專利名稱：耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑。
現(xiàn)有技術(shù)環(huán)氧樹脂膠粘劑用途廣泛，其收縮率低、粘結(jié)強(qiáng)度高、配制容易、工藝簡單、固化物硬度高、改性較容易，對各種金屬和大部分非金屬材料均具有良好的粘結(jié)性能，有萬能膠之稱。
膠粘劑中加入填料不僅可以降低成本，還可改善膠粘劑的許多性能，如提高粘結(jié)強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度和耐磨性等。填料較多的采用石英粉、剛玉粉、滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣等?，F(xiàn)有的環(huán)氧基耐磨膠、金屬填補(bǔ)膠，一般是在環(huán)氧樹脂膠中加入石墨、二硫化鉬等減磨材料以及氧化物、鐵粉、鋁粉等硬質(zhì)材料。中國專利CN1104231A和CN1070211A公開的膠粘劑主要加入鐵粉以提高粘結(jié)劑的硬度和強(qiáng)度。中國專利CN1218100公開的膠粘劑主要采用二硫化鉬以減少摩擦提高涂料的潤滑性。而中國專利CN1080941A公開的膠粘劑加入一種促進(jìn)劑M，使耐磨膠的粘結(jié)強(qiáng)度大大提高，從而改善耐磨性。另外有些專利如中國專利CN1118801A公開的膠粘劑，加入少量石墨，并不為了減小摩擦，而是起著色作用。上述通過在環(huán)氧樹脂膠中加入石墨、二硫化鉬、滑石等減磨材料以及氧化物、鐵粉等硬質(zhì)材料，這樣形成的膠粘劑不足于抵抗非常惡劣的磨損條件和環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其可用于在沖刷磨損非常嚴(yán)酷的環(huán)境下，作為高強(qiáng)耐磨粘結(jié)劑或耐磨修補(bǔ)劑使用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其包含E-51環(huán)氧樹脂，E-44環(huán)氧樹脂，增韌劑，稀釋劑，固化劑，偶聯(lián)劑，SiC超微粉耐磨劑；該E-51環(huán)氧樹脂的質(zhì)量百分比為24％～42％，該E-44環(huán)氧樹脂的質(zhì)量百分比為0～18％；
所述的增韌劑是鄰苯二甲酸二丁酯，其質(zhì)量百分比為1.5～3.5％；所述的稀釋劑是501稀釋劑，其質(zhì)量百分比為0～3％；所述的固化劑是593固化劑，其質(zhì)量百分比為10.5％；所述的偶聯(lián)劑是KH-560偶聯(lián)劑，其質(zhì)量百分比為0.5～1.5％；所述的SiC超微粉耐磨劑，其質(zhì)量百分比為18～38％；該耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑還包含554固化促進(jìn)劑，其質(zhì)量百分比為0～8％；該耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑還加入石墨超微粉潤滑劑，其質(zhì)量百分比為4.5～18％；本發(fā)明提供的環(huán)氧樹脂膠粘劑，在環(huán)氧樹脂中同時(shí)加入碳化硅超微粉和石墨超微粉，并采用合適的固化劑、稀釋劑、增韌劑和偶聯(lián)劑，具有優(yōu)良的粘結(jié)強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和耐磨性能。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的環(huán)氧樹脂膠粘劑，在環(huán)氧樹脂中同時(shí)加入碳化硅超微粉和石墨超微粉，并采用合適的固化劑、增韌劑、稀釋劑、和偶聯(lián)劑，以及固化促進(jìn)劑，其配比如表1

表1環(huán)氧樹脂采用比較常用的E-51環(huán)氧樹脂和E-44環(huán)氧樹脂。由于E-51環(huán)氧樹脂和E-44環(huán)氧樹脂的稀稠程度相差很大，直接會影響到配成耐磨膠的施工性能，因此，2種環(huán)氧樹脂合起來使用。冬天氣溫較低時(shí)，主要采用E-51環(huán)氧樹脂；其它季節(jié)根據(jù)所需耐磨膠的稀稠度調(diào)整二者的加入量。
