无机胶粘剂特点.docx

无机胶粘剂特点/分类/组成一、无机胶粘剂的特点与分类1.特点 一般来说，无机胶粘剂具有以下特点：1) 耐高温，无机胶粘剂本身可承受1000r左右或更高的温度2) 抗老化性好3) 收缩率小4) 脆性大，其弹性模量比有机胶粘剂高一个数量级，故无机胶粘剂套接强度高，硬度大；而 平面对接，搭接、冲击、剥离强度较低改进的办法有：①使其形成无机大分子，如Si-O-Si, P-O-P键；②在无机胶粘剂中引入有机改性组分5) 抗水、耐酸碱性差目前，我国研制成功的陶瓷胶粘剂是具有陶瓷结构的耐热无机胶粘剂， 其固化物一般为多晶复合体系这种胶粘剂的主要特点是耐高温(达1000-3000°C),同时具 有抗氧化、绝缘、耐腐蚀、耐磨损及超硬等特点2.分类 无机胶粘剂一般可分为气干型胶粘剂、水固化型胶粘剂、低熔点玻璃、金属焊料、反应型胶 粘剂及牙科用水泥六类1) 气干型胶粘剂 水玻璃(硅酸钠)等水溶性硅酸盐随着水分的蒸发而固化这类胶粘剂可用于粘接木材、纸张 等多孔性材料，但耐水性较差2) 固化型胶粘剂 氧化铝水泥、石膏等因生成水合物而固化，其中氧化铝水泥固化快，高温性能和耐腐蚀性能 优异，在高温下发生烧结反应而形成粘接，可用在铸造模具上；镁水泥是因水合反应而快速 固化的高强度水泥，在200C下失去结晶水。

MgC12+3MgO+ll H2O—MgC12.3Mg(OH)2.3H2O(&1)260C时强度降至50%，耐酸性和耐水性较差3) 低熔点玻璃玻璃焊料广泛用于真空技术中玻璃、陶瓷、金属的密封在以PbO-B2O3为基体的玻璃中， 加入 SiO2 和 Al2O3 等成分可提高其耐水性 如 100-200 目 PbO)-B2O3-ZnO， PbO-B2O3-ZnO-SiO2， PbO-B2O3-SiO2-Al2O3 等粉末可制成糊状，也有不用 PbO 而以 ZnO 为主要成分的无铅低熔点玻璃这些玻璃的软化温度为300-600C，焊接温度为400-600 C， 其耐热温度低于软化温度焊接后进一步加热时，在玻璃中可析出0.02-2Oym微晶，可粘 接耐高温的结晶型玻璃，用在彩电显象管上4) 金属焊料450C以下低熔点焊料的代表是焊锡(Ph-Sn)，而银焊料(Ag-Cu-Zn-Cd-Sn)可用于450C以上 的场合目前，正在开发能粘接玻璃或陶瓷的Pb-Sn-Zn-Sb系列的焊药5) 反应型胶粘剂 硅酸盐系列、磷酸盐系列、胶态硅石系列都属于反应型胶粘剂这些胶粘剂在固化剂作用下 或在加热时发生反应而固化。

粘接强度、耐热性、耐水性好，操作简便 通常由粘接剂、 固化剂、骨材，必要的固化促进剂，分散剂和颜料等配制而成作为粘合剂的是硅酸盐、磷 酸盐、胶态硅石、烷基硅酸盐等固化剂有金属、金属氧化物、金属氢氧化物、硅氟化物、 磷酸盐、硼酸盐等骨材有氧化铝、硅石、氧化锆、氧化镁等高温性良好的氧化物、碳化物、 氮化物反应型胶粘剂有三种类型：①单一型，即一种液体；②混合型，即使用前将两种 液体混合；③固体粉末，使用时加水调成糊状6) 牙科用水泥很久以来，人们就使用的有代表性的牙科用水泥是磷酸锌水泥ZnO-MgO体系烧结粉末(通 常10“m以下)与磷酸混合几分钟即可固化，其粘接主要不是依靠化学结合力，而是物理结 合力，即机械嵌合力牙科用硅酸盐水泥，是硅酸铝玻璃粉末和含铝、锌离子的磷酸混合，数分钟即可固化H离 子使玻璃往硅酸胶体中分散，使从玻璃溶出的A13+、Ca2+与磷酸反应而固化它是一种磷 酸盐胶粘剂和玻璃粉末组成的复合体二、反应型胶粘剂的组成 反应型胶粘剂的特点是耐热性、耐水性、耐久性好，易操作主要有两大系列的胶粘剂：1) 硅酸盐系胶粘剂其一般式为M2O・nSiO2(M： Li、Na、K)，M，n是变量。

