新型磷酸盐耐温粘结剂的制备研究

衡阳师范学院

毕业论文

题目：新型磷酸盐耐温粘结剂的

制备研究

所在系：化学与材料科学系

专业：应用化学

学号：06140107

作者姓名：李国雄

指导教师：邹建陵

2010年 5 月20 日

新型磷酸盐耐温粘结剂的制备研究

化学与材料科学系应用化学专业

学号：06140107 姓名：李国雄指导老师：邹建陵

摘要：本文以磷酸二氢铝为基料，以氧化锌、氧化钙、氧化铁为主固化剂，以氧化硅为矿化剂和填料，以氧化镁为催化剂和辅固化剂，加入改性剂改性制得粘结剂，并进行探索优选。试验探讨了固化剂、物料配比、固化温度、改性稳定剂对粘结性能的影响，并用红外检测粘结剂结构。

实验结果表明：以氧化钙为固化剂，170℃固化温度，固化时加少量水，以硼酸双甘油脂为改性稳定剂制得的粘结剂综合性能最优。

关键词：粘结剂磷酸二氢铝固化剂耐高温性

目录

1 前言 (1)

1.1 引言 (1)

1.2 磷酸盐黏结剂的特点[5] (1)

1.3 磷酸盐粘结剂的结合力[6] (2)

1.4 磷酸盐粘结剂的主要影响因素 (2)

1.4.1 磷酸盐的质量分数和用量 (2)

1.4.2 固化剂的种类 (3)

1.4.3 固化温度[9] (3)

1.5 国内外研究进展 (3)

1.6 本课题创新之处和研究意义 (4)

2 实验部分 (5)

2.1 主要试剂和仪器 (5)

2.2 实验部分 (6)

2.2.1 基料的制备 (6)

2.2.2 碱金属氧化物固化剂的选择 (6)

2.2.3 改性稳定剂的合成 (6)

2.2.4 对比试验的设计 (6)

2.3 粘结剂各性能的检测方法 (7)

3. 结果与讨论 (8)

3.1 不同固化剂对粘结剂性能影响 (8)

3.2 甲、乙组分配比对粘结剂性能影响 (8)

3.2.1 甲、乙组分配比对粘结剂的力学性能影响 (8)

3.2.2 甲、乙组分配比对粘结剂的耐水性能影响 (9)

3.2.3 甲、乙组分配比对粘结剂的耐碱性能影响 (10)

3.2.4 甲、乙组分配比对粘结剂的耐酸性能影响 (11)

3.3 固化温度对粘结剂性能影响 (12)

3.3.1 固化温度对粘结剂的力学性能影响 (12)

3.3.2 固化温度对粘结剂的耐水性能影响 (13)

3.3.3 固化温度对粘结剂的耐碱性能影响 (13)

3.3.4 固化温度对粘结剂的耐酸性能影响 (14)

3.3.5 固化温度对粘结剂的耐高温性能的影响 (15)

3.4 改性稳定剂对粘结剂的性能影响 (15)

3.5 粘结剂IR分析、可能的固化机理推断和工艺流程的环保分析 (16)

3.5.1 粘结剂IR分析和可能的固化机理推断 (16)

3.5.2 工艺流程的环保分析 (19)

4 结论 (19)

致谢： (19)

参考文献： (20)

1 前言

1.1 引言

胶粘剂是是一种能够把同类或不同类的材料紧密结合在一起的物质[1]，其应用已深入到国民经济的各个领域。按组分来分类，分为有机胶粘剂和无机胶粘剂两大类。按应用途径分类，则分为一般胶粘剂和特种胶粘剂。而特种胶粘剂主要包括耐高温胶粘剂、耐低温胶粘剂、密封胶、医用胶、真空胶、耐碱胶和点焊胶等。随着科学技术的迅速发展，对胶粘剂在特殊环境下耐热性、耐介质性及其它性能的要求愈加苛刻。为此，国内外大量科研单位和企业正不断研发具有新用途、新性能的耐高温胶粘剂[2]。

有机粘结剂耐高温性不理想，一般的有机胶粘剂能承受的高温通常都在100℃以下。有机硅胶黏剂最高可耐350℃[3]。而无机胶粘剂能承受的高温达600～900℃，改进后达到1000℃以上。

无机胶粘剂有硅酸盐、磷酸盐、氧化物、硫酸盐和硼酸盐等多种，按固化机理来分，一般可以分为以下四类[4]。

空气干燥型依赖于溶剂挥发或失去水分而固化，例如水玻璃、粘土等。

水固化型以水为固化剂，加水产生化学反应而固化，例如石膏、水泥等。

热熔型即无机热熔胶，先加热到熔点以上，然后粘接，冷却固化，如低熔点金属，低熔点玻璃，玻璃陶瓷、硫黄等。

化学反应型通过加入水以外的固化剂来产生化学反应而固化，如硅酸盐类、磷酸盐类、胶体氧化铝、牙科胶泥等。

1.2磷酸盐黏结剂的特点[5]

磷酸盐胶黏剂是在水泥、耐火材料、陶瓷材料基础上发展起来的一种耐高热材料。磷酸盐胶黏剂可分为热固性和冷固性胶黏剂，热固性胶黏剂是磷酸盐基体中加入铝质、铅质、硅质、硼质等材料，加热到一定温度固化。冷固化胶粘剂是磷酸盐基体中加入镁质、锌质等材料。其凝结固化机理与物理化学性质不完全相同。冷固化类胶黏剂其硬化机理与水泥相似，热固化类胶黏剂的固化机理与其材质有关。以磷酸盐胶黏剂为基料的各种胶凝材料除了具有一般胶凝材料的特点外，还具有陶瓷材料、耐火材料的特点。

可塑性：和普通水泥一样，磷酸盐胶黏剂凝结固化前具有可塑性，因此施工方便，可以根据要求，做成任何尺寸和复杂形状物品，不像陶瓷成型工艺那样困难。