专利名称：一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种磷酸盐胶黏剂及其制备方法。
背景技术：
磷酸盐胶黏剂耐热性能优异，最高使用温度可以达到1500°C，固化温度低，可以室温固化。因此，磷酸盐胶黏剂可用于高速飞行器绝热层，航天飞机耐高温材料，飞机发动机耐高温零件和耐火砖的粘接。磷酸盐胶黏剂适合粘接陶瓷、玻璃，但是粘接金属时强度低， 同时磷酸盐胶黏剂脆性大、不耐冲击，限制了磷酸盐胶黏剂的应用。在已公开的专利申请有机硅改性磷酸盐胶黏剂及其制备方法(申请号200910311141. 4)，该专利制备的有机硅改性磷酸盐胶黏剂虽然解决了使用温度低于1000°C的问题(专利制备的有机硅改性磷酸盐胶黏剂工作温度达到1000°C以上)，但是该专利制备的有机硅改性磷酸盐胶黏剂剪切强度低。因此现有技术制备的磷酸盐胶黏剂存在剪切强度低的问题。
发明内容
本发明要解决现有技术制备的磷酸盐胶黏剂存在剪切强度低的问题，而提供一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂及其制备方法。本发明一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂是由甲组分和乙组分(固化剂)按质量比为1 (1 1. 混合制成；所述的甲组分按质量份数比由1 20份甲基硅树脂乳液和100份磷酸二氢铝或100份磷酸铝铬混合制成，其中所述的甲基硅树脂乳液是由甲基硅树脂、无水乙醇和乳化剂混合制成，所述的无水乙醇与甲基硅树脂的质量比为(1 20) 1，所述的乳化剂与甲基硅树脂的质量比为1 1 ；所述的乙组分(固化剂)按质量份数比由10 40份氧化铝、30 60份氮化铝、5 10份氧化锆、5 10份氧化钇、5 10 份氧化镁、5 10份氧化锌和5 10份氧化铁混合制成。本发明一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂的制备方法，具体是按以下步骤完成的一、制备甲组分①先将甲基硅树脂和无水乙醇混合均勻制成甲基硅树脂溶液，然后加入乳化剂，均勻混合后得到甲基硅树脂乳液；②按质量份数比将1 20份甲基硅树脂乳液与100份磷酸二氢铝或100份磷酸铝铬混合均勻后即得到甲组分；二、制备乙组分(固化剂)按质量份数比将10 40份氧化铝、30 60份氮化铝、5 10份氧化锆、5 10份氧化钇、5 10份氧化镁、5 10份氧化锌和5 10份氧化铁依次制备成纳米粉，并混合均勻即得到乙组分(固化剂)；三、混合将步骤一制备的甲组分和步骤二制备的乙组分(固化剂)按质量比1 (1 1.幻混合均勻即得到有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂；步骤一 ①中所述加入的无水乙醇与甲基硅树脂的质量比为1 1 ；步骤一①中所述加入的乳化剂与甲基硅树脂的质量比为(0.005 0.05) 1。本发明制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂可用于粘接金属、高温合金、碳/碳复合材料、碳/碳化硅复合材料、碳/氮化硅复合材料、陶瓷、玻璃等。粘接高温材料，在80°C
3固化M小时，室温剪切强度高于8. 2MPa，断裂伸长率为6% ；在1000°C热处理1小时后，其剪切强度高于4. 3MPa。
具体实施例方式具体实施方式
一本实施方式一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂是由甲组分和乙组分(固化剂)按质量比为1 (1 1.5)混合制成；所述的甲组分按质量份数比由1 20份甲基硅树脂乳液和100份磷酸二氢铝或100份磷酸铝铬混合制成，其中所述的甲基硅树脂乳液是由甲基硅树脂、乙醇和乳化剂混合制成，所述的无水乙醇与甲基硅树脂的质量比为1 1，所述的乳化剂与甲基硅树脂的质量比为(0.005 0.05) 1;所述的乙组分 (固化剂)按质量份数比由10 40份氧化铝、30 60份氮化铝、5 10份氧化锆、5 10 份氧化钇、5 10份氧化镁、5 10份氧化锌和5 10份氧化铁混合制成。甲基硅树脂以Si-O-Si为主链，甲基与硅原子连接，是一种交联型半无机高聚物。 由于甲基硅树脂属于半无机高聚物，兼具有机材料和无机材料的特性，容易实现与无机物共混。同时，硅树脂具有良好的耐热性、耐潮湿性、绝缘性、耐化学腐蚀性、抗氧化性和很好的弹性。甲基硅树脂对金属材料粘接性好，并且具有很好的弹性。本实施方式制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂可用于粘接金属、高温合金、 碳/碳复合材料、碳/碳化硅复合材料、碳/氮化硅复合材料、陶瓷、玻璃等。采用本实施方式制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂粘接高温材料，在80°C固化M小时，室温剪切强度高于8. 2MPa，断裂伸长率为6% ；在1000°C热处理1小时后，其剪切强度高于4. 3MPa。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一的不同点是所述的乳化剂按质量份数比由10 20份氢氧化钠、10 40份氨水和10 20份乳化剂0P-10混合制成。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二的不同点是所述的乳化剂按质量份数比由15 20份氢氧化钠、10 20份氨水和10 20份乳化剂0P-10混合制
