一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法技术

一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法，本发明专利技术涉及胶黏剂制备领域，具体涉及镍铝改性硅溶胶无机耐高温胶黏剂的方法。本发明专利技术要解决无机胶黏剂高温粘接性能低的技术问题。方法：该方法分别采用含镍的物质和含铝的物质对硅溶胶进行改性，制备改性硅溶胶树脂；再采用磷酸盐、碳化硅与金属氧化物制备固化剂。本发明专利技术制备胶黏剂可实现室温或加热固化，其固化物兼顾无机硅酸盐胶黏剂的高粘接性及无机磷酸盐胶黏剂的高耐热性，在高温使用过程中发生反应生成高耐热金属间化合物增强陶瓷复合材料，使其具有优异的高温稳定性，满足高温使用需求。本发明专利技术方法用于制备镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂。黏剂。黏剂。

【技术实现步骤摘要】
一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及胶黏剂制备领域，具体涉及镍铝改性硅溶胶无机耐高温胶黏剂的方法。

技术介绍

[0002]硅酸盐胶黏剂是一种重要的无机胶黏剂，具有胶黏强度高、可室温固化的优点，耐热≤1000℃，耐油、耐碱和有机溶剂，可以作为航空航天领域的耐高温黏接和修补材料。但是随着科技的发展与进步，在一些应用场所对胶黏剂的使用温度提出了更高要求，传统的硅酸盐胶黏剂难以达到耐热的需求。传统磷酸盐胶黏剂虽具有耐热性能好的优点，但高温粘接强度偏低，限制了其进一步应用。因此，开发新型无机胶黏剂以满足不断增长的耐高温需求，已经迫在眉睫。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决无机胶黏剂高温粘接性能低的技术问题，而提供一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法。
[0004]一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法，该方法分别采用含镍的物质和含铝的物质对硅溶胶进行改性，制备改性硅溶胶树脂；再采用磷酸盐、碳化硅与金属氧化物制备固化剂。
[0005]本专利技术固化物在高温使用过程中发生反应生成金属间化合物增强陶瓷复合材料，使其具有优异的耐高温性能，可满足1000
‑
1600℃的高温使用需求。
[0006]所述的一种镍铝改性硅溶胶制备无机胶黏剂的制备方法，具体按以下步骤进行：
[0007]一、将硅溶胶稀释获得稀释硅溶胶，加入Ni(OH)2‑
氨水溶液，加热搅拌20～40min；然后加入铝粉、偏磷酸铝和含硼助剂，加热搅拌2～4h，制得改性硅溶胶树脂；
[0008]二、将粒径为50
‑
100μm磷酸铝粉末、粒径为10
‑
50μm碳化硅粉末、粒径为120
‑
200μm氧化镁粉末、粒径为100
‑
150μm氧化锆粉末和粒径为150
‑
200μm氧化锌粉末充分混合，分散30～40min，制得固化剂；
[0009]其中控制分散转速为200～300r/min；
[0010]三、将步骤一制备的改性硅溶胶树脂和步骤二制备的固化剂加入到球磨罐中，控制转速为200～300r/min，球料质量比为1:1，处理2～3h，获得所述一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂，完成制备。
[0011]其中步骤一所述铝粉为500目。
[0012]所述一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的固化工艺为：施加压力0.01MPa
‑
0.003MPa或者接触压，室温固化24h，或80℃固化2h。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]本专利技术分别采用含镍和铝的物质对硅溶胶进行改性制备改性硅溶胶树脂，在碱性溶液体系中，铝与硅溶胶形成硅酸铝，Ni(OH)2络合，促进Ni
2+
接枝到硅酸铝骨架中；采用磷
酸铝为固化促进剂，以碳化硅与金属氧化物为骨料制备固化剂。然后，将树脂与固化剂混合，磷酸铝改变硅溶胶pH值，促进其交联，所制备胶黏剂可实现室温或加热固化，在1000℃高温使用过程中生成高耐热金属间化合物增强陶瓷复合材料，在1400℃高温使用过程中磷酸铝中五氧化二磷溢出，转化成更耐热的氧化铝陶瓷，使其在高温区均具有优异的耐高温稳定性及粘接性能，其固化物兼顾了硅酸盐胶黏剂的高粘接性及无机磷酸盐胶黏剂的高耐热性，可满足1000
‑
1600℃的高温使用需求。
[0015]本专利技术方法用于制备镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂。
附图说明
[0016]图1为市售硅溶胶胶黏剂500℃处理后的扫描电镜图；
[0017]图2为实施例一制备的镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂500℃处理后的扫描电镜图；
[0018]图3为市售硅溶胶胶黏剂1000℃处理后的扫描电镜图；
[0019]图4为实施例一制备的镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂1000℃处理后的扫描电镜图；
[0020]图5为市售硅溶胶胶黏剂1600℃处理后的扫描电镜图；
