一種無機(jī)膠粘劑及其制備方法
【專利摘要】一種無機(jī)膠粘劑，包含以下組分原料：55～70％的酸改性后的水玻璃，10～25％的偏高領(lǐng)土，0.5～1.5％的環(huán)氧樹脂，1.3～3.5％的增塑劑，12～15％的固化劑。其制備方法為：將酸改性后的水玻璃、偏高領(lǐng)土、環(huán)氧樹脂、固化劑混合放入反應(yīng)器內(nèi)混合，加熱，溫度為115～125℃時加入增塑劑，保持此溫度繼續(xù)攪拌25～35min，即得產(chǎn)品。本發(fā)明為一種無機(jī)膠粘劑，使得所得無機(jī)膠粘劑具有耐高溫、阻燃、耐水，無毒無污染、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種無機(jī)膠粘劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膠粘劑及其制備方法，特別涉及一種無機(jī)膠粘劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]硅酸鈉,俗稱泡花堿,是一種水溶性硅酸鹽,其水溶液俗稱水玻璃,是一種礦黏合齊U。其化學(xué)式為R20.nSi02，式中R2O為堿金屬氧化物，η為二氧化硅與堿金屬氧化物摩爾數(shù)的比值，稱為水玻璃的摩數(shù)。建筑上常用的水玻璃是硅酸鈉(Na2O^nS12)的水溶液。水玻璃通常采用石英粉(S12)加上純堿(Na2CO3)，在1300?1400°C的高溫下煅燒生成液體硅酸鈉，從爐出料口流出、制塊或水淬成顆粒。再在高溫或高溫高壓水中溶解，制得溶液狀水玻璃產(chǎn)品。近年來，耐高溫的環(huán)保型無機(jī)膠粘劑引起了人們的普遍關(guān)注。
[0003]無機(jī)膠粘劑是有機(jī)物高分子增加水玻璃的粘度，僅從粘度角度看，有機(jī)物高分子含量在一定范圍內(nèi)水玻璃仍能正常使用；有機(jī)物含量在一定范圍內(nèi)時，其能增加水玻璃的粘結(jié)能力，但當(dāng)其含量超過這個規(guī)定范圍時時，水玻璃的粘結(jié)能力反而略有下降。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，無機(jī)膠粘劑使用領(lǐng)域也越來越廣，其市場也越來越大，一些高性能、高品質(zhì)、高附加值新產(chǎn)品相繼投產(chǎn)。
[0004]目前，有關(guān)通過改性水玻璃研制無機(jī)粘合劑的相關(guān)信息確是少之又少。所謂改性水玻璃，就是在水玻璃(硅酸鈉)中加入少量能改變水玻璃特性的物質(zhì)，它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中都有著極其廣闊的應(yīng)用前景。硅酸鈉水溶液，可以做膠粘劑單獨(dú)使用，但粘接性能和耐水性能等都較差。所以往往在硅酸鈉水溶液中加入一些輔助材料改善其性能。如加入食鹽可以提高膠液粘度；加入尿素、硼砂、純堿可以提高粘接強(qiáng)度；加入干酪素、淀粉、糖可以提聞?wù)辰訌?qiáng)度和朝性；加入石灰可以提聞耐水性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，發(fā)明一種無機(jī)膠粘劑，使得所得無機(jī)膠粘劑具有耐高溫、阻燃、耐水，無毒無污染、綠色環(huán)保的效果。
[0006]一種無機(jī)膠粘劑，按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)比，包含以下組分原料:
[0007]55?70%的酸改性后的水玻璃
[0008]10?25 %的偏高領(lǐng)土
[0009]0.5?1.5%的環(huán)氧樹脂
[0010]1.3?3.5%的增塑劑
[0011]12?15%的固化劑
[0012]其中，所述的酸改性后的水玻璃為:將濃硫酸倒入4?SmL的水中混合，形成硫酸溶液，然后將該硫酸溶液倒入40?50mL的水玻璃中，攪拌20?40min即可。
[0013]其中，加入的濃硫酸為加入的水玻璃質(zhì)量的1.0?2.5%。
[0014]其中，所述的偏高嶺土為將高嶺土加熱至500?700°C并保持0.5?1.5h，冷卻后制得。
[0015]其中，所述的增塑劑為合成植物酯。
[0016]其中，所述的固化劑為氟硅酸鈉。
