本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
水玻璃胶粘剂是由骨料、水玻璃溶液和外加剂组成的混合胶粘剂，由于可操作性强，原料廉价，粘接力强等优势，被广泛应用于冶金行业。但传统水玻璃胶粘剂配料繁琐，固化时间慢，养护工时长，养护温度高，收缩大，机械强度较差，使得适应场合少，影响施工效率，且容易引入杂质，粘结性能和耐火度均有待于提高。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种胶粘剂及其制备方法，本发明提供的胶粘剂配料简单，粘结性能和机械强度较优，耐火度较高。
本发明提供了一种胶粘剂，按重量份数计，包括：
所述改性剂包括木糖醇和三聚磷酸钠。
优选的，所述α-氧化铝粉包括粒径为325～400目的α-氧化铝粉和粒径为600～800目的α-氧化铝粉。
优选的，所述粒径为325～400目的α-氧化铝粉和粒径为600～800目的α-氧化铝粉的质量比为5～5.5：4.5。
优选的，所述硅酸钠为硅酸钠粉末，所述硅酸钠粉末包括二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末。
优选的，所述二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末的质量比为1：1.5～2。
优选的，所述木糖醇和三聚磷酸钠的质量比为1.5～2：1。
优选的，所述固化剂包括氟硅酸钠和磷酸二氢铝。
优选的，所述氟硅酸钠和磷酸二氢铝的质量比为0.8～1：3。
本发明还提供了一种上文所述胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
将α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂、固化剂和水混合，得到胶粘剂。
优选的，所述将α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂、固化剂和水混合具体为：
先将α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂和固化剂混匀，再将混匀后的干粉与水搅拌混合。
本发明提供了一种胶粘剂，按重量份数计，包括：α-氧化铝粉60～70份；硅酸钠10～20份；水10～20份；改性剂1～5份；固化剂1～5份；所述改性剂包括木糖醇和三聚磷酸钠。本发明提供的胶粘剂中采用了特定的改性剂木糖醇和三聚磷酸钠，有效提高了胶粘剂的粘结性能和机械强度，同时，所述木糖醇和三聚磷酸钠配合其他原料协同作用，使得到的胶粘剂具有较高的耐火强度。本发明进一步限定了固化剂包括氟硅酸钠和磷酸二氢铝，有效缩短了胶粘剂的固化时间，实现了胶粘剂的常温短时间固化。
实验结果表明，本发明提供的胶粘剂在5～40℃下的固化时间不超过60min。胶粘剂在110℃下干燥24h后，拉伸剪切强度不小于3.5mpa，抗压强度不小于5.0mpa，抗拉强度不小于2.9mpa。胶粘剂在1200℃下干燥1h后，拉伸剪切强度不小于3.1mpa，抗压强度不小于4.8mpa，抗拉强度不小于2.7mpa。胶粘剂在1450℃下干燥1h后，拉伸剪切强度不小于2.9mpa，抗压强度不小于4.6mpa，抗拉强度不小于2.5mpa。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种胶粘剂，按重量份数计，包括：
所述改性剂包括木糖醇和三聚磷酸钠。
本发明提供的胶粘剂包括α-氧化铝粉，所述α-氧化铝粉为胶粘剂的骨料。所述α-氧化铝粉的重量份数为60～70份。在本发明的某些实施例中，所述α-氧化铝粉的重量份数为60份、65份或70份。
所述α-氧化铝粉优选包括粒径为325～400目的α-氧化铝粉和粒径为600～800目的α-氧化铝粉。在本发明的某些实施例中，所述α-氧化铝粉包括粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉；或所述α-氧化铝粉包括粒径为400目的α-氧化铝粉和粒径为600目的α-氧化铝粉。
所述粒径为325～400目的α-氧化铝粉和粒径为600～800目的α-氧化铝粉的质量比优选为5～5.5：4.5。在本发明的某些实施例中，所述粒径为325～400目的α-氧化铝粉和粒径为600～800目的α-氧化铝粉的质量比为5.5：4.5或5：4.5。
本发明提供的胶粘剂包括硅酸钠。所述硅酸钠为结合剂。所述硅酸钠的重量份数为10～20份。在本发明的某些实施例中，所述硅酸钠的重量份数为10份、15份或20份。
在本发明中，所述硅酸钠优选为硅酸钠粉末。所述硅酸钠粉末优选包括二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末。所述二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末的质量比优选为1：1.5～2。在本发明的某些实施例中，所述二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末的质量比为1：1.5或1：2。
本发明提供的胶粘剂还包括水。所述水的重量份数为10～20份。在本发明的某些实施例中，所述水的重量份数为10份、15份或20份。在本发明的某些实施例中，所述水为去离子水。
