一种石墨粘合剂及其制备工艺的制作方法

文档序号:15223466发布日期:2018-08-21 17:48阅读:4101来源:国知局

本发明涉及粘合剂及其制备技术领域,具体涉及一种石墨粘合剂及其制备工艺。



背景技术:

石墨是元素碳的一种同素异形体,早在二十世纪三十年代,中国黑龙江鸡西柳毛、山东南墅石墨矿就开始了石墨的生产加工。石墨及碳素制品具备优良的性能,应用日益广泛,产能及效益呈快速增长趋势。从世界石墨及碳素制品市场的发展趋势和竞争格局来看,未来我国石墨及碳素制品行业将逐步向大集团集中,石墨及碳素制品行业的集中度将会进一步提高。随着中国冶金、化工、机械、医疗器械、核能、汽车、航空航天等行业的快速发展,这些行业对石墨及碳素制品的需求将会不断增长,我国石墨及碳素制品行业将保持快速增长。

粘合剂是最重要的辅助材料之一,在包装作业中应用极为广泛。粘合剂是具有粘性的物质,借助其粘性能将两种分离的材料连接在一起。粘合剂是标签材料和粘结基材之间的媒介,起连结作用。按其特性可以分为永久性和可移除性两种。它有多种配方,适合不同的面材和不同的场合。粘合剂是标签材料和粘结基材之间的媒介,起连结作用。按其特性可以分为永久性和可移除性两种。它有多种配方,适合不同的面材和不同的场合。粘合剂是不干胶材料技术中的最重要的成分,是标签应用技术的关键。

目前市场可见的粘合剂大多数不具备耐高温、导电、导热的能力,而且化学又不稳定、不能抗热震性,对于一些高温以及需要导电、导热以及需要化学稳定、能抗热震性的环境下,普通的粘合剂就体现出它的劣势,达不到所要粘合的效果,导致粘合失败,产生严重影响。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种石墨粘合剂及其制备工艺,具备耐高温、导电、导热的能力,而且化学稳定、能抗热震性,对于一些高温以及需要导电、导热以及需要化学稳定、能抗热震性的环境下,石墨粘合剂就体现出它的优势,达到所要粘合的效果,使粘合效率高效且有相应的特殊功用。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案是:一种石墨粘合剂由以下重量份数的原料组成:石墨粉70-75份、氯丁橡胶80-85份、酸酐类50-60份、氯化亚锡40-45份、聚硫橡胶30-40份、磷酸三苯酯35-45份、甲苯20-35份、辅料剂5-9份。它的制备工艺包括以下步骤:一、将氯丁橡胶放置于高温熔炼炉内进行熔炼,使之转变为液态形式的氯丁橡胶,高温熔炼炉温度为300-380℃,时长30-40分钟;二、在高温熔炼炉内放入酸酐类进行固化,使液态氯丁橡胶转达变成不熔的坚固胶层的化学物质,高温熔炉温度降至70-100℃,持续20-25分钟,在放入酸酐类的同时放入氯化亚锡,加快液态氯丁橡胶的转达速度,转达时长为50-70分钟;三、将在高温熔炼炉内的混合物,瞬间冷却至20℃,加入甲苯,并搅拌均匀;四、在搅拌均匀的混合物中加入聚硫橡胶和磷酸三苯酯,并对高温熔炼炉进行升温,温度升至120-150℃,持续20-25分钟,之后加入石墨粉,充分搅拌后,熔炼30-50分钟;五、最后加入辅助剂,并让高温熔炼炉进行自然冷却,得到石墨粘合剂。

所述辅助剂包含防老剂、阻燃剂和着色剂。加入防老剂,为了提高耐大气老化性;加入阻燃剂,为了提高原来不黏或难黏的材料之间的胶接强度;加入着色剂,可以改善胶黏剂的色调。

