一种石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，该粘结专用胶由组分A和组分B以1:1的比例混合而成，所述组分A由酚醛树脂、丙烯酸脂类共聚物、湿润剂和消泡剂制备成，其中，以酚醛树脂计量，每千克酚醛树脂中加入1ml的丙烯酸脂类共聚物、0.003ml的湿润剂和0.002ml的消泡剂；所述组分B为苯磺酰氯，苯磺酰氯以酚醛树脂计量，每千克酚醛树脂中加入0.25ml的苯磺酰氯。本发明的优点在于：本发明通过组分A与组分B以1:1的比例混合而成，且各组分配比合理，使得最后混合得的胶水，其机械性能强，抗拉强度能达到27MPa以上，受拉弹性模量达到2.1×103 MPa以上，伸长率在1.5%以上，抗弯强度达到40MPa以上，且胶体不呈脆性。
【专利说明】
一种石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶
技术领域
[0001] 本发明涉及一种胶水，特别涉及一种石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶。
【背景技术】
[0002] 在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高 温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或蒸汽冷凝成液体。这些过程中均需要通过换热器来完成， 石墨换热器具有防腐性强、热导率高、使用温度较高等优点，在工业上广泛应用，但由于其 内板由钢铁制成，容易被腐蚀，一般使用衬胶与纤维片材粘结，以增加钢衬内板的防腐性 能。现使用的衬胶，具有以下缺点：1.材料适应性差，易出现碎裂状，进而影响钢衬内板的性 能;2.固化后强度低、机械性能差。
[0003] 因此，研发一种材料适应性强，固化后强度高及机械性能强的石墨换热器钢衬内 板与纤维层粘结专用胶是非常有必要的。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种材料适应性强，固化后强度高及机械性能强 的石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种石墨换热器钢衬内板与纤维层 粘结专用胶，其创新点在于:所述粘结专用胶由组分A和组分B以1:1的比例混合而成，所述 组分A由酚醛树脂、丙烯酸脂类共聚物、湿润剂和消泡剂制备成，其中，以酚醛树脂计量，每 千克酚醛树脂中加入lml的丙烯酸脂类共聚物、0.003ml的湿润剂和0.002ml的消泡剂;所述 组分B为为15-20重量份的苯磺酰氯;所述粘结专用胶的制备方法如下： (1) 将酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛<2%，游离酚<4% ，水分<12%，粘度为20~40cp，然后加热至40~45°C，再向反应器A中加入丙烯酸脂类共 聚物，且在20~30min内将温度升至55~65°C，保温反应20~25min; (2) 步骤(1)中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入湿润剂和消泡剂，并搅拌均 匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停止脱水，再降温至35~40 °C时放料，得组 分A; (3 )向反应器B中加入15-20重量份的组分A，再向组分A中加入相同重量份的苯磺酰氯， 进行调配处理，调配处理的温度为60~80 °C，时间为30~40min;然后把降温至40~50 °C时 放料，得到所述的粘结专用胶。
[0006] 进一步地，所述的丙烯酸脂类共聚物为聚甲基丙烯酸甲酯。
[0007] 进一步地，所述的湿润剂为塑胶粗化湿润剂。
[0008] 进一步地，所述的消泡剂为环氧胶用消泡剂。
[0009] 本发明的优点在于:本发明石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，通过组分A 与组分B以1:1的比例混合而成，且组分A中各组分配比合理，使得最后混合得的胶水，其机 械性能强，抗拉强度能达到27MPa以上，受拉弹性模量达到2.1 X 103 MPa以上，伸长率在 1.5%以上，抗弯强度达到40MPa以上，且胶体不呈脆性；同时，本发明的粘结专用胶对于材料 适应性强，在材料上使用不易出现破裂状，其抗压强度可以达到60MPa以上，且胶固化后，强 度及机械性能均较优，拉伸抗剪强度能达到14 MPa以上，不均匀扯离强度能达到20KN/m以 上。
【具体实施方式】
[0010] 下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发 明限制在所述的实施例范围之中。
[0011] 实施例1 本实施例石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，粘结专用胶由组分A和组分B以1: 1的比例混合而成，该粘结专用胶的制备方法如下： (1) 将10kg酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛<2%，游离酚 <4%，水分<12%，粘度为30cp，然后加热至40°C，再向反应器A中加入10ml聚甲基丙烯 酸甲酯，且在25min内将温度升至60°C，保温反应25min; (2) 步骤（1)中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入0.03ml的塑胶粗化湿润剂 和0.02ml的环氧胶用消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停 止脱水，再降温至40°C时放料，得组分A; (3) 向反应器B中加入20ml的组分A，再向组分A中加入20ml的苯磺酰氯，进行调配处理， 调配处理的温度为70°C，时间为30min;然后把降温至50°C时放料，得到所述的粘结专用胶。