本发明提供的胶粘剂还包括改性剂。所述改性剂包括木糖醇和三聚磷酸钠。所述改性剂的重量份数为1～5份。在本发明的某些实施例中，所述改性剂的重量份数为1份、3份或5份。
在本发明中，所述木糖醇和三聚磷酸钠的质量比优选为1.5～2：1。在本发明的某些实施例中，所述木糖醇和三聚磷酸钠的质量比为1.5：1或2：1。
本发明提供的胶粘剂中采用了特定的改性剂木糖醇和三聚磷酸钠，有效提高了胶粘剂的粘结性能和机械强度，同时，所述木糖醇和三聚磷酸钠配合其他原料协同作用，使得到的胶粘剂具有较高的耐火强度。
本发明提供的胶粘剂还包括固化剂。所述固化剂的重量份数为1～5份。在本发明的某些实施例中，所述固化剂的重量份数为1份、3份或5份。
所述固化剂优选包括氟硅酸钠和磷酸二氢铝。所述氟硅酸钠和磷酸二氢铝的质量比优选为0.8～1：3。在本发明的某些实施例中，所述氟硅酸钠和磷酸二氢铝的质量比为1：3或0.8：3。
本发明进一步限定了固化剂包括氟硅酸钠和磷酸二氢铝，加快了胶粘剂的固化，有效缩短了胶粘剂的固化时间，实现了胶粘剂的常温短时间固化。
本发明还提供了一种上文所述胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
将α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂、固化剂和水混合，得到胶粘剂。
所述α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂、固化剂和水的含量和组份同上，在此不再赘述。
在本发明中，所述将α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂、固化剂和水混合优选为：
先将α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂和固化剂混匀，再将混匀后的干粉与水搅拌混合。
所述混匀优选在交叉转轴双运动混料机中进行。所述混匀优选在常温下进行。所述混匀的时间优选为30～70min。在本发明的某些实施例中，所述混匀的时间为60min。
所述搅拌混合的温度优选为常温。本发明对所述搅拌混合的时间并无特殊的限制，能够将原料与水混合均匀即可。
本发明提供的胶粘剂的制备方法配料简单、操作方便简捷，常温即可实现短时间固化，得到的胶粘剂具有较优的粘结性能和机械强度，且耐火度较高。
得到胶粘剂后，本发明通过将胶粘剂制成胶粘剂试体，以便于测试胶粘剂的性能，优选的，具体为：
将所述胶粘剂浇灌、固化、养护后，脱模得到胶粘剂试体。
本发明对所述浇灌的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的浇灌方法即可。
所述固化的温度优选为5～40℃。在本发明的某些实施例中，所述固化的温度为20℃。通过实验可以发现，所述固化的时间不超过60min，更优选不超过43min。
所述养护优选在常温下进行。所述养护的时间优选为7～24h。
本发明提供了一种胶粘剂，按重量份数计，包括：α-氧化铝粉60～70份；硅酸钠10～20份；水10～20份；改性剂1～5份；固化剂1～5份；所述改性剂包括木糖醇和三聚磷酸钠。本发明提供的胶粘剂中采用了特定的改性剂木糖醇和三聚磷酸钠，有效提高了胶粘剂的粘结性能和机械强度，同时，所述木糖醇和三聚磷酸钠配合其他原料协同作用，使得到的胶粘剂具有较高的耐火强度。本发明进一步限定了固化剂包括氟硅酸钠和磷酸二氢铝，有效缩短了胶粘剂的固化时间，实现了胶粘剂的常温短时间固化。
实验结果表明，本发明提供的胶粘剂在5～40℃下的固化时间不超过60min。胶粘剂在110℃下干燥24h后，拉伸剪切强度不小于3.5mpa，抗压强度不小于5.0mpa，抗拉强度不小于2.9mpa。胶粘剂在1200℃下干燥1h后，拉伸剪切强度不小于3.1mpa，抗压强度不小于4.8mpa，抗拉强度不小于2.7mpa。胶粘剂在1450℃下干燥1h后，拉伸剪切强度不小于2.9mpa，抗压强度不小于4.6mpa，抗拉强度不小于2.5mpa。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种胶粘剂及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种胶粘剂，按重量份数计，包括：
所述α-氧化铝粉包括粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉；所述粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉的质量比为5：4.5；
所述硅酸钠包括二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末；所述二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末的质量比为1：1.5；
所述改性剂包括木糖醇和三聚磷酸钠；所述木糖醇和三聚磷酸钠的质量比为1.5：1；
所述固化剂包括氟硅酸钠和磷酸二氢铝；所述氟硅酸钠和磷酸二氢铝的质量比为1：3；
制备方法：
先将上述α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂和固化剂在常温下混匀，所述混匀的时间为60min，再将混匀后的干粉与水在常温下搅拌混合均匀，得到胶粘剂。