这类胶粘剂 便宜，可大量使用固化剂是金属氧化物，金属氢氧化物，硅化物，硅氧化物磷酸盐和硼酸 盐2) 磷酸盐系胶粘剂其一般式为XM2O-YP2O5M,为一价或二价的金属，x，Y为变数固 化剂是金属氧化物，金属氢氧化物，硅酸盐和硼酸盐表 1 和表 2 列出了硅酸盐和磷酸盐胶粘剂、固化剂反应型胶粘剂的骨材与胶粘剂、固化剂一起构成重要成分添加骨材的目的是：①提高固化 物的凝集力，降低固化时的收缩率，增加粘接强度；②添加耐热高强度的骨材可提高耐热 粘接强度；③使被粘接物和胶粘剂的热膨胀系数一致，从而提咼耐热粘接强度；④提咼耐水 性和耐酸性在高温下，稳定的骨材有硅石、氧化铝、氧化锆、锆石、碳化钛和氮化硼等 表1硅酸盐及其固化剂硅酸盐粘接性Na>K>Li耐水性 Li>K>Na 硅酸盐固化剂硅酸锂 Li2O.nSiO2 金属粉末 Zn金属氧化物 ZnO， MgO， CaO， SrO， Al2O3金属氢氧化物 Zn(OH)2， Mg(OH)2， Ca(OH)2， Al(OH)3硅酸钠 Na2O.nSiO2 硅氟化物 Na2SiF6， K2SiF6硅化物 Ca0.SiO3， FeSi， Al2O3.SiO2磷酸盐 A1PO4, A1(H2PO4)3, Mg(H2PO4)2, Al(PO3)2，ZnO・P2O6硅酸钾 K2O nSiO2 无机酸 H3PO4， H3BO3硼酸盐 KBO2， CaB4O7硅酸季胺盐(H4N)2O・nSiO2有机化合物OHC.CHO表2磷酸盐及其固化剂粘接性磷酸盐耐水性强度 M=Al>Mg>Ca>Cu>ZnM=Ca=Zn>Mg>AlM=Al>Mg>Ca 磷酸盐固化剂正磷酸盐 MH2PO7M2HPO4M3PO4 金属氧化物金属氢氧化物 MgO， CaO， ZnO， Al2O3， Fe2O3， TiO2， ZrO2Mg(OH)2， Ca(OH)2， Zn(OH)2， Al(OH)3焦磷酸盐 M2H2P2O7M4 P2O7 硅酸盐 MgO， SiO2三亚磷酸盐 (MPO3)3 硼酸盐 B3O3， Al2O3， B2O3聚偏亚磷酸盐 (MPO3)n 金属盐类 AlCl3，Zn(CH3CO2)2，ZnSO4，MgCO3三、无机胶粘剂的应用及存在问题一般来说，无机胶粘剂可在室温至350°C下固化，有的使用温度可达1000以上。

因此，这 些胶粘剂已广泛用于需要耐热性的各行各业中1. 电子和电器部件 如用于荧光显示管内电极的固定，热电偶的涂覆，各种陶瓷和金属材料的粘接等2.陶瓷 用于陶瓷元器件组装、炉子和耐火材料内衬物的粘接，以及各种耐腐蚀涂层的粘接等3.其他 用于气体装置和暖房设备等需要的耐热部件的粘接和阻止金属氧化涂层等 在应用上无机胶粘剂也存在一些问题如气密性不太好；吸湿引起电阻下降；常温固化难于 获得物性良好的材料等目前，无机胶粘剂正向结构胶粘剂和功能胶粘剂发展，这对于开发宇航、飞机、汽车和电子 等广大市场是非常有利的，并已广泛应用于金属、陶瓷等各种材料的耐热粘接无机胶粘剂 与其他新型无机材料一起，将成为本世纪最有发展前途的新材料之一2.磷酸盐类2.1. 磷酸一氧化铜胶粘剂 此胶是由磷酸与氧化铝配成的溶液同氧化铜配合使用室温固化，耐高低温性能 优良碳钢套接胶接件的压剪强度±90MPa，在-180C时胶接强度不变，高温耐 600C线胀系数比金属小，为V1X10-6/C，热导率为l.lW/(m ・k),适用于刀 具、量具、断裂轴的胶接，壳体裂缝、铸件砂眼等修复及粘堵我国在60年代 初开发，用于硬质合金车刀、铰刀的胶接，具有简便、经济效果好的优点，并开 拓用于金属件等补漏和密封等方面，成为无机胶粘剂中的一个主要品种。

