[發明專利]一種耐高溫地質聚合物無機膠粘劑

在審

• 申請號: 202010115721.2
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111302684A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 荊銳;魏俊;王力勇;閻培渝;張慧杰;夏陽
• 申請（專利權）人: 深圳市建工集團股份有限公司;清華大學
• 主分類號: C04B12/00
• 分類號: C04B12/00;C04B7/153;C04B7/26;C04B7/40
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明屬于建筑材料技術領域，尤其涉及一種耐高溫地質聚合物無機膠粘劑，可用于建筑物結構加固時粘貼鋼板或其它補強材料制品，也可直接修補結構缺損。該膠粘劑由A、B兩種組份組成，所述的A組份為工業固體副產品和天然礦物粉體，所述的B組份為復合堿性激發劑，由水玻璃、氫氧化鈉和水按一定比例混合而成。本發明利用大量工業副產品及豐富的天然礦物原料來彌補傳統的無機膠粘劑在粘接強度及耐久性等方面的不足，制得的耐高溫地質聚合物無機膠粘劑具有施工工藝簡便，強度高，耐高溫性能好，在降低無機膠粘劑制備成本的同時可以進一步降低二氧化碳排放量，實現綠色環保的目的。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，尤其涉及一種耐高溫地質聚合物無機膠粘劑及其制備方法。

背景技術

地質聚合物是指采用天然礦物、工業副產品或以有機、無機硅鋁化合物為原料制備的由硅氧四面體與鋁氧四面體交互形成的三位網絡凝膠體，具有低二氧化碳排放、優良的耐久性、早期強度高、有較高的界面結合強度、抗滲性好、耐高溫性能好等優點。隨著我國鋼鐵行業的迅猛發展和煤炭資源利用量的增加，我國每年礦渣產量約2.4億噸，到2020年我國粉煤灰排放量預計達到9億噸，礦渣和粉煤灰已成為產量巨大的工業副產品。同時資料表明，我國高嶺土資源儲量達到25.03億噸。以工業副產品(礦渣粉、粉煤灰等)、天然礦物(高嶺土等)為原料，經堿性激發劑激發形成的膠凝材料用于土木工程建設是我國建設環境友好型社會的必然要求，也是土木工程綠色發展的必然要求。

無機膠粘劑是以無機化合物為基料配制而成的膠粘劑，包含磷酸鹽和硅酸鹽兩大類，由于磷酸鹽類膠粘劑質地太脆且不耐高溫。因此，在實際生產中廣泛應用的是硅酸鹽類膠粘劑。通常，硅酸鹽類無機膠粘劑是以硅酸鈉(水玻璃)為主體，加入氧化物(如氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂和氧化鐵等)、鋁粉、石墨粉及水泥等配制而成。與有機膠粘劑(尤以乳膠、環氧樹脂為代表)相比，常用的硅酸鹽類無機膠粘劑具有環保無毒、阻燃性好、粘接應力小、操作方便、成本低等優點，它能在高于800℃溫度環境下正常工作，故無機膠粘劑在防火保溫材料、航空、電子工業、建筑和黏接金屬、木材等地方發揮著不可替代的作用。但硅酸鹽類無機膠粘劑仍存在碳排放較大、粘接強度低及耐水性較差等弱點。

本發明旨在提出制備一種耐高溫地質聚合物無機膠粘劑，利用大量的工業固體副產品及豐富的天然礦物粉體來彌補傳統的硅酸鹽類無機膠粘劑在粘接強度及耐久性等方面的不足，在節約無機膠粘劑制備成本的同時可以進一步降低二氧化碳排放量，以達到綠色環保的目的。

發明內容

發明要解決的技術問題

本發明的目的是彌補傳統硅酸鹽類無機膠粘劑性能不足，提供一種制作工藝簡單、成本低廉的無機膠粘劑的制備方法。用該法所制備的耐高溫地質聚合物無機膠粘劑的工作性及耐久性良好、粘接強度高、低碳環保。

用于解決技術問題的方法

針對上述問題，本發明提出了一種耐高溫地質聚合物無機膠粘劑及其制備方法。

根據本發明的一個實施方案，提供一種耐高溫地質聚合物無機膠粘劑，其包括A、B兩種組份：所述A組份以工業固體副產品和天然礦物粉體作為原料；所述B組份為復合堿性激發劑。

一種實施方式為，其中，所述A組份由以下材料均勻混合制備得到：24-54重量份的礦渣粉、6-24重量份的偏高嶺土、6-12重量份的粉煤灰。

一種實施方式為，其中，所述B組份由水玻璃、氫氧化鈉和水三者混合制備得到：30-34重量份的水玻璃、3.8-4.3重量份的氫氧化鈉、3.2-3.6重量份的水。

一種實施方式為，其中，所述的礦渣粉的等級不低于S95級，比表面積不低于400m²/kg，其化學成分中SiO₂與Al₂O₃的質量比范圍為1.7-2.0。