[0012] 实施例2 本实施例石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，粘结专用胶由组分A和组分B以1: 1的比例混合而成，该粘结专用胶的制备方法如下： (1) 将130kg酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛<2%，游离 酚<4%，水分<12%，粘度为30cp，然后加热至40°C，再向反应器A中加入130ml聚甲基丙 烯酸甲酯，且在25min内将温度升至60°C，保温反应25min; (2) 步骤（1)中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入0.39ml的塑胶粗化湿润剂 和0.26ml的环氧胶用消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停 止脱水，再降温至40°C时放料，得组分A; (3) 向反应器B中加入15ml的组分A，再向组分A中加入15ml的苯磺酰氯，进行调配处理， 调配处理的温度为70°C，时间为30min;然后把降温至50°C时放料，得到所述的粘结专用胶。
[0013] 实施例3 本实施例石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，粘结专用胶由组分A和组分B以1: 1的比例混合而成，该粘结专用胶的制备方法如下： (1) 将60kg酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛<2%，游离酚 <4%，水分<12%，粘度为30cp，然后加热至40°C，再向反应器A中加入60ml聚甲基丙烯 酸甲酯，且在25min内将温度升至60°C，保温反应25min; (2) 步骤（1)中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入0.18ml的塑胶粗化湿润剂 和0.12ml的环氧胶用消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停 止脱水，再降温至40°C时放料，得组分A; (3)向反应器B中加入20ml的组分A，再向组分A中加入20ml的苯磺酰氯，进行调配处理， 调配处理的温度为70°C，时间为30min;然后把降温至50°C时放料，得到所述的粘结专用胶。
[0014] 实施例4 本实施例石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，粘结专用胶由组分A和组分B以1: 1的比例混合而成，该粘结专用胶的制备方法如下： (1) 将80kg酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛<2%，游离酚 <4%，水分<12%，粘度为30cp，然后加热至40°C，再向反应器A中加入80ml聚甲基丙烯 酸甲酯，且在25min内将温度升至60°C，保温反应25min; (2) 步骤（1)中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入0.24ml的塑胶粗化湿润剂 和0.16ml的环氧胶用消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停 止脱水，再降温至40°C时放料，得组分A; (3) 向反应器B中加入15ml的组分A，再向组分A中加入15ml的苯磺酰氯，进行调配处理， 调配处理的温度为70°C，时间为30min;然后把降温至50°C时放料，得到所述的粘结专用胶。
[0015] 实施例5 本实施例石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，粘结专用胶由组分A和组分B以1: 1的比例混合而成，该粘结专用胶的制备方法如下： (1) 将70kg酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛<2%，游离酚 <4%，水分<12%，粘度为30cp，然后加热至40°C，再向反应器A中加入70ml聚甲基丙烯 酸甲酯，且在25min内将温度升至60°C，保温反应20~25min; (2) 步骤（1)中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入0.21ml的塑胶粗化湿润剂 和0.14ml的环氧胶用消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停 止脱水，再降温至40°C时放料，得组分A; (3) 向反应器B中加入20ml的组分A，再向组分A中加入20ml的苯磺酰氯，进行调配处理， 调配处理的温度为70°C，时间为30min;然后把降温至50°C时放料，得到所述的粘结专用胶。