1) 制法① 氧化铜工业上的制法是将铜渣焙烧，初步氧化以除去水分和有机杂质冷却 后，得到的初步铜氧化物进行粉碎，再二次氧化，得到粗制氧化铜在加热下将 它溶 解于硫酸中，生成硫酸铜溶液，待澄清后，在加热和搅拌的条件下，加人 铁刨花还原，生成纯净的铜，用热水洗涤至无硫酸根及铁质后干燥再级过450C 下氧化 焙烧8小时，冷却后粉碎，再在氧化炉中氧化焙烧，过筛，制得氧化铜 其反应式如下：4Cu 0 f2Cu 022CuO l/2O-2CuO22CuO+HSO fCuSO +H02 4 4 2CuSO+Fe-FeSO Cui442Cu+O-2Cu02 氧化铜也可用硫酸铜自制，其制法是在三口烧瓶中先将硫酸铜和水加热溶解，待 澄清后，控制反应温度在70-80C,于搅拌的条件下滴加10%氢氧化钠溶液，控 制pH9〜10,回流20分钟，停止反应取出沉淀的氢氧化铜，用沸水洗至中性， 于150C干燥干后粉碎，放人马弗炉中于900 士 15C焙烧活化4小 时，呈块 状物冷却后用球磨机粉碎，过筛(200目筛)，再于110〜140C烘1〜2小时 即成其反应式如下：CuS04+2NaOHfNa2SO4 Cu（OH）2Cu（OH）2fCuOJ H20以下是www-86resin-树脂-的文章概述XLRESIN市售的试剂级或工业品氧化铜，其含量＞98%,细度（100目筛余）＜1.0%o但直接用于调胶， 极易凝胶而固化，适用期极短，导致胶接强度低落。

一般经150〜200°C烘焙后可提高胶接 强度，但最好经900±15C焙烧4小时的处理，有利于延长胶液的适用期，并获得较高的胶 接强度②磷酸溶液配制在每100毫升磷酸中徐徐地加入5克试剂级氢氧化铝粉末，搅拌成乳白色 状液体，加热至220〜260C，保持1〜2小时，使氢氧化铝溶解后并蒸去溶液中的水份， 自然冷却至室温生成物主要是磷酸二氢铝，含有部分焦磷酸盐，其相对密度在1. 85〜1.9 主要反应式如下：3H3P04 A1（OH）3fAl（H2P04）3 3H20f （反应加热） 配合氢氧化铝可延长胶料的凝胶时间，也使胶料有相当的适用期，以获取较高的胶接强度 磷酸溶液在低温久贮下会有晶体析出，影响使用可将它加热至50-60C，待其全部融化成 澄清溶液，冷却后照常使用；对仍难融化或吸湿溶液；置于烧杯中加热至220-260C，冷却 备用2）应用工艺胶接件应选用套接和糟接，配合间隙一般采用 0.1〜0.3 毫米胶接面的光洁 度愈低愈好，一般以▽】〜^3为宜，表面须除锈、除油清洗干净氧化铜（甲）克数与磷酸溶液（乙）毫升数的配比（K）可按下式瓦制： 0甲/乙=3〜5涂料专利 |酉己方大全 |化工手册 | 技术论文 文献资料K值大，胶料凝固速度随之加快,K值＞5以上，胶料凝固极快，难以调胶，且胶 接强度增加并不明显。

气温对K值也有影响，因此要根据气温加以调节一般冬 季 室温较低，K取大值；夏季反之，取小的K值，通常K值取4〜4.3为宜，如 环境温度在25C左右，相对湿度＜80%时，胶料的适用期约为10分钟左右 调胶：按确定的K值配料一，将称量的甲组分置于铜板或玻璃板上，使其中间呈 凹坑用注射器或滴管提取溶液乙组分，住人凹坑中，用竹片调和均匀，约1〜 2分 钟胶料呈糊状，并能用竹片把胶拉成1厘米以上丝条，胶料基本无气泡即 可使用调胶时产生放热反应，易使胶料凝结而固化，故需用导热好的铜板，使 热量易于散 发，防止胶料较快地凝结每次调胶量以10克以下为宜，随调随用 若用胶量较大时，可采取多人同时分别调胶配制导热性、导电性等胶粘剂时，应将甲、乙胶料先行调和均匀，再加入导热或 导电的材料调匀② 涂胶工艺用竹片或棒、刮刀或刷子，在两个胶接面上均匀地涂上胶液，槽接 件要来回推拉几次，套接件要慢慢地旋入和退旋几次，使胶液均匀地分布在胶接 面上，挤出的多余胶掖刮去，也可用带湿棉纱擦净③胶接条件胶接件先在40〜50C烘2小时，再升温至100-120C烘2小时。