专利名称：电子陶瓷成型用粘合剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于粘合材料技术领域，涉及一种电子陶瓷成型用粘合剂，本发明还涉及 该粘合剂的制备方法。
背景技术：
粘合剂是一种在材料或产品成型过程中应用的，可以帮助成型效果的助剂。粘合 剂往往由多种组分构成，但基本功能成分有三部分，即主料、助剂和溶剂。可用作粘合剂的 主料有很多种，一般都是高聚物，如聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛等；助剂一般是加入后能对 粘合剂及其使用体系起到增韧增塑效果的试剂，如芳香酯、聚二醇等系列；溶剂所起的作用 是溶解所有物料，主料和助剂决定了溶剂的种类和用量。一般的有机溶剂均可以充当粘合 剂的溶剂，如甲苯、丙酮、乙醇、丁醇、环己烷等；也可以用水作为溶剂，但主料和助剂均需要 能够溶于水，故从溶剂的角度，粘合剂又可以分为以有机溶剂为溶剂的粘合剂，称为油溶性 粘合剂；以水作为溶剂的粘合剂，称为水溶性粘合剂。电子陶瓷是指力学性能稳定，耐腐蚀和老化性能好，尤其是因为电学性能优异而 在电子、通讯、汽车、机械、纺织等行业得以应用的陶瓷材料。如压电材料，它可以因机械变 形产生电场，也可以因电场作用产生机械变形。这种固有的机-电耦合效应使得压电材料 在工程中得到了广泛的应用，如用作驱动器、能量转换器、传感器、频率控制器件等，而且新 一代的压电材料还具有条件反射和指令分析的能力。压电材料的这种独特功能，使其在智 能材料系统中具有更广阔的应用前景。目前，随着工业化技术的进步，电子、机械、能源、通 讯、汽车等行业也会愈发蓬勃，因此电子陶瓷及其产品的应用还会繁荣胜昔。电子陶瓷及其产品在材料成型中，为了改善成型工艺和成型效果，往往需要加入 粘合剂，大多在产品成型后，再排去大部分粘合剂。所有的有机物经过溶解，与助剂配合， 均可以充当陶瓷成型用粘合剂，但只有粘合剂中主料、助剂和溶剂比例恰当，所选物料合适 时，制备的粘合剂才能性能稳定、透明度好、外观美观、粘度合适，而且对一定的陶瓷材料产 品的最终性能无不良影响。目前能用于电子陶瓷产品成型用的粘合剂主要有丙烯酸系列和 聚乙烯醇基两种，但丙烯酸用于电子陶瓷成型有一个很大的缺点，即浆料稳定性差；而聚乙 烯醇基粘合剂则存在浆料粘弹性差，使用不方便等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子陶瓷成型用粘合剂，性能好、透明度好、实用性强， 应用于压电、介电等电子陶瓷产品成型过程当中。本发明的另一目的是提供上述粘合剂的制备方法。本发明所采用的技术方案是，一种电子陶瓷成型用粘合剂，按照质量百分比由以 下原料组成
聚乙烯醇缩丁酸 7. 31%-10. 12%，聚乙二醇-400 1. 69%-3. 37%, 邻苯二甲酸二丁酯3. 09%-4. 21%，深海精炼鱼油0-0. 56%，甲苯 54. 49%-58. 61%，异丙醇 27. 25%_29. 3%，
以上组分的质量百分比总和为100%，其中，深海精炼鱼油化学成分为纯度大于98%的 高度不饱和脂肪酸。本发明所采用的另一技术方案是，电子陶瓷成型用粘合剂的制备方法，具体按照 以下步骤进行
步骤1
按照质量百分比，分别称取7. 31%-10. 12%的聚乙烯醇缩丁醛，1. 69%-3. 37%的聚乙二 醇-400,3. 09%-4. 21%的邻苯二甲酸二丁酯，0-0. 56%深海精炼鱼油，54. 49%-58. 61%的甲 苯，27. 25%-29. 3%的异丙醇，以上组分的质量百分比总和为100%，其中深海精炼鱼油化学 成分为纯度大于98%的高度不饱和脂肪酸； 步骤2
将步骤1称取的各原料按照聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇-400、邻苯二甲酸二丁酯、深 海精炼鱼油、甲苯、异丙醇的顺序，或按照聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇一 400、深海精炼鱼油、甲苯、异丙醇的顺序，分别依次装入尼龙球磨罐中，用球磨工艺加工，采 用氧化锆磨球作为球磨介质，得到混合胶体； 步骤3
