本發(fā)明涉及粘接劑技術領域,尤其涉及一種耐高溫粘接劑及其制備方法和應用。
背景技術:
隨著快速、高效連鑄和二次精煉技術及工藝的發(fā)展,滑動水口(Sliding Nozzle,簡稱SN)系統(tǒng)在現(xiàn)代鋼鐵冶煉過程中變得越來越重要,成為冶煉中不可缺少的部分。它是連鑄機澆鑄過程中鋼水的控制裝置,能夠精確地調節(jié)從鋼包到連鑄中間包的水流量,使流入和流出的鋼水達到平衡,從而使連鑄操作更容易控制?;瑒铀谙到y(tǒng)因其可控性好,能提高煉鋼生產效率而得到了迅速發(fā)展。現(xiàn)在,在鋼包、中間包上國內外普遍使用了滑動水口系統(tǒng)。
滑動水口一般由驅動裝置、機械部分和耐火材料部分(即上下滑板、下水口)組成?;瑒铀诘墓ぷ髟硎峭ㄟ^滑動機構使上下滑板磚滑動,從而帶動流鋼孔的開閉來調節(jié)鋼水流量大小的。
滑板(Sliding Plate,簡稱SP)是滑動水口系統(tǒng)的主要部件之一。按照組成滑動水口系統(tǒng)的滑板塊數(shù)劃分,可分為兩層式和三層式。鋼包用滑板一般為兩層式,操作時上滑板固定不動,通過下滑板進行截流和節(jié)流。中間包用滑板一般為三層式,操作時將上滑板與上水口固定,下滑板與下水口固定,通過中間滑板來進行截流和節(jié)流。
為獲得較長的使用壽命和穩(wěn)定的操作條件,滑板作為滑動水口系統(tǒng)的耐火材料和機械構件,都要求其具有優(yōu)良的性能。當前,為了使滑動水口系統(tǒng)使用性能更加穩(wěn)定可靠,對滑板的形狀以及固定方式進行了許多改進和研究,其主要目的是抑制滑板使用過程中工作面裂紋的產生和擴展。
目前,鋼包、中間包用滑動水口產品,鋼包內襯材料,各類散裝料,預制件等不定型耐火材料制品,都會用到粘接劑,其要求是,需要粘接劑固化后能耐高溫并且具備高強度,同時粘接性能也有較高的要求。
目前采用的酚醛樹脂粘接劑,含碳量高,熱失重大,殘留份較低,因而固化后強度不高,,且高溫性能不理想,隨著產業(yè)的發(fā)展,急需一種固化后耐熱性好、高溫粘結性強、強度高的耐高溫粘接劑。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提出了一種固化后耐熱性好、高溫粘結性強、強度高的耐高溫粘接劑及其制備方法和應用。
本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:一方面,本發(fā)明提供了一種耐高溫粘接劑,其原料配方包括以下質量份的組分,
甲基三烷氧基硅烷100份
四烷氧基硅烷10-100份
穩(wěn)定劑0.01-1份
催化劑溶液10-50份
纖維20-40份
二氧化硅1-3份。
在以上技術方案的基礎上,優(yōu)選的,所述的甲基三烷氧基硅烷中的三個烷氧基,是指含有1-4個碳原子的烷氧基中的一種或幾種的組合。
在以上技術方案的基礎上,優(yōu)選的,所述的四烷氧基硅烷中的四個烷氧基,是指含有1-4個碳原子的烷氧基中的一種或幾種的組合。
在以上技術方案的基礎上,優(yōu)選的,所述穩(wěn)定劑為油溶的金屬鹽溶液。具體的,所述穩(wěn)定劑為質量濃度為5-15%的氯化鈰或氯化鑭的丙酮溶液。
在以上技術方案的基礎上,優(yōu)選的,所述的催化劑溶液為質量濃度為0.0001-0.5%的鹽酸或冰醋酸的水溶液。
在以上技術方案的基礎上,優(yōu)選的,所述的纖維為直徑100μm以下、纖維長1mm以下的玻璃纖維、巖棉纖維或碳纖維。
第二方面,本發(fā)明提供了本發(fā)明第一方面所述耐高溫粘接劑的制備方法,包括以下步驟,
S1,將甲基三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、纖維和二氧化硅混合,升溫到50-80℃,在2-4小時內滴加催化劑溶液,滴畢加入六甲基二硅氮烷,調節(jié)pH值為6.5-7.5,加入穩(wěn)定劑,保溫0.5~2小時;
