硅酸盐型胶黏剂的应用研究.docVIP

硅酸盐型胶黏剂的应用研究 00 摘要：硅酸盐型胶黏剂以其优异的粘接性能和耐高温性能，在金属、玻璃、陶瓷等材料的生产和粘接等方面起着重要的作用。本文系统地综述了硅酸盐型无机胶黏剂的特性及其在模具铸造、陶瓷及陶瓷复合材料、涂料、建筑等方面的应用，指出了硅酸盐型胶黏剂的发展方向。 关键词：硅酸盐型胶黏剂 特性 应用 0 前言 硅酸盐型胶黏剂是以碱金属硅酸盐为粘料，加入适量固化剂和填料组成。这类胶黏剂粘接强度较高，耐热、耐水性能较好，被广泛应用于机械、冶金、勘探、交通、兵器等领域 ，其基本特点是：粘接性能好、耐高温、易操作、成本低、尤其在金属、玻璃 、陶瓷等材料的生产和粘接等方面起着重要的作用 。 1 硅酸盐型胶黏剂的特性 1.1耐高温性好 现今普适的有机胶黏剂在承受温度的上限上无法突破 200℃,而普通硅酸盐的耐温上限则可以达到900℃,若再经过改良,耐温上限可突破1000℃。可以说是胶黏剂中无法替代的巨擘。 1.2环保无毒 随着生态地球概念的提出， 安建工程中的绿色、 生态、 以及环保、 无毒， 已经成为了不可阻挡的趋势。而有机胶黏剂的制作和使用中，这是一个十分艰巨的研究课题。 但是硅酸盐型胶黏剂的诞生就将这一难题轻松化解 ，由于硅酸盐型胶黏剂的成分皆为无机物， 使用的溶剂也是最为普通安全的水， 在 VOC 的释放含量检测上也呈现百分百零释放的成果 ， 因此可以说硅酸盐型胶黏剂是适应安全环保无毒的首选。 1.3工艺简单 目前市场上普遍使用的有机胶黏剂需要使用十分复杂的生产工艺才能达到质量要求，不仅在制作过程 中需要添加消泡剂、分散剂和稳定剂等多种必须添加剂， 有些有机胶黏剂还需要添加十几种乃至数十种的外加剂， 制作的工艺技术含量要求也非常高， 而硅酸盐型胶黏剂的制作上只需要将各成分的配比把握好 ， 进行适当的混合搅拌即可 出产 ，生产工艺异常简便。 1.4成本低廉 由于市场上现存的有机胶黏剂价格一般都在万元每吨左右，属于成本比较高的消耗品，而硅酸盐型胶黏剂的成本价格为 1 5 0 0元每吨， 同比其他有机胶黏剂 ， 价格仅为十分之一上下，成本十分低廉。 1.5粘结力低 由于市场上现存 的有机粘结剂在使用中是以化学反映中的共价键进行作用， 因此可以说有机胶黏剂的粘结作用力是十分强劲的。 但是由于硅酸盐型胶黏剂在化学作用上属于离子键作用 ， 因此 ， 硅酸盐型胶黏剂的粘结力属于刚性结构， 因此粘结作用力就显得相对较小。 1.6耐水性差 离子化合物普遍存在分子活跃的性质， 当硅酸盐型胶黏剂在作用时形成离子化合物的过程中， 一旦遇到水 ， 就会使胶黏剂中的钠离子 迅速游离到水分子中， 使水分子与钠离子进行置换 ， 进而使胶黏剂的结构产生变化 ， 破坏胶 黏剂的稳定 ， 因此 ， 硅酸盐型胶黏剂普遍存在不耐水的缺点。 2 硅酸盐型胶黏剂的构成 硅酸盐型胶黏剂是以硅酸钠 ( 水玻璃 ) 为主体，加入氧化物 ( 如氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化镁和氧化铁等 ) 、铝粉、石墨粉及水泥等配制而成。品种较多 ， 有硅酸钠石墨胶黏剂 、 硅酸盐水泥胶黏剂等 ． 其中硅酸钠氧化物胶黏剂最为常用 ， 最有价值 。 硅酸盐型胶黏剂由甲组分液体 、 双组分液体和粉末加水调和而成 。 它能承受 800-2900 ℃ 的高温 ， 粘接碳铜的抗剪强度大于60MPa ， 抗拉强度大于 30MPa 。可用于粘接金属、陶瓷、玻璃和石料等。早期的硅酸盐型胶黏剂同样存在着粘接强度不好 ， 耐水性差 、 质脆不耐冲击等缺点。因此，在生产中需要对其进行改性。常见的有钛酸钾晶硅酸盐型胶黏剂。粘土和石棉粉是硅酸盐型胶黏剂的常用改性剂 。 近年来 ，也有用晶须作改性剂的报道 。 晶须是在人工控制的条件下 ， 以单晶结构形式生长的高纯度针状纤维材料 ，其晶体结构完整、内部缺陷较少，加入胶黏剂中，能够均匀分散，起骨架作用 ，形成纤维复合材料 。 它可以有效地改善材料的力学性能 、 耐热性能 、 摩擦磨损性能等。 3 硅酸盐型胶黏剂的应用 3.1 在模具铸造中的应用 硅酸盐型胶黏剂 具有 有机树脂的特点 ， 本身无毒 ， 且耐高温 ， 防水 。 在铸造应用过程中 ， 也不产生新的有害物质 ， 如刺激性气体 、 烟雾等公害 ， 有良好的耐热性和较高的粘接强度 。 无机胶黏剂对粘接表面的加工精度 、 表面粗糙度要求不高 ，可降低模具制造成本和缩短制造周期 。 另外 ， 粘接工艺简单 ， 操作方便 ， 不会引起工件材料的热变形和硬度下降，使模具装配的质量及其使用精度得到了保证 ，从而提高模具的使用寿命 。 在 制 备模具的 过程中先 在模具上涂 - 层有