石榴子石微粉作为填料在环氧树脂胶粘剂中的应用以及一种环氧树脂胶粘剂的制作方法
【专利摘要】本发明提供了石榴子石微粉作为填料在环氧树脂胶粘剂中的应用和一种环氧树脂胶粘剂。本发明以含石榴子石尾矿为原料，采用重选-磁选-分级组合工艺回收-0.045mm石榴子石微粉，石榴子石矿物含量达到60%以上，作为环氧树脂胶粘剂中的精制填料。石榴子石微粉作为填料应用环氧树脂胶粘剂中，填充量可以达到60%以上，所制备的环氧树脂胶粘剂性能达到GB50367-2006《混凝土结构加固设计规范》中胶粘剂及混凝土修补材料指标，具有提高耐磨、抗压、耐腐蚀性，降低材料成本，在环氧树脂胶粘剂应用有较大的发展空间和市场前景。
【专利说明】石榴子石微粉作为填料在环氧树脂胶粘剂中的应用以及一 种环氧树脂胶粘剂
【技术领域】
[0001] 本发明属于无机材料领域，具体涉及石榴子石微粉的新用途和一种环氧树脂胶粘 剂。
【背景技术】
[0002] 环氧胶粘剂具有粘结力大、粘结强度高、固化收缩小、电性能优良、尺寸稳定好、抗 蠕变性能强、耐化学介质、毒害性很低，无环境污染等优点。对金属、木材、塑料、玻璃、陶瓷、 复合材料、混凝土、橡胶、织物等多种材料都具有良好的粘结能力。除了粘结性能之外，还有 密封、堵漏、绝缘、防松、防腐粘涂、耐磨、导电、导磁、导热、固定、加固修补、装饰等作用。可 广泛应用于化工、轻工、水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航天航空等工业领域。
[0003] 环氧胶粘剂是以环氧树脂（A组分）与固化剂（B组分）按一定重量比配制成耐 高温、韧性好、反应活性大的固化体系。其中A组分以环氧树脂为主体，加入助剂和填料搅 拌而成。填料的加入可以减少环氧树脂的用量，降低成本，还可以提高抗压强度和耐磨性、 减小热膨胀系数、收缩率、放热温度等。助剂的用量虽然较小，但是作用不可忽视，对产品的 机械性能，电气性能，耐湿热老化性能等帮助很大。通常使用的有偶联剂、润湿分散剂、消泡 齐U、抗老剂等，必要时也包括环氧色浆等。A组分是胶粘剂的主体，常温条件下本身不会固 化，加入固化剂能进行交联固化反应，生成体型网状结构，具有许多优良性能。B组分（固化 齐U )用于和环氧树脂进行固化反应，可在满足工程性能要求的同时改善工艺操作条件。
[0004] 填料是一种固体材料，具有通过自身的物理特性和表面相互作用，或有表面相互 作用，，来改变材料物理和化学性质的能力。由于填料改善基体材料性能的效果显著，且能 在一定程度上降低材料的成本，所以填料的应用越来越广泛。在环氧树脂胶粘剂中加入填 料不仅可以降低成本，还可改善胶粘剂的许多性能，如降低热膨胀系数和固化收缩率、提高 粘接强度、耐热性和耐磨性等。
【发明内容】
[0005] 矿山开采的矿石中含有石榴子石，基本进入尾矿排放，尾矿中含有20?40 %的石 榴子石，回收石榴子石可以减少尾矿排放量。本发明的目的是提供一种石榴子石的新用途 并用其制备得到一种环氧树脂胶粘剂，可以很好的利用石榴子石，特别是尾矿中回收得到 的石榴子石微粉。石榴子石微粉作为填料在环氧胶粘剂性能较好，吸油量低，分散性好，较 大提高胶粘剂硬度和耐磨性能，可以作为环氧树脂胶粘剂、混凝土修补材料和环氧树脂灌 浆料使用，特别作路面增强耐磨材料应用，起到路面增强加固。
[0006] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0007] 石榴子石微粉作为填料在环氧树脂胶粘剂中的应用，所述石榴子石微粉为平均粒 径在0. 045mm以下，且石槽子石矿物含量达到60%以上的石槽子石矿粉。
[0008] 所述石榴子石微粉优选通过以下方法得到：以金属尾矿为原料，采用螺旋溜槽 进行预富集，磁选，磁场强度为（75-85) X 104A/m，得到石榴子石精矿；采用水利分级，回 收-0. 045mm以下的石榴子石微粉，脱水，烘干得到石榴子石矿粉。
[0009] 所述金属尾矿是指含有多种金属氧化物的矿物。
[0010] 具体应用方法：将石榴子石微粉作为填料加入环氧树脂中，再加入助剂，得到环氧 树脂A组分，环氧树脂A组分再与固化剂混合，制备环氧树脂胶粘剂；其中石榴子石微粉的 加入量占环氧树脂质量的1. 5-2. 5倍。