[0017]一種無機(jī)膠粘劑的制備方法，包含以下操作:
[0018](I)稱取所需各組分原料；
[0019](2)將酸改性后的水玻璃、偏高領(lǐng)土、環(huán)氧樹脂、固化劑混合放入反應(yīng)器內(nèi)混合，攪拌并加熱，溫度為115?125°C時加入增塑劑，保持此溫度繼續(xù)攪拌25?35min，即得產(chǎn)品。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0021]本發(fā)明在酸改性水玻璃的基礎(chǔ)上，添加少量偏高嶺土和有機(jī)高分子，研制新型的無機(jī)粘合劑，使其具有更強(qiáng)粘合性，并具有耐高溫性；利用其在溶液狀態(tài)時，添加少量環(huán)氧樹脂，提高其耐水性和粘結(jié)性。將溫度控制在115?125°C，并在其中加入增塑劑合成植物酯，使得膠粘劑在固化過程中所產(chǎn)生的變形和內(nèi)應(yīng)力減小，從而使有機(jī)膠粘劑固化達(dá)到最佳狀態(tài)。本發(fā)明所制得無機(jī)膠粘劑具有耐高溫、阻燃、耐水無毒無污染、綠色環(huán)保的好處，更適合現(xiàn)今綠色環(huán)保的主題，而且本發(fā)明制備工藝方法簡單、易操作。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下參照【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步描述本發(fā)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施，本發(fā)明保護(hù)范圍并不受制于本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0023]實(shí)施例1
[0024]0.4mL的濃硫酸緩慢倒入4mL的去離子水中混合均勻，形成硫酸溶液，然后將硫酸溶液倒入40mL的水玻璃中，攪拌20min，即形成酸改性夠的水玻璃，備用。
[0025]將500g高嶺土放入干燥箱中保持溫度為500°C干燥1.5h，冷卻至室溫，即為偏高嶺土，備用。
[0026]以g為單位，稱取以下組分原料:55g酸改性后的水玻璃，25g偏高嶺土，1.5g環(huán)氧樹脂，3.5g的合成植物酯，15g氟硅酸鈉，然后將酸改性后的水玻璃、偏高領(lǐng)土、環(huán)氧樹脂、固化劑混合放入三口圓底燒瓶中混合，攪拌，加熱，溫度為115 °C時想三口圓底燒瓶內(nèi)加入
3.5g的合成植物酯，保持此溫度繼續(xù)攪拌25min，停止加熱，自然冷卻至室溫，所得即為無機(jī)膠粘劑。
[0027]實(shí)施例2
[0028]0.79mL的濃硫酸緩慢倒入6mL的蒸餾水中混合均勻，形成硫酸溶液，然后將硫酸溶液倒入45mL的水玻璃中，攪拌30min，即形成酸改性夠的水玻璃，備用。
[0029]將500g高嶺土放入干燥箱中保持溫度為600°C干燥lh，冷卻至室溫，即為偏高嶺土，備用。
[0030]以g為單位，稱取以下組分原料:60g酸改性后的水玻璃，25g偏高嶺土，1.0g環(huán)氧樹脂，2.0g的合成植物酯，12g氟硅酸鈉，然后將酸改性后的水玻璃、偏高領(lǐng)土、環(huán)氧樹脂、固化劑混合放入三口圓底燒瓶中混合，攪拌，加熱，溫度為120 V時想三口圓底燒瓶內(nèi)加入
2.0g的合成植物酯，保持此溫度繼續(xù)攪拌30min，停止加熱，自然冷卻至室溫，所得即為無機(jī)膠粘劑。
[0031]實(shí)施例3
[0032]1.25mL的濃硫酸緩慢倒入SmL的去離子水中混合均勻，形成硫酸溶液，然后將硫酸溶液倒入50mL的水玻璃中，攪拌40min，即形成酸改性夠的水玻璃，備用。
[0033]將500g高嶺土放入干燥箱中保持溫度為700°C干燥0.5h，冷卻至室溫，即為偏高嶺土，備用。
[0034]以g為單位，稱取以下組分原料:7O g酸改性后的水玻璃，14.2 g偏高嶺土，0.5 g環(huán)氧樹脂，1.3g的合成植物酯，14g氟硅酸鈉，然后將酸改性后的水玻璃、偏高領(lǐng)土、環(huán)氧樹脂、固化劑混合放入三口圓底燒瓶中混合，攪拌，加熱，溫度為125 °C時想三口圓底燒瓶內(nèi)加入1.3g的合成植物酯，保持此溫度繼續(xù)攪拌35min，停止加熱，自然冷卻至室溫，所得即為無機(jī)膠粘劑。
