[发明专利]一种耐高温粘结剂及其制备方法和耐高温材料

说明书

本发明公开了一种耐高温粘结剂及其制备方法和耐高温材料，该耐高温粘结剂包括如下重量百分数计的原料组分：20～80％磷酸盐粘结剂、3～30％有机碱、1～10％醇类化合物和10～50％水。通过以上方式，本发明粘结剂粘结性强，耐高温性能优异，在高温下长时间内具有良好的粘结性，可应用于金属或非金属基材，且无需配合铬酐等钝化材料使用，安全可靠环保。

技术领域

本发明涉及粘结剂技术领域，具体涉及一种耐高温粘结剂及其制备方法和耐高温材料。

背景技术

随着科技和时代的不断进步和发展，粘结剂作为一种重要的化工产品广泛的应用于各个不同的领域。近年来由于航空航天、船舶、锅炉等行业的持续不断的发展，对粘结剂耐高温性、耐久性和环保等性能提出了越来越高的要求。

目前，关于中低温粘结剂已经有较为成熟和完善的体系，大规模地应用在传热/散热管道、空气预热等相关领域。而应用于航空航天、锅炉等高温领域的粘结剂通常无法长时间的对填充料和基体提供有效粘结。磷酸盐粘结剂作为一种绿色环保的铸造无机粘结剂，它具有溃散性好，无色、无味、无毒的特点，能够明显减少对环境的污染，且其物理、化学性能等都能很好的满足铸造生产要求，可用于灰铸铁件、球磨铸铁和铸钢件，但传统的磷酸盐粘结剂通常需要配合含六价铬的钝化剂一起使用，钝化剂对金属基材表面进行钝化，在金属基材表面形成一层很薄的钝化膜，起到一定的保护作用，同时防止磷酸盐粘结剂对金属基材进行腐蚀，但由于六价铬离子具有强迁移能力，是世界卫生组织认定的强致癌物质，因而将含六价铬的钝化剂配合磷酸盐粘结剂使用，会对工作人员带来危害，处理不妥当还会造成极大的环境重金属污染危害。因此，迫切需要寻找开发一种能在高温下长时间保持良好的粘结性能且符合环保要求的粘结剂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种耐高温粘结剂及其制备方法和耐高温材料。该粘结剂的耐高温性强，可在高温下长时间保持良好的粘结性，且安全可靠。

本发明所采用的技术方案是：一种耐高温粘结剂，包括如下重量百分数计的原料组分：20~80%磷酸盐粘结剂、3~30%有机碱、1~10%醇类化合物和10~50%水。

优选地，所述有机碱选自脂肪胺类化合物和醇胺类化合物。通过采用醇胺类化合物与脂肪胺类化合物配合，与磷酸盐粘结剂的网络节点反应，可防止有机碱过度反应，影响磷酸盐粘结剂的耐温性能，同时可调节磷酸盐粘结剂pH值。进一步优选地，所述脂肪胺类化合物与所述醇胺类化合物的质量比为（0.5~2）:1。

优选地，所述脂肪胺类化合物为脂肪族二胺化合物，具体可选自乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺中的至少一种。

所述醇胺类化合物优选一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的至少一种。

所述磷酸盐粘结剂优选磷酸二氢铝、磷酸二氢镁和磷酸二氢锌中的至少一种。进一步优选地，所述磷酸盐粘结剂的固含量为45~55%，pH值为2~5。

优选地，所述醇类化合物选自乙醇、丙醇、丁醇、二乙醇、丙二醇和丙三醇中的至少一种。

以上耐高温粘结剂可直接用于材料之间的粘合，也可适用于各种耐高温材料中，包括耐高温金属防护涂料、高温窑炉修补料、耐火材料等，粘结剂的添加量可以为耐高温材料总重量的5~50%。具体地，该耐高温粘结剂可用于各类耐高温材料表面防护涂层的涂料，如用于热轧金属材料的高温涂料和高温防氧化涂料、阻燃涂料，该粘结剂一般在常温下使用，可随工件的升温起粘结作用，制成涂料可起防护作用；另外，该耐高温粘结剂也可用于高温窑炉填补料中，如粘结剂与填补料组分如刚玉、石英、耐火黏土等耐火骨料混合配置成整体构筑材料、修补用材料、砌筑材料、接缝材料等不定形耐火浆料，与基体耐火材料有很好的结合性能。

本发明还提供了一种上述耐高温粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将磷酸盐粘结剂加入反应釜中，边搅拌边加热至100~120℃；