在步骤2得到的混合胶体中分离出氧化锆球，再将混合胶体注入容器内，静置，除泡， 即制得粘合剂。采用本发明方法制得的粘合剂可用于一切电子陶瓷器件，如汽车内置的振动传感 器、控制器壳体、动态燃料注射喷嘴、大功率超声器件、高温高频振动计、高温流量计、耐高 温分蜂鸣器、高温传感器、驱动器等的成型过程中。制备工艺步骤简单、重复性好、性能稳 定，为电子陶瓷成型提供了一种实用的粘合剂。所制备的粘合剂的性能与现有技术中同类 粘合剂相比，稳定性好、透明度高、粘度大，且降低了成本，在电子陶瓷成型过程中替代其它 同类粘合剂使用，并不影响电子陶瓷产品的性能。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
对本发明进行详细说明。本发明的电子陶瓷成型用粘合剂，按照质量百分比由以下原料组成 聚乙烯醇缩丁酸 7. 31%-10. 12%，聚乙二醇-400 1. 69%-3. 37%,
邻苯二甲酸二丁酯3. 09%-4. 21%，深海精炼鱼油0-0. 56%， 甲苯 54. 49%-58. 61%,异丙醇 27. 25%-29. 3%,
以上组分的质量百分比总和为100%，其中，深海精炼鱼油化学成分为纯度大于98%的 高度不饱和脂肪酸。本发明的电子陶瓷成型用粘合剂，优选方案为，按照质量百分比由以下原料组 成
聚乙烯醇缩丁醛 8. 2%-9. 02%,聚乙二醇-400 1. 89%-3. 2%, 邻苯二甲酸二丁酯3. 66%-4. 14%，深海精炼鱼油0. 3%-0. 45%， 甲苯 55. 59%-57. 99%,异丙醇 27. 6%-27. 96%,
以上组分的质量百分比总和为100%，其中，深海精炼鱼油化学成分为纯度大于98%的高度不饱和脂肪酸。本发明的电子陶瓷成型用粘合剂的制备方法，具体按照以下步骤实施 步骤1
按照质量百分比，分别称取7. 31%-10. 12%的聚乙烯醇缩丁醛，1. 69%-3. 37%的聚乙二 醇-400,3. 09%-4. 21%的邻苯二甲酸二丁酯，0-0. 56%深海精炼鱼油，54. 49%-58. 61%的甲 苯，27. 25%-29. 3%的异丙醇，以上组分的质量百分比总和为100%，其中深海精炼鱼油化学 成分为纯度大于98%的高度不饱和脂肪酸； 步骤2
将步骤1称取的各原料按照聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇-400、邻苯二甲酸二丁酯、深海 精炼鱼油、甲苯、异丙醇的顺序，或者按照聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇一 400、深海精炼鱼油、甲苯、异丙醇的顺序，分别依次装入尼龙球磨罐中，用球磨工艺加工，采 用氧化锆磨球作为球磨介质，得到混合胶体；
其中，在球磨工艺中可以采用行星球磨机或者转筒球磨机进行球磨，采用行星球磨机 球磨时间为12-24小时，转速为200-300转/分；采用转筒球磨机球磨时间为12-24小时， 转速为400-600转/分； 步骤3
分离出步骤2加工后的氧化锆球，再将制得的混合胶体注入容器内，静置，除泡，即制得。本发明经大量的实验室研究实验，结果表明，制备工艺步骤简单、重复性好、性能 稳定，为电子陶瓷成型提供了一种实用的粘合剂。所制备的粘合剂的性能与现有技术中同 类粘合剂相比，稳定性好、透明度高、粘度大，且降低了成本，在电子陶瓷成型过程中替代其 它同类粘合剂使用，并不影响电子陶瓷产品的性能。本发明可用于一切电子陶瓷器件的制 备。实施例1
以生产本发明的粘合剂500g为例，按照质量百分比，取聚乙烯醇缩丁醛8. 82%、聚乙 二醇-400 2. 53%、邻苯二甲酸二丁酯3. 93%、深海精炼鱼油0. 42%、甲苯56. 20%、异丙醇 28. 10%,则各原料质量为
聚乙烯醇缩丁醛44. IOg
聚乙二醇-40012. 65g
邻苯二甲酸二丁酯19.65g
深海精炼鱼油2. IOg
甲苯281. OOg
异丙醇140. 50g
将氧化锆磨球预先装入IL尼龙球磨罐中，将称取的各原料分别装入球磨罐中，投料顺 序为聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇-400、邻苯二甲酸二丁酯、深海精炼鱼油、甲苯和异丙醇； 将球磨罐加盖，封装在行星球磨机上，在300转/分转速下球磨12小时，中间不必开罐放 气，之后静置，等待温度下降后开罐。分离出氧化锆球，将混合胶体注入容器内，静置，除泡。