[0035]實(shí)施例4
[0036]0.4mL的濃硫酸緩慢倒入4mL的去離子水中混合均勻，形成硫酸溶液，然后將硫酸溶液倒入40mL的水玻璃中，攪拌30min，即形成酸改性夠的水玻璃，備用。
[0037]將500g高嶺土放入干燥箱中保持溫度為600°C干燥1.5h，冷卻至室溫，即為偏高嶺土，備用。
[0038]以g為單位，稱取以下組分原料:70g酸改性后的水玻璃，1g偏高嶺土，1.5g環(huán)氧樹脂，3.5g的合成植物酯，15g氟硅酸鈉，然后將酸改性后的水玻璃、偏高領(lǐng)土、環(huán)氧樹脂、固化劑混合放入三口圓底燒瓶中混合，攪拌，加熱，溫度為120 V時想三口圓底燒瓶內(nèi)加入
3.5g的合成植物酯，保持此溫度繼續(xù)攪拌30min，停止加熱，自然冷卻至室溫，所得即為無機(jī)膠粘劑。
[0039]檢測:
[0040]利用實(shí)施例1?4所得無機(jī)膠粘劑,準(zhǔn)備長X寬X高為1cmX 10cmX3cm的模具，然后將木屑、木渣混合放入模具內(nèi)，再放入10g的無機(jī)膠粘劑混合，壓成合成板。對所得合成板進(jìn)行檢測:
[0041]耐高溫:最高可承受1900°C的高溫；熱膨脹系數(shù)小，僅為鋼鐵的1/8，陶瓷的1/3。具有較好的耐水性；套接拉伸剪切強(qiáng)度大于200MPa。
[0042]本發(fā)明在酸改性水玻璃的基礎(chǔ)上，添加少量偏高嶺土和有機(jī)高分子，研制新型的無機(jī)粘合劑，使其具有更強(qiáng)粘合性，并具有耐高溫性；利用其在溶液狀態(tài)時，添加少量環(huán)氧樹脂，提高其耐水性和粘結(jié)性。將溫度控制在115?125°C，并在其中加入增塑劑合成植物酯，使得膠粘劑在固化過程中所產(chǎn)生的變形和內(nèi)應(yīng)力減小，從而使有機(jī)膠粘劑固化達(dá)到最佳狀態(tài)。本發(fā)明所制得無機(jī)膠粘劑具有耐高溫、阻燃、耐水無毒無污染、綠色環(huán)保的好處，更適合現(xiàn)今綠色環(huán)保的主題，而且本發(fā)明制備工藝方法簡單、易操作。
【權(quán)利要求】
1.一種無機(jī)膠粘劑，其特征在于，按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)比，包含以下組分原料: 55?70%的酸改性后的水玻璃； 10?25%的偏高領(lǐng)土 ； 0.5?1.5%的環(huán)氧樹脂； 1.3?3.5%的增塑劑； 12?15%的固化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無機(jī)膠粘劑，其特征在于，所述的酸改性后的水玻璃為:將濃硫酸倒入4?8mL的水中混合,形成硫酸溶液，然后將該硫酸溶液倒入40?50mL的水玻璃中，攬祥20?40min即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述無機(jī)膠粘劑，其特征在于:加入的濃硫酸為加入的水玻璃質(zhì)量的 1.0 ?2.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述無機(jī)膠粘劑，其特征在于:所述的偏高嶺土為將高嶺土加熱至500?700°C并保持0.5?1.5h，冷卻后制得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述無機(jī)膠粘劑，其特征在于:所述的增塑劑為合成植物酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述無機(jī)膠粘劑，其特征在于:所述的固化劑為氟硅酸鈉。
7.—種如權(quán)利要求1所述的無機(jī)膠粘劑的制備方法，其特征在于，包含以下操作: (1)稱取所需各組分原料； (2)將酸改性后的水玻璃、偏高領(lǐng)土、環(huán)氧樹脂、固化劑混合放入反應(yīng)器內(nèi)混合，攪拌并加熱，溫度為115?125°C時加入增塑劑，保持此溫度繼續(xù)攪拌25?35min，即得產(chǎn)品。
【文檔編號】C09J11/04GK104449410SQ201410667608
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】丁偉斌 申請人:南寧市老永淳紅木家具廠