[发明专利]一种碳材料环保粘结剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种碳材料粘结剂，该粘结剂的质量百分比为：水10—30%、乳化剂Ⅰ0.1—0.3%、乳化剂Ⅱ0.2—0.8%、中间相油20—40%、原料35—60%、氢氧化钠0.1—0.5%。该粘结剂的制备方法，其制备步骤如下：原料沥青制备、皂液的制备、粘结剂的合成。本技术方案是利用其低温条件下依然具有流动性能和粘结性能的特点，可有效解决碳材料粘结剂污染严重，提前预热的问题，具有投资小、成本低、使用方便等特点，可在‑30—120℃环境下使用。

技术领域

本发明涉及一种粘结剂，特别是一种碳材料的粘结剂。

背景技术

粘结剂环保化逐渐成为一种趋势，现有的具有污染性的粘结剂逐渐会被淘汰，同时国家对环保工作加大整治力度，使得生产企业要做到生产环保、产品环保。但是目前中国的环保粘结剂生产企业非常少，绝大多数生产企业存在生产条件落后、产量低、产品质量差及环境污染严重等问题。2015年施行的《新环保法》更是把碳材料粘结剂生产企业推向了改革的道路。因此当下迫切需要一个全新的环保粘结剂的生产工艺，投入到粘结剂的生产行业中，以改变现有的这种窘境。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的缺陷，提供一种可有效降低碳材料的环境污染问题，且使用方便、成本低的碳材料粘结剂。

本发明采用技术方案如下。

一种碳材料环保粘结剂，由质量百分比为10-30%的水、0.1-0.3%的乳化剂Ⅰ，0.2—0.8%的乳化剂Ⅱ、20—40%的中间相油、35—60%的沥青、0.1—0.5%的氢氧化钠组成。

所述乳化剂Ⅰ为亲油性乳化剂，优选肪醇聚氧乙烯醚。

所述乳化剂Ⅱ为亲水性乳化剂，优选聚乙二醇。

所述中间相油为洗油。

所述沥青为低温煤沥青、中温煤沥青、高温煤沥青、石油沥青的一种或多种的任意比例混合。

一种碳材料环保粘结剂的制备方法，其制备步骤如下：

1）原料沥青的制备：将中间相油、沥青、乳化剂Ⅰ按上述比例混合后，在搅拌状态下加热至70—120℃，待全部溶解后，在保温状态下搅拌5—15min后，备用；

2）皂液的制备：将水、乳化剂Ⅱ、氢氧化钠按上述比例混合后，在搅拌状态下加热至25—40℃，待全部溶解后备用；

3）粘结剂的合成：在搅拌的状态下将上述步骤1）制备好的原料沥青缓慢加入皂液中，待形成均匀的黑色均匀溶液，冷却至室温后即为成品。

本发明在技术方案的工作原理及特点：通常沥青与水相由于极性基团的存在互不相容，而本产品的研发主要依据沥青的微乳化技术，将常温下固态的沥青经过处理后，添加中间相油、乳化剂及碱液等，利用油相与水相之间的温度梯度形成推动力，产生自乳化效应，从而得到油包水（W/O）的均相乳状液。利用其低温条件下依然具有的流动性能，迅速固化成膜的特点，将其加入碳材料粉末中利用自身的粘合性有效的解决了现有碳材料的环保问题、具有投资小、成本低、使用方便等特点，如本发明的乳化沥青的粘合剂对环境无污染，成本为每吨2000-2500元，目前使用的煤焦油成本为每吨2600-2800元，即不污染环境又可节约成本。

具体实施方式

下面以100千克为例，对本技术方法进行详细说明如下。

实施例1

1）原料沥青的制备：称取中温沥青45千克、洗油30千克和肪醇聚氧乙烯醚0.15千克在搅拌状态下进行混合加热至90-120℃，待全部溶解后在保温，备用：

2）皂液制备：称取工业级氢氧化钠0.25千克、千克聚乙二醇0.6和24千克水在搅拌状态下混合，并加热至40℃左右，待全部溶解后，