观察制备粘合剂的稳定性、透明度、色泽等外观，测试其在室温下的粘度，有关性 能参数为，稳定性两年未分层，透明度透亮，外观粘稠状流体，色泽淡黄色，室温粘度1500 mPa. s。
实施例2
以生产本发明的粘合剂500g为例，按照质量百分比，取聚乙烯醇缩丁醛8. 2%、聚乙二 醇-400 1. 89%、邻苯二甲酸二丁酯3. 66%、深海精炼鱼油0. 3%、甲苯57. 99%、异丙醇27. 96%,
则各原料质量为
聚乙烯醇缩丁醛41.00g
聚乙二醇-4009. 45g
邻苯二甲酸二丁酯18. 3g
深海精炼鱼油1. 5g
甲苯289.95g
异丙醇139.8g
将氧化锆磨球预先装入1L尼龙球磨罐中，将称取的各原料分别装入球磨罐中，投料顺 序为聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇-400、深海精炼鱼油、甲苯和异丙醇； 将球磨罐加盖，封装在行星球磨机上，在200转/分转速下球磨24小时，中间不必开罐放 气。之后静置，等待温度下降后开罐。分离出氧化锆球，将混合胶体注入容器内，静置，除泡。观察制备粘合剂的稳定性、透明度、色泽等外观，测试其在室温下的粘度，有关性 能参数为，稳定性两年未分层，透明度透亮，外观粘稠状流体，色泽淡黄色，室温粘度 1500 mPa. s。实施例3
以生产本发明的粘合剂500g为例，按照质量百分比，取聚乙烯醇缩丁醛9. 02%、聚乙二 醇-400 3. 2%、邻苯二甲酸二丁酯4. 14%、深海精炼鱼油0. 45%、甲苯55. 59%、异丙醇27. 6%，
则各原料质量为
聚乙烯醇缩丁醛45. lg
聚乙二醇-40016g
邻苯二甲酸二丁酯20. 7g
深海精炼鱼油2. 25g
甲苯277. 95g
异丙醇138g
将氧化锆磨球预先装入1L尼龙球磨罐中，将称取的各原料分别装入球磨罐中，投料顺 序为聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇-400、邻苯二甲酸二丁酯、深海精炼鱼油、甲苯和异丙醇； 将球磨罐加盖，封装在转筒球磨机上，在600转/分转速下球磨12小时，中间不必开罐放 气。之后静置，等待温度下降后开罐。分离出氧化锆球，将混合胶体注入容器内，静置，除泡。观察制备粘合剂的稳定性、透明度、色泽等外观，测试其在室温下的粘度，有关性 能参数为，稳定性两年未分层，透明度透亮，外观粘稠状流体，色泽淡黄色，室温粘度 1500 mPa. s。实施例4
以生产本发明的粘合剂500g为例，按照质量百分比，取聚乙烯醇缩丁醛7. 31%、聚乙二 醇-400 1. 69%、邻苯二甲酸二丁酯3. 09%、甲苯58. 61%、异丙醇29. 3%，则各原料质量为 聚乙烯醇缩丁醛36.55g聚乙二醇-400 邻苯二甲酸二丁酯 甲苯 异丙醇
8. 45g 15. 45g 293. 05g 146. 5g
将氧化锆磨球预先装入1L尼龙球磨罐中，将称取的各原料分别装入球磨罐中，投料顺 序为聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇-400、甲苯、异丙醇；将球磨罐加盖，封 装在转筒球磨机上，在400转/分转速下球磨24小时，中间不必开罐放气。之后静置，等待 温度下降后开罐。分离出氧化锆球，将混合胶体注入容器内，静置，除泡。观察制备粘合剂的稳定性、透明度、色泽等外观，测试其在室温下的粘度，有关性 能参数为，稳定性两年未分层，透明度透亮，外观粘稠状流体，色泽淡黄色，室温粘度 1500 mPa. s。实施例5
以生产本发明的粘合剂500g为例，按照质量百分比，取聚乙烯醇缩丁醛10. 12%、聚 乙二醇-400 3. 37%、邻苯二甲酸二丁酯4. 21%、深海精炼鱼油0. 56%、甲苯54. 49%、异丙醇 27. 25%，则各原料质量为
聚乙烯醇缩丁醛50. 6g
聚乙二醇-40016. 85g
邻苯二甲酸二丁酯21.05g
深海精炼鱼油2. 8g
甲苯272.45g
异丙醇136. 25g