S2,在80-110℃減壓蒸餾,蒸餾畢趁熱放料入脫盤,冷卻后粉碎,得到耐高溫粘接劑。
第三方面,本發(fā)明第一方面所述的耐高溫粘接劑在不定型耐火材料制品中的應用。
在以上技術方案的基礎上,優(yōu)選的,本發(fā)明第一方面所述的耐高溫粘接劑在鋼廠鋼包、中間包用滑板水口中的應用。
本發(fā)明的耐高溫粘接劑及其制備方法和應用相對于現(xiàn)有技術具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明的耐高溫粘接劑,由于其高度交聯(lián)的TQ結構,含碳量低,熱失重小,殘留份高,因而固化后硬度高,易與無機物結合,具有很高的耐熱性,在高溫條件下具有很強的粘結強度;
(2)通過加入纖維和二氧化硅,可進一步提高其強度和耐高溫性能;
(3)適用于鋼廠鋼包、中間包用滑板水口等不定型耐火材料制品用耐高溫粘接劑及高溫密封劑,相對于普通的耐火材料用酚醛樹脂,具有更好的高溫粘接強度和耐高溫性能。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施方式,對本發(fā)明技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施方式僅僅是本發(fā)明一部分實施方式,而不是全部的實施方式?;诒景l(fā)明中的實施方式,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
本實施例的耐高溫粘接劑,其原料配方如下:
甲基三烷氧基硅烷100kg
四烷氧基硅烷10kg
質量濃度為15%的氯化鈰的丙酮溶液0.01kg
質量濃度為0.5%的鹽酸的水溶液10kg
玻璃纖維20kg
二氧化硅1kg。
制備過程如下:
S1,將甲基三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、玻璃纖維和二氧化硅混合加入帶回流裝置的反應釜中,升溫到50℃,在2小時內滴加質量濃度為0.5%的鹽酸的水溶液,滴畢加入六甲基二硅氮烷,調節(jié)pH值為6.5,加入質量濃度為15%的氯化鈰的丙酮溶液,保溫0.5小時;
S2,在80℃減壓蒸餾,蒸餾畢趁熱放料入托盤中,冷卻后用粉碎機粉碎,得到耐高溫粘接劑。
實施例2
本實施例的耐高溫粘接劑,其原料配方如下:
甲基三烷氧基硅烷100kg
四烷氧基硅烷50kg
質量濃度為10%的氯化鈰的丙酮溶液0.1kg
質量濃度為0.1%的鹽酸的水溶液30kg
巖棉纖維30kg
二氧化硅2kg。
制備過程如下:
S1,將甲基三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、巖棉纖維和二氧化硅混合加入帶回流裝置的反應釜中,升溫到60℃,在3小時內滴加質量濃度為0.1%的鹽酸的水溶液,滴畢加入六甲基二硅氮烷,調節(jié)pH值為7,加入質量濃度為10%的氯化鈰的丙酮溶液,保溫1小時;
S2,在100℃減壓蒸餾,趁熱放料入托盤中,用粉碎機粉碎,得到耐高溫粘接劑。
實施例3
本實施例的耐高溫粘接劑,其原料配方如下:
甲基三烷氧基硅烷100kg
四烷氧基硅烷100kg
質量濃度為5%的氯化鑭的丙酮溶液1kg
質量濃度為0.01%的冰醋酸的水溶液50kg
碳纖維40kg
二氧化硅3kg。
制備過程如下:
S1,將甲基三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、碳纖維和二氧化硅混合加入帶回流裝置的反應釜中,升溫到80℃,在4小時內滴加質量濃度為0.01%的冰醋酸的水溶液,滴畢加入六甲基二硅氮烷,調節(jié)pH值為7.5,加入質量濃度為5%的氯化鑭的丙酮溶液,保溫1.5小時;
S2,在110℃減壓蒸餾,趁熱放料入托盤中,用粉碎機粉碎,得到耐高溫粘接劑。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。