[发明专利]一种耐高温的碱激发铝硅酸盐粘结剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐高温的碱激发铝硅酸盐粘结剂及其制备方法，所述粘结剂的组分按质量份数计包括，偏高岭土30～40份、硅灰5～10份、白刚玉微粉50～70份、水玻璃40～60份、氢氧化钾1～10份，蒸馏水10～15份。该粘结剂的制备方法包括以下步骤：步骤1，按上述的质量份数，将偏高岭土、硅灰、水玻璃、氢氧化钾和蒸馏水混合均匀，得到浆体；步骤2，在浆体中加入上述质量份数的白刚玉微粉，混合均匀，得到的耐高温的碱激发铝硅酸盐粘结剂结合强度高、高温热处理后尺寸稳定性较好、成本低、制备工艺简单，可室温固化，从而拓宽了铝硅酸盐粘结剂的应用范围。

技术领域

本发明涉及耐火材料制造技术领域，具体为一种耐高温的碱激发铝硅酸盐粘结剂及其制备方法。

背景技术

粘结剂能够将同质或异质物体表面粘接在一起，特别适用于不同材质、不同厚度及复杂构件之间连接，而市面上销售的粘结剂多数适应的工艺温度低、粘接强度不足，难以满足高温、高压等复杂工况条件。目前，粘结剂主要分为无机粘结剂(如磷酸盐粘结剂、硅酸盐粘结剂)和有机粘结剂(如环氧树脂、酚醛树脂、有机硅类和聚酰亚胺树脂)两大类。有机粘结剂虽粘结强度较高但其耐高温性低、环保性能差且不易加工，而无机硅酸盐粘结剂使用温度较高，特别是磷酸盐粘结剂使用温度可达1000℃以上，且环保无毒、制备简便、成本低廉，常用在耐火涂料、防火保温材料和铸造等方面。

磷酸盐粘结剂因固化温度较低，粘接强度高，广泛应用于制备高温复合材料和粘接陶瓷、玻璃等耐热材料。据相关文献报道，有研究者以磷酸二氢铝为主要成分，氧化锌和氧化镁为固化剂，氧化锆和二氧化硅等为填料，制备一种可耐1500℃的高温粘结剂，该粘结剂虽可在高温下操作，仍存在不足，配方中所含的磷酸二氢铝并不适用于碱性材质的高温炉体耐火材料，此外，由于其粘接强度低、脆性大等缺点限制了应用。

普通无机硅酸盐粘结剂尽管价格低廉，有耐高温、粘接强度高等优点，但由于粒度分布不均匀，粘土加入量高，无外加剂等原因，其部分性能并不理想，粘结强度相较于有机粘结剂差，且使用过程中甚至出现开裂现象。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种耐高温的碱激发铝硅酸盐粘结剂及其制备方法，结合强度高、高温热处理后尺寸稳定性较好、成本低、制备工艺简单，可室温固化，从而拓宽了铝硅酸盐粘结剂的应用范围。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种耐高温的碱激发铝硅酸盐粘结剂，所述粘结剂的组分按质量份数计包括，偏高岭土30～40份、硅灰5～10份、白刚玉微粉50～70份、水玻璃40～60份、氢氧化钾1～10份，蒸馏水10～15份。

优选的，所述偏高岭土中SiO₂的质量分数≥53％，Al₂O₃的质量分数≥44％。

优选的，所述硅灰中SiO₂的质量分数≥98％。

优选的，所述白刚玉微粉中Al₂O₃的质量分数≥99％。

优选的，所述的白刚玉微粉为200目。

优选的，所述水玻璃为模数等于2.71的钾水玻璃。

优选的，所述偏高岭土和硅灰的粒度均在2μm以下。

一种耐高温的碱激发铝硅酸盐粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按上述的质量份数，将偏高岭土、硅灰、水玻璃、氢氧化钾和蒸馏水混合均匀，得到浆体；

步骤2，在浆体中加入上述质量份数的白刚玉微粉，混合均匀，得到耐高温的碱激发铝硅酸盐粘结剂。

进一步，步骤1先将偏高岭土和硅灰混合均匀，之后加入氢氧化钾、水玻璃和蒸馏水混合，搅拌均匀得到浆体。