将氧化锆磨球预先装入1L尼龙球磨罐中，将称取的各原料分别装入球磨罐中，投料顺 序为聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇-400、邻苯二甲酸二丁酯、深海精炼鱼油、甲苯和异丙醇； 将球磨罐加盖，封装在转筒球磨机上，在500转/分转速下球磨18小时，中间不必开罐放 气。之后静置，等待温度下降后开罐。分离出氧化锆球，将混合胶体注入容器内，静置，除泡。观察制备粘合剂的稳定性、透明度、色泽等外观，测试其在室温下的粘度。有关性 能参数为，稳定性两年未分层，透明度透亮，外观粘稠状流体，色泽淡黄色，室温粘度 1500 mPa. s。从以上实施例可以看出，配方和工艺相同的粘合剂，生产量不同，所制备的粘合剂 均有稳定性好，透亮度高等特点，外观为室温下淡黄色流体状，粘度为1500 mPa.s，粘度大， 且降低了成本，应用于压电、介电等电子陶瓷产品成型过程当中。
权利要求
一种电子陶瓷成型用粘合剂，其特征在于，按照质量百分比由以下原料组成聚乙烯醇缩丁醛 7.31%-10.12%，聚乙二醇-400 1.69%-3.37%，邻苯二甲酸二丁酯 3.09%-4.21%，深海精炼鱼油0-0.56%，甲苯 54.49%-58.61% ，异丙醇 27.25%-29.3%，以上组分的质量百分比总和为100%，其中，深海精炼鱼油化学成分为纯度大于98%的高度不饱和脂肪酸。
2.根据权利要求1所述的电子陶瓷成型用粘合剂，其特征在于，按照质量百分比由以 下原料组成聚乙烯醇缩丁醛 8. 2%-9. 02%,聚乙二醇-400 1. 89%-3. 2%,邻苯二甲酸二丁酯3. 66%-4. 14%，深海精炼鱼油0. 3%-0. 45%，甲苯 55. 59%-57. 99%,异丙醇 27. 6%-27. 96%,以上组分的质量百分比总和为100%，深海精炼鱼油化学成分为纯度大于98%的高度不 饱和脂肪酸。
3.—种如权利要求1所述电子陶瓷成型用粘合剂的制备方法，其特征在于，具体按照 以下步骤实施步骤1按照质量百分比，分别称取7. 31%-10. 12%的聚乙烯醇缩丁醛，1. 69%-3. 37%的聚乙二 醇-400,3. 09%-4. 21%的邻苯二甲酸二丁酯，0-0. 56%深海精炼鱼油，54. 49%-58. 61%的甲 苯，27. 25%-29. 3%的异丙醇，以上组分的质量百分比总和为100%，其中深海精炼鱼油化学 成分为纯度大于98%的高度不饱和脂肪酸；步骤2将步骤1称取的各原料按照聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇-400、邻苯二甲酸二丁酯、深 海精炼鱼油、甲苯、异丙醇的顺序，或按照聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇一 400、深海精炼鱼油、甲苯、异丙醇的顺序，分别依次装入尼龙球磨罐中，用球磨工艺加工，采 用氧化锆磨球作为球磨介质，得到混合胶体；步骤3在步骤2得到的混合胶体中分离出氧化锆球，再将混合胶体注入容器内，静置，除泡， 即制得粘合剂。
4.根据权利要求3所述的电子陶瓷成型用粘合剂的制备方法，其特征在于，所述步骤 2球磨工艺中采用行星球磨机进行球磨，球磨时间为12-24小时，转速为200-300转/分。
5.根据权利要求3所述的电子陶瓷成型用粘合剂的制备方法，其特征在于，所述步骤 2球磨工艺中采用转筒球磨机进行球磨，球磨时间为12-24小时，转速为400-600转/分。
全文摘要
本发明公开了一种电子陶瓷成型用粘合剂，按照质量百分比由以下原料组成聚乙烯醇缩丁醛7.31%-10.12%，聚乙二醇-4001.69%-3.37%，邻苯二甲酸二丁酯3.09%-4.21%，深海精炼鱼油0-0.56%，甲苯54.49%-58.61%，异丙醇27.25%-29.3%，以上组分的质量百分比总和为100%。本发明还公开该粘合剂的制备方法，称取的各原料按照聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇-400、邻苯二甲酸二丁酯、深海精炼鱼油、甲苯、异丙醇的顺序，依次装入尼龙球磨罐中用球磨工艺加工，再注入容器内，静置除泡，即制得。制备的粘合剂稳定性好、透明度高、粘度大，且降低了成本。
文档编号C04B35/632GK101885613SQ20101023941
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者王娟娟, 赵康 申请人:西安理工大学