成。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同点是所述的乙组分(固化剂)按质量份数比由20 40份氧化铝、30 50份氮化铝、5 10份氧化锆、5 10份氧化钇、5 10份氧化镁、5 10份氧化锌和5 10份氧化铁混合制成。其它与具体
实施方式一至三相同。
具体实施方式
五本实施方式一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂的制备方法， 具体是按以下步骤完成的一、制备甲组分①先将甲基硅树脂和无水乙醇混合均勻制成甲基硅树脂溶液，然后加入乳化剂，均勻混合后得到甲基硅树脂乳液；②按质量份数比将1 20份甲基硅树脂乳液与100份磷酸二氢铝或100份磷酸铝铬混合均勻后即得到甲组分；二、制备乙组分(固化剂)按质量份数比将20 40份氧化铝、30 60份氮化铝、5 10份氧化锆、5 10份氧化钇、5 10份氧化镁、5 10份氧化锌和5 10份氧化铁依次制备成纳米粉，并混合均勻即得到乙组分(固化剂)；三、混合将步骤一制备的甲组分和步骤二制备的乙组分按质量比1 (1 1.幻混合均勻即得到有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂；步骤一①中所述加入的无水乙醇与甲基硅树脂的质量比为11；步骤一①中所述加入的乳化剂与甲基硅树脂的质量比为(0.005 0.05) 1。本实施方式制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂可用于粘接金属、高温合金、 碳/碳复合材料、碳/碳化硅复合材料、碳/氮化硅复合材料、陶瓷、玻璃等。采用本实施方式制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂粘接高温材料，在80°C固化M小时，室温剪切强度高于8. 2MPa，断裂伸长率为6% ；在1000°C热处理1小时后，其剪切强度高于4. 3MPa。采用下述试验验证发明效果试验一一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂的制备方法，具体是按以下步骤完成的一、制备甲组分①先将甲基硅树脂和无水乙醇混合均勻制成甲基硅树脂溶液，然后加入乳化剂，均勻混合后得到甲基硅树脂乳液；②按质量份数比将20份甲基硅树脂乳液与100份磷酸二氢铝或100份磷酸铝铬混合均勻后即得到甲组分；二、制备乙组分(固化剂)按质量份数比将30份氧化铝、50份氮化铝、5份氧化锆、5份氧化钇、10份氧化镁、10 份氧化锌和7份氧化铁依次制备成纳米粉，并混合均勻即得到乙组分(固化剂)；三、混合 将步骤一制备的甲组分和步骤二制备的乙组分按质量比1 1.2混合均勻即得到有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂；步骤一①中所述加入的无水乙醇与甲基硅树脂的质量比为1 1; 步骤一①中所述加入的乳化剂与甲基硅树脂的质量比为0.01 1。步骤一中所述的乳化剂按重量分数比由15份氢氧化钠、30份氨水和10份乳化剂 0P-10混合制成。检测本试验制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂的粘结性能，检测结果如下选取镍基合金、陶瓷、碳/碳复合材料和钛合金检测本试验制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂的粘接性能，采用hstron-5569电子万能试验机，参照GB/T71M-1986标准测试。采用本试验制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂粘接镍基合金，在80°C固化M 小时，在室温剪切强度为8. 4MPa，断裂伸长率为6% ；在1000°C下剪切强度为4. 6MPa。采用本试验制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂粘接钛合金，在80°C固化M小时，在室温剪切强度为8. 5MPa，断裂伸长率为6% ；在500°C下剪切强度为4. 9MPa。通过上述检测证明，本试验制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂可以用于粘接 ^^ I^l ο采用本试验制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂粘接陶瓷，在80°C固化M小时，室温剪切强度为8. 5MPa,与现有的有机硅改性磷酸盐胶黏剂(申请号 200910311141. 4)相比增加5. IMPa，断裂伸长率为6% ；在1000°C下剪切强度为5MPa，与现有的有机硅改性磷酸盐胶黏剂(申请号200910311141. 4)相比增加3. 5MPa。采用本试验制备的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂粘接碳/碳复合材料，在 80°C固化对小时，室温剪切强度为8. 7MPa，与现有的有机硅改性磷酸盐胶黏剂(申请号 200910311141. 4)相比增加4. 3MPa，断裂伸长率为6% ；在1000°C下剪切强度为4. 5MPa，与现有的有机硅改性磷酸盐胶黏剂(申请号200910311141.4)相比增加3MPa。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
五的不同点是步骤一中所述的乳化剂按质量份数比由10 20份氢氧化钠、10 40份氨水和10 20份乳化剂0P-10混合
制成。其它与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
