[發明專利]一種常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710672634.5
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107500643A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 李衛東;吳立波;黃馨;曹英杰;衛曉波;李小靜;白永平;李晶波;殷曉芬
• 申請（專利權）人: 無錫海特新材料研究院有限公司;太倉東立紙業有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司11249
• 代理人: 陸菊華

技術領域

本發明涉及膠粘劑領域，具體涉及一種常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑及其制備方法。

背景技術

目前粘接陶瓷材料通常使用三種膠粘劑：普通型，適用于粘貼普通水平面的各種陶瓷材料；增強型，具有較強的粘結力和抗下墜能力，能用對粘結力要求大的陶瓷材料立面的粘貼；重磚型，粘結力大，富柔韌性，能抵御粘結層熱脹冷縮產生的應力，可用于陶瓷材料各種粘接面等以及較大尺寸的粘接。

粘接力強的陶瓷材料用粘接劑大部分是雙組份，施膠工藝復雜，且大多含有有機化合物或高分子材料，不同程度地釋放氣味甚至有毒氣體，不符合環保要求。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑及其制備方法。本發明的常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑為單組分，無有毒添加物，無VOC排放，符合環境要求。

具體地，本發明提供一種常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑，其按重量份計，由如下原料制得：

基料 100

模數3.0的硅酸鈉 85-100

波特蘭水泥 90-100

增韌補強材料 30-45

去離子水 150-200。

其中，所述基料為磷酸二氫鋁。

此外，所述所述波特蘭水泥為300#硅酸鹽水泥。

此外，所述增韌補強材料為長度0.3mm平均直徑6μm玻璃纖維。

此外，所述成分還包括弱酸性陽離子交換樹脂，其為模數3.0的硅酸鈉的重量的0.3-1％。所述弱酸性陽離子交換樹脂為DOWEX MAC-3。其是2-丙烯酸與二乙烯基苯的聚合物。

本發明還提供一種如上所述的常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑的制備方法，其包括下述步驟：

(1)將模數3.0的硅酸鈉溶于去離子水中，加入弱酸性陽離子交換樹脂攪拌處理；

在該步驟中發生如下反應：Na₂SiO₃+2H+→2Na++H₂SiO₃

(2)將步驟(1)得到的物料與基料、增韌補強材料和波特蘭水泥均勻混合即得到所述的常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑。

其中，所述的弱酸性陽離子交換樹脂為DOWEX MAC-3，其是2-丙烯酸與二乙烯基苯的聚合物。

由本發明的常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑在常溫5-8min適用期，2h完全固化，剪切強度：常溫下為4MPa以上、500℃下為3MPa以上、800℃下為2MPa以上。

如上所述，本發明的常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑為單組分，施工工藝簡單，可以比使用其它粘結材料節約空間，只需要薄薄的一層就可以了；膠粘接力強大且韌性高，如果施工工藝合理，陶瓷粘接非常牢固；可實現快速粘接，減少溢出廢料，無有毒添加物，無VOC排放，符合環境要求。

具體實施方式

下面結合實施例詳細介紹本發明技術方案，但本發明并不限定于這些實施例。

實施例1

常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑，其由下述重量(單位：g)的原料制成：

磷酸二氫鋁 100

模數3.0的硅酸鈉 100

300#波特蘭水泥 95

0.3mm玻璃纖維(平均直徑6μm) 35

去離子水 185

DOWEX MAC-3 1g

制造方法：將模數為3.0的硅酸鈉100g溶于185g去離子水中，加入1g DOWEX MAC-3攪拌處理，將得到的物料與100g磷酸二氫鋁、35g玻璃纖維和95g 300#波特蘭水泥均勻混合即得到所述的常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑。

性能指標：本產品用于陶瓷材料粘接，只需要涂薄薄一層，實現5分鐘快速粘接定位，室溫固化2h后膠粘接力強大，剪切強度達到4.5MPa,500℃時剪切強度達3.05MPa，800℃時剪切強度達2.1MPa。

實施例2

常溫快速固化磷硅酸鹽無機膠粘劑，其由下述重量(單位：g)的原料制成：

磷酸二氫鋁 100

模數3.0的硅酸鈉 98

300#波特蘭水泥 92

0.3mm玻璃纖維(平均直徑6μm) 40

去離子水 190

DOWEX MAC-3 0.29g