改性硅酸鹽無(wú)機(jī)膠粘劑的制備及性能研究.pdf

1、本論文針對(duì)硅酸鹽無(wú)機(jī)膠粘劑普遍存在的耐水性差、固化條件高、質(zhì)脆等缺陷與不足，采用正交試驗(yàn)與改變加料量試驗(yàn)優(yōu)選出了改性硅酸鹽無(wú)機(jī)膠粘劑的配方：混合膠料（鉀鈉水玻璃）27.70％，石英粉19.39％，氧化鋁 22.16％，銅粉 15.20％，鈦酸鉀晶須 9.00％，蒸餾水 8.45％。該膠粘劑的固化工藝簡(jiǎn)單：室溫條件下放置8～10h后，于100～120℃的烘箱中烘烤固化2h。理化性能、耐久性能、力學(xué)性能的檢測(cè)結(jié)果顯示，該膠粘劑（9

2、3），能使金屬表面形成一層致密的Fe(OH)2保護(hù)膜，使金屬不再受腐蝕；該膠粘劑耐水及耐有機(jī)溶劑的性能優(yōu)異（粘接試件于其中浸泡3個(gè)月以上，強(qiáng)度無(wú)明顯變化），耐酸性能較好（粘接試件置于0.5mol/dm3的HCl和H2SO4中浸泡1個(gè)月，仍具有相當(dāng)強(qiáng)度），耐堿性能較差（粘接試件于2mol/dm3的NaOH和飽和Ca(OH)2中浸泡20～30h，即完全破壞）；該膠粘劑具有很好的耐熱性能（DTA曲線在1000℃時(shí)尚未出現(xiàn)膠粘劑分解的吸熱峰），

3、在700℃時(shí)還有較高的強(qiáng)度，如果承受的載荷不高，膠在800℃時(shí)仍具有一定的使用強(qiáng)度，且抗熱震性能較好（試件在600℃～冷水熱震15次不破壞）。 論文首次揭示了膠粘劑固化過程中水分蒸發(fā)的規(guī)律，探討了其固化動(dòng)力學(xué)特征，即硅酸鹽無(wú)機(jī)膠粘劑預(yù)固化階段遵循零級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，而后固化階段表現(xiàn)為非整數(shù)級(jí)數(shù)動(dòng)力學(xué)特征，35℃、50℃、70℃、85℃條件下反應(yīng)級(jí)數(shù)分別為0.7418、1.516、1.584、1.975，其速率常數(shù)數(shù)值分別為0.015

4、17、0.1247、0.1570、0.7568,并獨(dú)創(chuàng)性的提出膠粘劑固化過程的失水率隨時(shí)間的變化規(guī)律可用方程x=Akt/[kt+10exp(-kt)]加以描述，膠粘劑的粘接機(jī)理為：膠粘劑固化過程中，隨著水分的不斷減少，從溶液中逐漸析出SiO2膠體，新生態(tài)的SiO2具有極大的活性，其沿著被粘基材的表面以及向膠層內(nèi)部的擴(kuò)散遵從類分形學(xué)DLA（Diffusion-Limited Aggregation）及DLCA（Cluster-Cluste