[0021]图6为实施例一制备的镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂1600℃处理后的扫描电镜图。
具体实施方式
[0022]本
技术实现思路
不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现专利技术的目的。
[0023]具体实施方式一：本实施方式一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法，该方法分别采用含镍的物质和含铝的物质对硅溶胶进行改性，制备改性硅溶胶树脂；再采用磷酸盐、碳化硅与金属氧化物制备固化剂。
[0024]本专利技术制备改性硅溶胶树脂，采用磷酸盐、碳化硅与金属氧化物等制备固化剂，所制备胶黏剂可实现室温或加热固化，其固化物兼顾无机硅酸盐胶黏剂的高粘接性及无机磷酸盐胶黏剂的高耐热性，在高温使用过程中发生反应生成高耐热金属间化合物增强陶瓷复合材料，使其具有优异的高温稳定性，可满足1000
‑
1600℃的高温使用需求。本专利技术镍铝改性硅溶胶制备新型无机胶黏剂的方法具有制备步骤简单、周期短、成本低等优点，具有广阔的应用前景。
[0025]具体实施方式二：本实施方式一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法，所述方法具体按以下步骤进行：
[0026]一、将硅溶胶稀释获得稀释硅溶胶，加入Ni(OH)2‑
氨水溶液，加热搅拌20～40min；然后加入铝粉、偏磷酸铝和含硼助剂，加热搅拌2～4h，制得改性硅溶胶树脂；
[0027]二、将粒径为50
‑
100μm磷酸铝粉末、粒径为10
‑
50μm碳化硅粉末、粒径为120
‑
200μm氧化镁粉末、粒径为100
‑
150μm氧化锆粉末和粒径为150
‑
200μm氧化锌粉末充分混合，分散30～40min，制得固化剂；
[0028]其中控制分散转速为200～300r/min；
[0029]三、将步骤一制备的改性硅溶胶树脂和步骤二制备的固化剂加入到球磨罐中，控制转速为200～300r/min，球料质量比为1:1，处理2～3h，获得所述一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂，完成制备。
[0030]具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不的是：步骤一稀释硅溶胶的质量百分含量为10～15％。其它与具体实施方式二相同。
[0031]具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三不的是：步骤一所述Ni(OH)2‑
氨水溶液中Ni(OH)2与氨水的摩尔比为1：(4～6)。其它与具体实施方式二或三相同。
[0032]具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四之一不的是：步骤一中按质量份数，稀释硅溶胶为100份、Ni(OH)2‑
氨水溶液为100～120份、铝粉为150～200份、偏磷酸铝为40～60份、含硼助剂为1份。其它与具体实施方式二至四之一相同。
[0033]具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式二至五之一不的是：步骤一加入Ni(OH)2‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法，其特征在于：该方法分别采用含镍的物质和含铝的物质对硅溶胶进行改性，制备改性硅溶胶树脂；再采用磷酸盐、碳化硅与金属氧化物制备固化剂。2.根据权利要求1所述的一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述方法具体按以下步骤进行：一、将硅溶胶稀释获得稀释硅溶胶，加入Ni(OH)2‑
氨水溶液，加热搅拌20～40min；然后加入铝粉、偏磷酸铝和含硼助剂，加热搅拌2～4h，制得改性硅溶胶树脂；二、将粒径为50
‑
100μm磷酸铝粉末、粒径为10
‑
50μm碳化硅粉末、粒径为120
‑
200μm氧化镁粉末、粒径为100
‑
150μm氧化锆粉末和粒径为150
‑
200μm氧化锌粉末充分混合，分散30～40min，制得固化剂；其中控制分散转速为200～300r/min；三、将步骤一制备的改性硅溶胶树脂和步骤二制备的固化剂加入到球磨罐中，控制转速为200～300r/min，球料质量比为1:1，处理2～3h，获得所述一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂，完成制备。3.根据权利要求2所述的一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤一稀释硅溶胶的质量百分含量为10～15％。4.根据权利要求2所述的一种镍铝改性硅溶胶无机胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤一所述Ni(OH)2‑
氨水溶液中Ni(OH)2与氨水的摩尔比为1：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春红，张嘉明，曹先启，刘立佳，王超，李峻青，王玉丹，白建伟，
申请(专利权)人：烟台哈尔滨工程大学研究院，
类型：发明
国别省市：