五或六的不同点是步骤一中所述的乳化剂按质量份数比由15 20份氢氧化钠、10 20份氨水和10 20份乳化剂0P-10 混合制成。其它与具体实施方式
五或六相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
五至七之一不同点是步骤二中所述的乙组分(固化剂)按质量份数比由20 40份氧化铝、30 50份氮化铝、5 10份氧化锆、5 10份氧化钇、5 10份氧化镁、5 10份氧化锌和5 10份氧化铁混合制成。 其它与具体实施方式
五至七相同。
权利要求
1.一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂，其特征在于有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂是由甲组分和乙组分按质量比为1 (1 1.幻混合制成；所述的甲组分按质量份数比由 1 20份甲基硅树脂乳液和100份磷酸二氢铝或100份磷酸铝铬混合制成，其中所述的甲基硅树脂乳液是由甲基硅树脂、无水乙醇和乳化剂混合制成，所述的无水乙醇与甲基硅树脂的质量比为1 1，所述的乳化剂与甲基硅树脂的质量比为(0.005 0.05) 1;所述的乙组分按质量份数比由10 40份氧化铝、30 60份氮化铝、5 10份氧化锆、5 10份氧化钇、5 10份氧化镁、5 10份氧化锌和5 10份氧化铁混合制成。
2.根据权利要求1所述的一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂，其特征在于所述的乳化剂按质量份数比由10 20份氢氧化钠、10 40份氨水和10 20份乳化剂0P-10混合制成。
3.根据权利要求2所述的一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂，其特征在于所述的乳化剂按质量份数比由15 20份氢氧化钠、10 20份氨水和10 20份乳化剂0P-10混合制成。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂，其特征在于所述的乙组分按质量份数比由20 40份氧化铝、30 50份氮化铝、5 10份氧化锆、5 10份氧化钇、5 10份氧化镁、5 10份氧化锌和5 10份氧化铁混合制成。
5.如权利要求1所述的一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂的制备方法，其特征在于有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂的制备方法是按以下步骤完成的一、制备甲组分①先将甲基硅树脂和无水乙醇混合均勻制成甲基硅树脂溶液，然后加入乳化剂，均勻混合后得到甲基硅树脂乳液；②按质量份数比将1 20份甲基硅树脂乳液与100份磷酸二氢铝或100份磷酸铝铬混合均勻后即得到甲组分；二、制备乙组分按质量份数比将10 40份氧化铝、30 60份氮化铝、5 10份氧化锆、5 10份氧化钇、5 10份氧化镁、5 10份氧化锌和5 10份氧化铁依次制备成纳米粉，并混合均勻即得到乙组分；三、混合将步骤一制备的甲组分和步骤二制备的乙组分按质量比1 (1 1. 5)混合均勻即得到有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂；步骤一①中所述加入的无水乙醇与甲基硅树脂的质量比为1 1 ；步骤一①中所述加入的乳化剂与甲基硅树脂的质量比为(0.005 0. 05) 1。
6.根据权利要求5所述的一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的乳化剂按质量份数比由10 20份氢氧化钠、10 40份氨水和10 20 份乳化剂0P-10混合制成。
7.根据权利要求6所述的一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的乳化剂按质量份数比由15 20份氢氧化钠、10 20份氨水和10 20 份乳化剂0P-10混合制成。
8.根据权利要求5、6或7所述的一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂的制备方法，其特征在于步骤二中所述的乙组分按质量份数比由20 40份氧化铝、30 50份氮化铝、5 10份氧化锆、5 10份氧化钇、5 10份氧化镁、5 10份氧化锌和5 10份氧化铁混合制成。
全文摘要
一种有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂及其制备方法，它涉及一种磷酸盐胶黏剂及其制备方法。本发明要解决现有技术制备的磷酸盐胶黏剂存在剪切强度低的问题。本发明的有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂是由甲组分和乙组分(固化剂)混合制成；甲组分由甲基硅树脂乳液和磷酸二氢铝或磷酸铝铬混合制成，乙组分(固化剂)由氧化铝、氮化铝、氧化锆、氧化钇、氧化镁、氧化锌和氧化铁混合制成；本发明采用乳化后的甲基硅树脂与磷酸盐复合，然后与固化剂混合，形成有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂。本发明主要用于制备有机硅树脂/磷酸盐复合胶黏剂。
文档编号C09J1/00GK102391792SQ20111029268
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者吴迪, 蔡伟, 陈向群, 隋解和, 高智勇 申请人:哈尔滨工业大学