[发明专利]一种石墨粘接剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粘接剂，尤其涉及一种用于石墨制品之间的粘接的石墨粘接剂及制备方法。

背景技术

石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合，构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。石墨是其中一种最软的矿物，石墨的一个主要用途是生产耐火材料，包括耐火砖、坩埚、连续铸造粉、铸模芯、铸模、洗涤剂和耐高温材料。

由于石墨用途广泛，所以较大型、较复杂的石墨成品一般由多个较小、较简单的石墨制品组合而成。特别是石墨异形件，由于其加工难度大，许多大型件和结构复杂件根本无法一体成型，所以需要先加工多个独立的石墨部件即石墨制品，然后将这些部件组装在一起形成石墨异形件。

但目前尚无专门的石墨粘接剂，所以只能采用普通的粘接剂进行粘接，其粘接稳定性不够理想，有待改进。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种粘接稳定性高的石墨粘接剂及制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种石墨粘接剂，包括以下原料：沥青、石墨粉、石油焦粉、树脂、硬脂酸、发泡剂、油酸。

作为优选，石墨粘接剂由以下原料组成：沥青、石墨粉、石油焦粉、树脂、硬脂酸、发泡剂、油酸。

优选地，所述沥青的软化点≤90℃，所述石墨粉的粒度≤0.075mm、纯度≥65.0％，所述石油焦粉的粒度≤0.075mm、纯度≥80.0％，所述树脂为环氧树脂634，所述硬脂酸为工业硬脂酸1801，所述发泡剂为碳酸氢钠，所述油酸为分析纯级别的油酸。

具体地，各原料的质量份为：沥青100～110份，石墨粉30～35份，石油焦粉8～10份，树脂2～3.2份，硬脂酸1.5～1.8份，发泡剂2～2.5份，油酸0.08～0.1份。

作为最优选择，各原料的质量份为：沥青105份，石墨粉33份，石油焦粉9份，树脂2.85份，硬脂酸1.65份，发泡剂2.1份，油酸0.09份。

一种石墨粘接剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)沥青溶化：使用中温沥青，溶化时间为300～350分钟，溶化温度≥70℃；

(2)第一次混捏：加入树脂和硬脂酸混捏，混捏时间为25～35分钟；

(3)第二次混捏：加入石墨粉和石油焦粉混捏，混捏时间为35～45分钟；

(4)出锅：出锅温度90±5℃，出锅冷却后，装袋待用；

(5)破碎：将步骤(4)所得混合料进行破碎，破碎粒度≤4mm；

(6)搅拌：加入发泡剂和油酸搅拌，搅拌时间为15～25分钟，即得石墨粘接剂；若需要预成型，则将配好的石墨粘接剂置于模具中成型即可。

优选地，所述步骤(1)中，溶化时间为330分钟，溶化温度≥75℃；所述步骤(2)中，混捏时间为30分钟；所述步骤(3)中，混捏时间为40分钟；所述步骤(6)中，搅拌时间为20分钟。

本发明的有益效果在于：

本发明所述石墨粘接剂，其最显著特点是能够在100-200℃温度范围内发泡，扩大粘接面，有效粘牢石墨件，将小型石墨件或结构简单的石墨件，拼接成大型石墨件或结构复杂的石墨件；本石墨粘接剂还可用于粘接石墨电极。另外，本石墨粘接剂所用原料中的石墨粉是炭素生产的废副品，在此得到了有效利用，从而减少了石墨材料的浪费和重复加工，对节能环保具有积极作用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

按以下方法制备石墨粘接剂：

(1)备料：沥青：软化点≤90℃，石墨粉：粒度≤0.075mm、纯度≥65.0％，石油焦粉：粒度≤0.075mm、纯度≥80.0％，环氧树脂634，工业硬脂酸1801，碳酸氢钠，分析纯级别的油酸；

(2)沥青溶化：使用105千克中温沥青，溶化时间为330分钟，溶化温度≥75℃；

(3)第一次混捏：加入2.85千克环氧树脂634和1.65千克工业硬脂酸混捏，混捏时间为30分钟；

(4)第二次混捏：加入33千克石墨粉和石油焦粉混捏，混捏时间为40分钟；

(5)出锅：出锅温度90±5℃，出锅冷却后，装袋待用；

(6)破碎：将步骤(5)所得混合料进行破碎，破碎粒度≤4mm；

(7)搅拌：加入2.1千克发泡剂和0.09千克油酸搅拌，搅拌时间为20分钟，即得石墨粘接剂；若需要预成型，则将配好的石墨粘接剂置于模具中成型即可。