[0011] 一种环氧树脂胶粘剂，具体组分和配比为：环氧树脂A组分与固化剂按照质量比 例为100 :15-25组成，所述环氧树脂A组分为：环氧树脂与助剂、石榴子石微粉按照质量比 例为30-40 :1-2 :60-80组成；其中石榴子石微粉如权利要求1-3之一所述。
[0012] 优选的具体组分和配比为：环氧树脂A组分与固化剂按照质量比例为100 :20组 成，所述环氧树脂A组分为：环氧树脂与助剂、石榴子石微粉按照质量比例为36. 8 :1. 2 :62 组成。
[0013] 所述助剂优选选自分散剂、消泡剂、流平剂、耐老化剂中的一种或几种。所述助剂 和固化剂都是现有产品，根据需要选择添加，不是本申请的重点。所用的环氧树脂和固化剂 均为做胶黏剂用的常规环氧树脂和固化剂，环氧树脂可以是环氧树脂E51、E44等。
[0014] 与现有技术相比，本发明的优势在于：
[0015] 1、尾矿中回收石榴子石，减少尾矿排放量，回收了资源。
[0016] 2、回收石槽子石矿物米用重选-磁选-分级工艺，降低产品成本，工艺适应广。
[0017] 3、由于石榴子石矿物特有的化学惰性和高硬度，提高环氧树脂胶粘剂硬度和耐磨 性能，降低收缩率，特别作路面增强耐磨材料应用，起到路面增强加固具有较大发展前途。
[0018] 4、石榴子石微粉作为填料应用环氧树脂胶粘剂中，填充量可以达到60%以上，所 制备的环氧树脂胶粘剂性能达到GB50367-2006《混凝土结构加固设计规范》中胶粘剂及混 凝土修补材料指标，具有提高耐磨、抗压、耐腐蚀性，降低材料成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是重选一磁选回收石榴子石工艺流程图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的解释和说明，除另有说明外，本发明实 施例所指百分含量均指质量百分含量。
[0021] 实施例1 :
[0022] 一、原料：
[0023] 多金属尾矿成分见表1。
[0024] 表1多金属尾矿多兀素分析结果（％ )
[0025]
【权利要求】
1. 石榴子石微粉作为填料在环氧树脂胶粘剂中的应用，所述石榴子石微粉为平均粒径 在0. 045mm以下，且石槽子石矿物含量达到60%以上的石槽子石矿粉。
2. 根据权利要求1所述应用，其特征是，所述石榴子石微粉通过以下方法得到：以金属 尾矿为原料，采用螺旋溜槽进行预富集，磁选，磁场强度为（75-85) X 104A/m，得到石榴子石 精矿；采用水利分级，回收-〇. 〇45_以下的石榴子石微粉，脱水，烘干得到石榴子石矿粉。
3. 根据权利要求2所述应用，其特征是，所述金属尾矿是指含有多种金属氧化物的矿 物。
4. 根据权利要求1或2所述应用，其特征是，将石榴子石微粉作为填料加入环氧树脂 中，再加入助剂，得到环氧树脂A组分，环氧树脂A组分再与固化剂混合，制备环氧树脂胶粘 齐U ;其中石槽子石微粉的加入量占环氧树脂质量的1. 5-2. 5倍。
5. -种环氧树脂胶粘剂，其特征是，具体组分和配比为：环氧树脂A组分与固化剂按照 质量比例为100 :15-25组成，所述环氧树脂A组分为：环氧树脂与助剂、石榴子石微粉按照 质量比例为30-40 :1-2 :60-80组成；其中石榴子石微粉如权利要求1-3之一所述。
6. 根据权利要求5所述环氧树脂胶粘剂，其特征是，具体组分和配比为：环氧树脂A组 分与固化剂按照质量比例为100 :20组成，所述环氧树脂A组分为：环氧树脂与助剂、石榴 子石微粉按照质量比例为36. 8 :1. 2 :62组成。
7. 根据权利要求5所述环氧树脂胶粘剂，其特征是，所述助剂选自分散剂、消泡剂、流 平剂、耐老化剂中的一种或几种。
【文档编号】C09J163/00GK104099035SQ201410346969
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】王全亮, 周虎强, 赵建湘 申请人:湖南有色金属研究院, 湖南有色金属控股集团有限公司