本發(fā)明提供的膠粘劑除了具有良好的粘結(jié)強(qiáng)度，還具有足夠的強(qiáng)度和良好的耐磨性能。一般地，加入一定的無機(jī)填料可以提高環(huán)氧樹脂膠粘劑的強(qiáng)度，并且還可以改善和提高膠粘劑的其它性能。為了提高耐磨性，本發(fā)明中還加入了碳化硅超微粉和石墨超微粉。SiC屬超硬材料，耐腐蝕，耐磨，導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)低。碳化硅超微粉在膠粘劑中可以起到骨架和抗磨損的作用。石墨粉具有潤滑摩擦表面，減小摩擦系數(shù)的作用，在加入碳化硅超微粉的同時(shí)，加入一些石墨超微粉，會使耐磨膠變得光滑，摩擦系數(shù)變小，可以進(jìn)一步提高膠粘劑的耐磨性。
當(dāng)SiC含量較低時(shí)，增強(qiáng)作用沒有達(dá)到較好的水平，所以耐磨性相對較差；但SiC的含量過多，填料在樹脂中的體積份數(shù)過多，填料與樹脂的結(jié)合能力變?nèi)?，反映在粘結(jié)強(qiáng)度明顯變差，耐磨性也相對較差。因此，SiC的加入量存在最佳范圍，當(dāng)SiC的加入量在18-38％范圍時(shí)，耐磨性較好。試驗(yàn)表明，采用一般SiC細(xì)粉時(shí)，耐磨膠的壓縮強(qiáng)度較低，耐磨性較差；而采用SiC微粉時(shí)，耐磨膠的壓縮強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度都能達(dá)到較高值，耐磨性較好?？赡苤饕荢iC微粉的比表面積大，與環(huán)氧樹脂結(jié)合性好所致。本發(fā)明要求SiC微粉的粒度在5μm以下，純度大于95％。石墨微粉的加入可以起到較好的潤滑功能，當(dāng)石墨微粉加入量較少時(shí)，潤滑減磨作用不明顯；由于環(huán)氧樹脂對石墨的潤濕性和結(jié)合性差，石墨加入量過多，會使壓縮強(qiáng)度明顯下降。石墨微粉的加入量在4.5-18％范圍較好。由于環(huán)氧樹脂對石墨的潤濕性差，采用一般石墨細(xì)粉時(shí)，難以將石墨攪拌均勻，所以要求石墨微粉的粒度最好在5μm以下，純度大于95％。
為改善耐磨膠的脆性，提高抗剝離強(qiáng)度，加入鄰苯二二甲酸二丁酯作為增韌劑。本發(fā)明的填料加入量較多，容易使膠料變稠，甚至難以攪拌，因此加入少量501稀釋劑，以適當(dāng)降低環(huán)氧樹脂的粘度，使耐磨膠的各個(gè)組分容易攪拌均勻。在氣溫特別低時(shí)，還需采取加溫措施。為增加環(huán)氧樹脂對填料的潤濕性和改善耐磨膠的粘結(jié)強(qiáng)度，加入偶聯(lián)劑KH-560。當(dāng)冬天氣溫較低時(shí)，固化時(shí)間較長，如因施工需要必須加快固化，這時(shí)須加入554固化促進(jìn)劑。
當(dāng)需要測定耐磨膠的性能時(shí)，首先將除593固化劑和554固化促進(jìn)劑外的各個(gè)組分按比例稱量并攪拌均勻，最后加入固化劑和固化促進(jìn)劑，將攪拌好的膠料注入模內(nèi)澆注，適當(dāng)進(jìn)行振動以排除氣泡。固化變硬的耐磨膠脫模后進(jìn)行80℃×4h處理，使耐磨膠的強(qiáng)度進(jìn)一步得到提高。隨后就可進(jìn)行各種性能的測試。
強(qiáng)度和耐磨性的測定方法均采用塑料的相關(guān)國標(biāo)(如表1)。其中粘結(jié)強(qiáng)度參照耐火泥漿抗折粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)方法(冶金工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))，自制加工25×25×65的鋼質(zhì)長方體(材質(zhì)為工具鋼)，用耐磨膠將2個(gè)長方體粘結(jié)在一起，膠層厚度約0.1mm。耐磨性測定時(shí)的標(biāo)樣為45號鋼，壓力20Kg，磨損時(shí)間2h。如表2所示，為粘膠強(qiáng)度和耐磨性性能測定采用的標(biāo)準(zhǔn)和試樣尺寸。

