[发明专利]一种耐水无机胶粘剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐水无机胶粘剂的制备方法，尤其涉及一种柔韧性佳、耐水、粘接力强的耐水无机胶粘剂的制备方法。 

 

背景技术

20 世纪90 年代我国胶粘剂工业进入了一个高速发展的新阶段。21 世纪从2004 年到2009 年胶粘剂产量从22.7 万吨上升为379.28 万吨，年均增长率在10%以上，预计到2015年，即“十二·五”计划末，我国胶粘剂产量将突破600 万吨大关。近年来，随着我国耐火材料、军工、航空等行业的发展，迫切需要大批能在高温环境中使用的胶粘剂。

经过数十年生产经验总结和系统的理论研究，乳液聚合生产技术已经发展成熟，在高分子聚合物制备领域，由于溶液聚合生产技术由于其存在一定难以克服的缺陷以及其对环境污染较大，溶液聚合相关技术工艺渐渐被更具优越性乳液聚合生产技术与工艺所取代。随着人们保护环境意与日俱增，科学技术人员越来越来关注乳液聚合生产技术极其相关应用。数十年中，乳液聚合技术在无数出色的科学技术人员的推动下，不断地发展，在传统的乳液聚合技术的基础上，不断创新。现今聚合物乳液方法多种多样，有反相乳液聚合、微悬浮聚合与乳液缩聚聚合等许多方式。在新的技术手段下，制备出新类型乳液产品，如：微乳液、特殊形貌结构的乳胶粒、乳液型互穿聚合物网络、功能性高分子聚合物微球等。乳液聚合广泛地运用于制备高分子聚合物，是最有效的高分子聚合物生产方法之一。

乳液聚合广泛地运用于制备高分子聚合物，是最有效的高分子聚合物生产方法之一．乳液聚合生产技术诞生于十九世纪中前期，乳液聚合历史上，可以考证最早的文献为总部在德国的拜耳公司采用乳液聚合法制备合成橡胶技术，其生产技术虽然存在许多缺陷，但其已经与现今乳液聚合生产技术很接近，其生产配方也已较成熟。现在，世界上每年都有数十亿吨高分子聚合物材料采用乳液聚合方法制备，在乳液聚合得到最早运用的合成橡胶领域，采用乳液聚合技术生产的橡胶已经占橡胶总产量百分之六十五以上。十九世纪二十年代，乳液聚合生产技术仍然处于萌芽阶段，在十九世纪三十年代其在工业生产中的广泛运用。现今，乳液聚合技术已经是高分子学科极其重要的组成部分。许多高分子聚合物都是采用乳液聚合方式进行制备，比如人造橡胶、絮凝剂、涂料、合成树脂、医用高分子聚合物材料以及其它很多特种应用高分子聚合物材料。经过数十年生产经验总结和系统的理论研究，乳液聚合生产技术已经发展成熟，在高分子聚合物制备领域，由于溶液聚合生产技术由于其存在一定难以克服的缺陷以及其对环境污染较大，溶液聚合相关技术工艺渐渐被更具优越性乳液聚合生产技术与工艺所取代。随着人们保护环境意与日俱增，科学技术人员越来越来关注乳液聚合生产技术极其相关应用。乳液聚合聚合过程如下：聚合体系中，自由基进入单体液滴引发聚合，在乳化剂保护作用下形成彼此间相互孤立的乳胶粒，乳胶粒中自由基进行加成聚合，以此制备高分子聚合物的方法，聚合反应体系中通常以水作为分散介质。乳液聚合的概念为，在水乳液彼此独立的乳胶粒中，单体自由基进行加成聚合制备高分子聚合物的技术。经过长时间的探索，人们又提出了低聚物成核机理，聚合体系中乳化剂浓度比临界胶束浓度低时候，聚合体系无法形成胶束，而在没有胶束的聚合体系中，聚合是仍然可以进行的。因此，经典乳液聚合理论认为，当乳液聚合体系中存在胶束时，聚合以胶束机理进行，而当乳液聚合体系中没有胶束时，聚合以低聚物成核机理为主。

常见的硅酸盐胶粘剂改性方式有以下几种：

物理改性：通过声、电、磁等物理途径改性的方法叫做物理改性。

超声波改性：1980 年前苏联Jelinek和1991 年国内谢祖锡分别用超声波对水玻璃进行了改性处理，该方法提高了粘结强度，但处理过程会耗费大量时间，且效果不明显。

磁化改性：1978 年捷克Cajkova和1990 年国内王兴琳分别用磁场对水玻璃进行了改性处理，该方法减少了水玻璃的用量，但却需要多次循环处理，24小时后改性效果基本消失。

化学改性：改变化学反应速度和产物的方法叫做化学改性。

加热改性：加热改性是通过升高固化温度的办法促进胶粘剂最大程度反应固化，研究表明，硅酸盐胶粘剂自然养护2天后，以10℃/分钟 的速率加热到110℃并保温1小时，然后自然冷却到室温，所得胶粘剂的综合性能最佳。过早、过快、过高、过长的加热方式，会导致胶层中的水分急剧挥发，留下气孔，引起胶层鼓泡，降低粘结强度。徐锋通过加热使胶粘剂强度从15.9MPa 上升到24.78MPa，增长率为55.85%，改性效果非常明显。