将得到的胶粘剂进行浇灌，在20℃下固化，38min后即可完成固化，再在常温下养护15h，脱模即可得到胶粘剂试体。
可以看出，本发明提供的胶粘剂在20℃下的固化时间为38min，固化时间很短。采用胶粘剂拉伸剪切强度测定方法对得到的胶粘剂试体的性能进行检测，实验结果表明，胶粘剂在110℃下干燥24h后，拉伸剪切强度为3.5mpa，抗压强度为5.4mpa，抗拉强度为2.9mpa。胶粘剂在1200℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为3.1mpa，抗压强度为5.1mpa，抗拉强度为2.7mpa。胶粘剂在1450℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为3.0mpa，抗压强度为5.0mpa，抗拉强度为2.5mpa。因此，胶粘剂的粘结性能和机械强度均较优，耐火度较高。
实施例2
一种胶粘剂，按重量份数计，包括：
所述α-氧化铝粉包括粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉；所述粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉的质量比为5.5：4.5；
所述硅酸钠包括二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末；所述二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末的质量比为1：1.5；
所述改性剂包括木糖醇和三聚磷酸钠；所述木糖醇和三聚磷酸钠的质量比为1.5：1；
所述固化剂包括氟硅酸钠和磷酸二氢铝；所述氟硅酸钠和磷酸二氢铝的质量比为1：3；
制备方法：
先将上述α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂和固化剂在常温下混匀，所述混匀的时间为60min，再将混匀后的干粉与水在常温下搅拌混合均匀，得到胶粘剂。
将得到的胶粘剂进行浇灌，在20℃下固化，39min后即可完成固化，再在常温下养护15h，脱模即可得到胶粘剂试体。
可以看出，本发明提供的胶粘剂在20℃下的固化时间为39min，固化时间很短。采用胶粘剂拉伸剪切强度测定方法对得到的胶粘剂试体的性能进行检测，实验结果表明，胶粘剂在110℃下干燥24h后，拉伸剪切强度为3.7mpa，抗压强度为5.5mpa，抗拉强度为3.1mpa。胶粘剂在1200℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为3.3mpa，抗压强度为5.2mpa，抗拉强度为2.9mpa。胶粘剂在1450℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为3.4mpa，抗压强度为5.0mpa，抗拉强度为2.8mpa。因此，胶粘剂的粘结性能和机械强度均较优，耐火度较高。
实施例3
一种胶粘剂，按重量份数计，包括：
所述α-氧化铝粉包括粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉；所述粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉的质量比为5.5：4.5；
所述硅酸钠包括二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末；所述二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末的质量比为1：2；
所述改性剂包括木糖醇和三聚磷酸钠；所述木糖醇和三聚磷酸钠的质量比为2：1；
所述固化剂包括氟硅酸钠和磷酸二氢铝；所述氟硅酸钠和磷酸二氢铝的质量比为0.8：3；
制备方法：
先将上述α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂和固化剂在常温下混匀，所述混匀的时间为60min，再将混匀后的干粉与水在常温下搅拌混合均匀，得到胶粘剂。
将得到的胶粘剂进行浇灌，在20℃下固化，43min后即可完成固化，再在常温下养护15h，脱模即可得到胶粘剂试体。
可以看出，本发明提供的胶粘剂在20℃下的固化时间为43min，固化时间很短。采用胶粘剂拉伸剪切强度测定方法对得到的胶粘剂试体的性能进行检测，实验结果表明，胶粘剂在110℃下干燥24h后，拉伸剪切强度为3.5mpa，抗压强度为5.0mpa，抗拉强度为3.0mpa。胶粘剂在1200℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为3.2mpa，抗压强度为4.8mpa，抗拉强度为2.8mpa。胶粘剂在1450℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为2.9mpa，抗压强度为4.6mpa，抗拉强度为2.7mpa。因此，胶粘剂的粘结性能和机械强度均较优，耐火度较高。
实施例4
一种胶粘剂，按重量份数计，包括：
所述α-氧化铝粉包括粒径为400目的α-氧化铝粉和粒径为600目的α-氧化铝粉；所述粒径为400目的α-氧化铝粉和粒径为600目的α-氧化铝粉的质量比为5.5：4.5；