表2性能測定采用的標(biāo)準(zhǔn)和試樣尺寸表3列出了本發(fā)明實(shí)施例和背景技術(shù)例的配比(質(zhì)量份數(shù))和性能。本發(fā)明實(shí)施例和背景技術(shù)例主要是采用的填料有所不同。可以看出，采用碳化硅超微粉和石墨超微粉組合填料，磨損指數(shù)明顯較低，也即耐磨性明顯較好。而背景技術(shù)例中，B1、B2和B3單獨(dú)采用碳化硅超微粉，雖然壓縮強(qiáng)度較高，但耐磨性相對較差；B4單獨(dú)采用石墨超微粉，盡管磨損指數(shù)較低，但壓縮強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度都較低，從綜合性能考慮，不適宜作為耐磨膠使用。不銹鋼的磨損體積為102mm3，以不銹鋼的磨損體積為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，本發(fā)明實(shí)施例的耐磨性是不銹鋼的23-44倍?，F(xiàn)有技術(shù)的幾個(gè)對比文獻(xiàn)中沒有耐磨性數(shù)據(jù)，根據(jù)本發(fā)明所采用的碳化硅填料的硬度和耐磨性明顯比現(xiàn)有技術(shù)所采用的氧化物和鐵粉強(qiáng)這一事實(shí)，可以斷定本發(fā)明的耐磨性明顯好于現(xiàn)有技術(shù)。


表3*磨損指數(shù)的數(shù)值越小，表明耐磨性越好。
權(quán)利要求
1.一種耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其包含E-51環(huán)氧樹脂，E-44環(huán)氧樹脂，增韌劑，稀釋劑，固化劑，偶聯(lián)劑，SiC超微粉耐磨劑；該E-51環(huán)氧樹脂的質(zhì)量百分比為24％～42％，該E-44環(huán)氧樹脂的質(zhì)量百分比為0～18％。
2.如權(quán)利要求1所述的耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于，所述的增韌劑是鄰苯二甲酸二丁酯，其質(zhì)量百分比為1.5～3.5％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于，所述的稀釋劑是501稀釋劑，其質(zhì)量百分比為0～3％。
4.如權(quán)利要求3所述的耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于，所述的固化劑是593固化劑，其質(zhì)量百分比為10.5％。
5.如權(quán)利要求1或2或4所述的耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑是KH-560偶聯(lián)劑，其質(zhì)量百分比為0.5～1.5％。
6.如權(quán)利要求5所述的耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于，所述的SiC超微粉耐磨劑，其質(zhì)量百分比為18～38％。
7.如權(quán)利要求6所述的耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于，該耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑還包含554固化促進(jìn)劑，其質(zhì)量百分比為0～8％。
8.如權(quán)利要求7所述的耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于，該耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑還加入石墨超微粉潤滑劑，其質(zhì)量百分比為4.5～18％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐磨環(huán)氧樹脂膠粘劑，其包含E－51環(huán)氧樹脂，E－44環(huán)氧樹脂，增韌劑，稀釋劑，固化劑，偶聯(lián)劑，SiC超微粉耐磨劑；該E－51環(huán)氧樹脂的質(zhì)量百分比為24％～42％，該E－44環(huán)氧樹脂的質(zhì)量百分比為0～18％；其可用于在沖刷磨損非常嚴(yán)酷的環(huán)境下，作為高強(qiáng)耐磨粘結(jié)劑或耐磨修補(bǔ)劑使用。
文檔編號C09J163/00GK1704456SQ20041002480
公開日2005年12月7日 申請日期2004年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月31日
發(fā)明者姚金甫, 田守信, 趙承均, 王峰 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司