[0016] 表1是实施例1~5石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶的性能测试结果。
[0017] 表1实施例1~5石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶的性能
由上表可以看出，实施例1-5石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，通过组分A与 组分B以1:1的比例混合而成，且组分A中各组分配比合理，使得最后混合得的胶水，其机械 性能强，抗拉强度能达到27MPa以上，受拉弹性模量达到2.1 X 103 MPa以上，伸长率在1.5% 以上，抗弯强度达到40MPa以上，且胶体不呈脆性。
[0018] 应用例1 采用本发明实施例1粘结专用胶，使用滚筒刷或光滑滚子沿碳纤维同一方向反复滚压 直至胶液渗出表面，以去除气泡，使碳纤维充分浸润胶液，再与钢衬内板粘结，并置于25°C 的环境下固化3天，然后进行粘结性能测试。
[0019] 应用例2 采用本发明实施例2粘结专用胶，使用滚筒刷或光滑滚子沿玻璃纤维同一方向反复滚 压直至胶液渗出表面，以去除气泡，使玻璃纤维充分浸润胶液，再与钢衬内板粘结，并置于 20°C的环境下固化3天，然后进行粘结性能测试。
[0020] 应用例3 采用本发明实施例3粘结专用胶，使用滚筒刷或光滑滚子沿聚酯纤维同一方向反复滚 压直至胶液渗出表面，以去除气泡，使聚酯纤维充分浸润胶液，再与钢衬内板粘结，并置于 25°C的环境下固化3天，然后进行粘结性能测试。
[0021] 应用例4 采用本发明实施例4粘结专用胶，使用滚筒刷或光滑滚子沿碳纤维同一方向反复滚压 直至胶液渗出表面，以去除气泡，使碳纤维充分浸润胶液，再与钢衬内板粘结，并置于20°C 的环境下固化3天，然后进行粘结性能测试。
[0022] 应用例5 采用本发明实施例5粘结专用胶，使用滚筒刷或光滑滚子沿玻璃纤维同一方向反复滚 压直至胶液渗出表面，以去除气泡，使玻璃纤维充分浸润胶液，再与钢衬内板粘结，并置于 25°C的环境下固化3天，然后进行粘结性能测试。
[0023]表2是应用例1-5粘结性能测试结果。
[0024]表2应用例1-5粘结性能测试
由上表可以看出，本发明的粘结专用胶对于材料适应性强，在材料上使用不易出现破 裂状，其抗压强度可以达到60MPa以上，且胶固化后，强度及机械性能均较优，拉伸抗剪强度 能达到14 MPa以上，不均匀扯离强度能达到20KN/m以上。
[0025]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技 术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明 本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些 变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
【主权项】
1. 一种石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，其特征在于:所述粘结专用胶由组 分A和组分B以1:1的比例混合而成，所述组分A由酚醛树脂、丙烯酸脂类共聚物、湿润剂和消 泡剂制备成，其中，以酚醛树脂计量，每千克酚醛树脂中加入lml的丙烯酸脂类共聚物、 0.003ml的湿润剂和0.002ml的消泡剂;所述组分B为为15-20重量份的苯磺酰氯;所述粘结 专用胶的制备方法如下： (1) 将酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛<2%，游离酚<4% ，水分<12%，粘度为20~40cp，然后加热至40~45°C，再向反应器A中加入丙烯酸脂类共 聚物，且在20~30min内将温度升至55~65°C，保温反应20~25min; (2) 步骤（1)中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入湿润剂和消泡剂，并搅拌均 匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停止脱水，再降温至35~40 °C时放料，得组 分A; (3) 向反应器B中加入15-20重量份的组分A，再向组分A中加入相同重量份的苯磺酰氯， 进行调配处理，调配处理的温度为60~80 °C，时间为30~40min;然后把降温至40~50 °C时 放料，得到所述的粘结专用胶。2. 根据权利要求1所述的石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，其特征在于:所述 的丙烯酸脂类共聚物为聚甲基丙烯酸甲酯。3. 根据权利要求1所述的石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，其特征在于:所述 的湿润剂为塑胶粗化湿润剂。4. 根据权利要求1所述的石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，其特征在于:所述 的消泡剂为环氧胶用消泡剂。
【文档编号】C09J161/06GK106085312SQ201610541597
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】刘仍礼, 夏斌, 孙建军, 陆俊, 缪世阳
【申请人】南通星球石墨设备有限公司