采用上述技术方案后,本发明有益效果为:具备耐高温、导电、导热的能力,而且化学稳定、能抗热震性,对于一些高温以及需要导电、导热以及需要化学稳定、能抗热震性的环境下,石墨粘合剂就体现出它的优势,达到所要粘合的效果,使粘合效率高效且有相应的特殊功用。

具体实施方式

实施例1

本具体实施方式采用的技术方案是:一种石墨粘合剂由以下重量份数的原料组成:石墨粉70份、氯丁橡胶80份、酸酐类50份、氯化亚锡40份、聚硫橡胶30份、磷酸三苯酯35份、甲苯20份、辅料剂5份。它的制备工艺包括以下步骤:一、将氯丁橡胶放置于高温熔炼炉内进行熔炼,使之转变为液态形式的氯丁橡胶,高温熔炼炉温度为300-380℃,时长30-40分钟;二、在高温熔炼炉内放入酸酐类进行固化,使液态氯丁橡胶转达变成不熔的坚固胶层的化学物质,高温熔炉温度降至70-100℃,持续20-25分钟,在放入酸酐类的同时放入氯化亚锡,加快液态氯丁橡胶的转达速度,转达时长为50-70分钟;三、将在高温熔炼炉内的混合物,瞬间冷却至20℃,加入甲苯,并搅拌均匀;四、在搅拌均匀的混合物中加入聚硫橡胶和磷酸三苯酯,并对高温熔炼炉进行升温,温度升至120-150℃,持续20-25分钟,之后加入石墨粉,充分搅拌后,熔炼30-50分钟;五、最后加入辅助剂,并让高温熔炼炉进行自然冷却,得到石墨粘合剂。

石墨由于其特殊结构,而具有如下特殊性质:耐高温性:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。导电、导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。

耐温性是胶粘剂的优良特性之一。无机高温胶粘剂通常使用范围在1500~1750℃,而磷酸氧化铜胶粘剂的耐温范围更广,可在180~1400℃范围内使用。但无机高温胶粘剂使用的主要骨料是锆英砂和耐火土,锆英砂价格较高,主要靠进口,耐火土要以牺牲土地来取得,代价巨大。因此,寻找廉价易得的产品来取代传统骨料以降低生产成本是当务之急。某些有机胶粘剂通过改性也已达到了耐高温性能。例如,用b4c改性的酚醛树脂胶就能耐1500℃的高温。市场对耐温胶粘剂的需求正在不断的增长,因而这类胶粘剂有着广阔的发展前景。

粘接无破坏性,材料的连接主要有螺栓连接、铆接、焊接和粘接等,使用螺栓连接等技术虽然可实现快速连接,但却因对材料部件打空或局部加热而对材料有所破坏,并在使用中不能避免应力集中。相比之下,粘接技术是一种非破坏性连接技术,并因粘接界面整体承受负荷而提高负载能力,延长了使用寿命。

胶粘剂的密度较小,大多在0.9~2之间,约是金属或无机材料密度的20%~25%,因而可以大大减轻被粘物体连接材的重量。这在航天、航空、导弹上,甚至汽车、航海上,都有减轻自重,节省能源的重要价值。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于它由以下重量份数的原料组成;石墨粉72份、氯丁橡胶82份、酸酐类55份、氯化亚锡42份、聚硫橡胶35份、磷酸三苯酯40份、甲苯25份、辅料剂7份。

其它原料组成、制备工艺均与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例1的不同点在于它由以下重量份数的原料组成;石墨粉75份、氯丁橡胶85份、酸酐类60份、氯化亚锡45份、聚硫橡胶40份、磷酸三苯酯45份、甲苯35份、辅料剂9份。

其它原料组成、制备工艺均与实施例1相同。

采用上述技术方案后,本发明有益效果为:具备耐高温、导电、导热的能力,而且化学稳定、能抗热震性,对于一些高温以及需要导电、导热以及需要化学稳定、能抗热震性的环境下,石墨粘合剂就体现出它的优势,达到所要粘合的效果,使粘合效率高效且有相应的特殊功用,产生重大影响。

以上所述,仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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