所述硅酸钠包括二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末；所述二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末的质量比为1：1.5；
所述改性剂包括木糖醇和三聚磷酸钠；所述木糖醇和三聚磷酸钠的质量比为1.5：1；
所述固化剂包括氟硅酸钠和磷酸二氢铝；所述氟硅酸钠和磷酸二氢铝的质量比为1：3；
制备方法：
先将上述α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂和固化剂在常温下混匀，所述混匀的时间为60min，再将混匀后的干粉与水在常温下搅拌混合均匀，得到胶粘剂。
将得到的胶粘剂进行浇灌，在20℃下固化，36min后即可完成固化，再在常温下养护15h，脱模即可得到胶粘剂试体。
可以看出，本发明提供的胶粘剂在20℃下的固化时间为36min，固化时间很短。采用胶粘剂拉伸剪切强度测定方法对得到的胶粘剂试体的性能进行检测，实验结果表明，胶粘剂在110℃下干燥24h后，拉伸剪切强度为3.8mpa，抗压强度为5.6mpa，抗拉强度为3.2mpa。胶粘剂在1200℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为3.5mpa，抗压强度为5.2mpa，抗拉强度为3.1mpa。胶粘剂在1450℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为3.5mpa，抗压强度为5.1mpa，抗拉强度为3.0mpa。因此，胶粘剂的粘结性能和机械强度均较优，耐火度较高。
比较例1
一种胶粘剂，按重量份数计，包括：
所述α-氧化铝粉包括粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉；所述粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉的质量比为5.5：4.5；
所述硅酸钠包括二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末；所述二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末的质量比为1：1.5；
所述改性剂为水溶性淀粉；
所述固化剂包括氟硅酸钠和磷酸二氢铝；所述氟硅酸钠和磷酸二氢铝的质量比为1：3；
制备方法：
先将上述α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂和固化剂在常温下混匀，所述混匀的时间为60min，再将混匀后的干粉与水在常温下搅拌混合均匀，得到胶粘剂。
将得到的胶粘剂进行浇灌，在20℃下固化，41min后完成固化，再在常温下养护15h，脱模即可得到胶粘剂。
采用胶粘剂拉伸剪切强度测定方法对得到的胶粘剂试体的性能进行检测，实验结果表明，胶粘剂在110℃下干燥24h后，拉伸剪切强度为2.5mpa，抗压强度为5.3mpa，抗拉强度为2.3mpa。胶粘剂在1200℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为2.2mpa，抗压强度为5.1mpa，抗拉强度为2.1mpa。胶粘剂在1450℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为1.9mpa，抗压强度为4.8mpa，抗拉强度为1.8mpa。
比较例2
一种胶粘剂，按重量份数计，包括：
所述α-氧化铝粉包括粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉；所述粒径为325目的α-氧化铝粉和粒径为800目的α-氧化铝粉的质量比为5.5：4.5；
所述硅酸钠包括二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末；所述二模硅酸钠粉末和三模硅酸钠粉末的质量比为1：1.5；
所述改性剂包括木糖醇和三聚磷酸钠；所述木糖醇和三聚磷酸钠的质量比为1.5：1；
所述固化剂为氟硅酸钠；
制备方法：
先将上述α-氧化铝粉、硅酸钠、改性剂和固化剂在常温下混匀，所述混匀的时间为60min，再将混匀后的干粉与水在常温下搅拌混合均匀，得到胶粘剂。
将得到的胶粘剂进行浇灌，在20℃下固化，132min后才能完成固化，再在常温下养护15h，脱模即可得到胶粘剂试体。
可以看出，本发明提供的胶粘剂在20℃下的固化时间为132min，固化时间明显很长。采用胶粘剂拉伸剪切强度测定方法对得到的胶粘剂试体的性能进行检测，实验结果表明，胶粘剂在110℃下干燥24h后，拉伸剪切强度为1.8mpa，抗压强度为4.5mpa，抗拉强度为1.2mpa。胶粘剂在1200℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为1.5mpa，抗压强度为4.1mpa，抗拉强度为1.0mpa。胶粘剂在1450℃下干燥1h后，拉伸剪切强度为1.1mpa，抗压强度为3.8mpa，抗拉强度为0.9mpa。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。