表面情况记为②、在1000℃时保持2h的表面情况记为③。将温度不断升高，测试样品在防漏方面的最高温度。结果如下所示。
表1
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种用于回转窑的防漏胶水，其特征在于，包括如下重量份的组分：
热固性树脂80份-90份；硅烷偶联剂3份-8份；聚酰胺纤维1份-5份；羟基金属聚合物10份-20份；羟基硅酸盐1份-3份；分散剂10份-15份；水6份-12份；
所述羟基金属聚合物为羟基铝、羟基锆、羟基有机钛聚合物中的一种或者两种以上；
所述热固性树脂是以质量比为1：(1-3)的聚酰亚胺树脂与三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、乙烯基酯树脂中的一种或者两种以上所组成的组合物；
所述分散剂是以质量比为1：(3-5)的丁二醇与碳原子数8～15的高级醇所组成的组合物。
2.根据权利要求1所述的用于回转窑的防漏胶水，其特征在于，所述硅烷偶联剂为带环氧环己基的硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的用于回转窑的防漏胶水，其特征在于，所述羟基硅酸盐为羟基硅酸镁、羟基硅酸铁、羟基硅酸铝中的一种或者两种以上。
4.根据权利要求1所述的用于回转窑的防漏胶水，其特征在于，所述碳原子数8～15的高级醇为松油醇。
5.根据权利要求1所述的用于回转窑的防漏胶水，其特征在于，所述聚酰胺纤维与所述羟基金属聚合物、分散剂的质量比为1：(2-4)：(2-3)。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的用于回转窑的防漏胶水的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
将羟基硅酸盐、分散剂和水加入高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌均匀，然后依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，抽空搅拌均匀，即得防漏胶水。
7.根据权利要求6所述的用于回转窑的防漏胶水的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
将羟基硅酸盐、分散剂和水加入1500r/min-2000r/min的高速分散机中，再加入热固性树脂和硅烷偶联剂，搅拌20min-40min，然后依次加入羟基金属聚合物、聚酰胺纤维，抽空搅拌30min-60min，即得防漏胶水。
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