[发明专利]石墨耐火粘结剂及制备方法

说明书

本发明提供了一种石墨耐火粘结剂，该胶粘剂原料包含石墨粉、胶粘剂、固化剂、增强剂、分散剂、增韧剂和水。本发明还提供了上述石墨耐火粘结剂的制备方法。相比于传统的石墨修补剂，本发明的石墨耐火粘结剂不仅可以完成对石墨结构件的修补，还可以在高温工况下保证结构的稳定性，耐火胶粘剂制备方法简便，使用条件不苛刻，对环境要求低，适用性强。本发明的石墨耐火粘结剂不会与熔融金属发生反应，在石墨粘结上具有更广阔的应用空间，改变了高温石墨模具只能通过传统的机加工工艺成型的现状。

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及石墨耐火粘结剂及制备方法。

背景技术

由于受到修补和粘结材料的限制，耐高温石墨模具的成型主要通过机加工来完成，材料浪费多，加工周期长。

石墨作为一种高热稳定性的材料，很适合做为超高温金属熔炼模具材料使用。在做为超高温金属熔炼模具使用的过程中，根据工况会需要用到修补剂。现有技术中，CN105713513A公开了一种铸件修补用合金添加剂，原料包括废机油、有机硅树脂、聚醚醚酮、环氧大豆油、丁腈橡胶、卡拉胶、氢化蓖麻油、沸石粉、石棉粉、微粉石墨、硬脂酸镁、纳米氧化锆、纳米锌粉、二苯醚和丙三醇，该发明添加剂与合金混合后即形成铸件修补剂，能有效对铸件进行修补，并且涂覆于铸件缺陷面后能在常温下快速固化，固化时间最长不超过3h，从而缩短生产时间和投入成本。CN107903856A提供了一种防霉抗磨修补剂及其制备方法，该修补剂原料含有环氧树脂、硅烷偶联剂、云母粉、氧化石墨烯、纳米磁颗粒、纳米陶瓷粉、二硫化钼、纳米银颗粒、钛酸酯偶联剂、异丙醇和聚乙烯吡咯烷酮等，该发明制备的修补剂防霉性能好，同时具有优良的抗腐蚀性能、抗磨性能和防锈性能，适于工业应用。上述修补添加剂均不耐高温。

由于现有技术中，修补剂所含的大多数原料不耐高温，无法保证在900℃以上的高温工况下仍能具有较高的力学强度，因此使用传统的修补剂无法用于粘结有氧高温工况下的石墨构件，导致高温石墨模具只能通过传统的机加工工艺成型，造成了材料的浪费和成本的提高。

综上，仍需开发一种耐火石墨胶粘剂，通过胶粘剂将简单的石墨零件粘结成复杂的形状，从而应用于高温模具的领域，降低机加工对原材料的浪费并节省成本。

发明内容

为解决现有技术中，修补剂不适用于900℃以上的高温工况，无法用于粘结有氧高温工况下的石墨构件的问题，本发明的目的之一是提供一种石墨耐火粘结剂。

本发明的目的之二是提供上述石墨耐火粘结剂的制备方法。

石墨耐火粘结剂，原料包含以下重量份计的组分：

石墨粉50～70份，

胶粘剂5～20份，

固化剂5～15份，

增强剂5～20份，

分散剂1～10份，

增韧剂1～10份，

水5～20份。

优选地，所述石墨粉为纳米石墨粉，所述纳米石墨粉的粒径范围是20～100nm。

优选地，所述胶粘剂为磷酸二氢铝。

优选地，所述固化剂为氧化锌。

优选地，所述增强剂为纳米二氧化硅。

优选地，所述分散剂为纳米氧化铝，所述纳米氧化铝的粒径范围是20～30nm。

优选地，所述增韧剂为SiC、Fe₂O₃、CaO和Mg0按质量比为3：1：1：1的混合物。

上述石墨耐火粘结剂的制备方法，步骤包括：