无机胶粘剂特点

1、无机胶粘剂特点/分类/组成一、无机胶粘剂的特点与分类1.特点一般来说，无机胶粘剂具有以下特点：1)耐高温，无机胶粘剂本身可承受1000左右或更高的温度。2)抗老化性好。3)收缩率小。4)脆性大，其弹性模量比有机胶粘剂高一个数量级，故无机胶粘剂套接强度高，硬度大；而平面对接，搭接、冲击、剥离强度较低。改进的办法有：使其形成无机大分子，如Si-O-Si，P-O-P键；在无机胶粘剂中引入有机改性组分。5)抗水、耐酸碱性差。目前，我国研制成功的陶瓷胶粘剂是具有陶瓷结构的耐热无机胶粘剂，其固化物一般为多晶复合体系。这种胶粘剂的主要特点是耐高温(达1000-3000)，同时具有抗氧化、绝缘、耐腐蚀、耐磨损

2、及超硬等特点。2.分类无机胶粘剂一般可分为气干型胶粘剂、水固化型胶粘剂、低熔点玻璃、金属焊料、反应型胶粘剂及牙科用水泥六类。(1)气干型胶粘剂水玻璃(硅酸钠)等水溶性硅酸盐随着水分的蒸发而固化。这类胶粘剂可用于粘接木材、纸张等多孔性材料，但耐水性较差。(2)固化型胶粘剂氧化铝水泥、石膏等因生成水合物而固化，其中氧化铝水泥固化快，高温性能和耐腐蚀性能优异，在高温下发生烧结反应而形成粘接，可用在铸造模具上；镁水泥是因水合反应而快速固化的高强度水泥，在200下失去结晶水。MgCl2+3MgO+11 H2OMgCl2.3Mg(OH)2.3H2O(8-1)260时强度降至50%，耐酸性和耐水性较差。(3

3、)低熔点玻璃玻璃焊料广泛用于真空技术中玻璃、陶瓷、金属的密封。在以PbO-B2O3为基体的玻璃中，加入SiO2和Al2O3等成分可提高其耐水性。如 100-200目PbO)-B2O3-ZnO，PbO-B2O3-ZnO-SiO2，PbO-B2O3-SiO2-Al2O3等粉末可制成糊状，也有不用 PbO而以ZnO为主要成分的无铅低熔点玻璃。这些玻璃的软化温度为300-600，焊接温度为400-600，其耐热温度低于软化温度。焊接后进一 步加热时，在玻璃中可析出0.02-20m微晶，可粘接耐高温的结晶型玻璃，用在彩电显象管上。(4)金属焊料450以下低熔点焊料的代表是焊锡(Ph-Sn)，而银焊料(A

4、g-Cu-Zn-Cd-Sn)可用于450以上的场合。目前，正在开发能粘接玻璃或陶瓷的Pb-Sn-Zn-Sb系列的焊药。(5)反应型胶粘剂硅酸盐系列、磷酸盐系列、胶态硅石系列都属于反应型胶粘剂。这些胶粘剂在固化剂作用下或在加热时发生反应而固化。粘接强度、耐热性、耐水性好，操作简便。 通常由粘接剂、固化剂、骨材，必要的固化促进剂，分散剂和颜料等配制而成。作为粘合剂的是硅酸盐、磷酸盐、胶态硅石、烷基硅酸盐等。固化剂有金属、金属氧 化物、金属氢氧化物、硅氟化物、磷酸盐、硼酸盐等。骨材有氧化铝、硅石、氧化锆、氧化镁等高温性良好的氧化物、碳化物、氮化物。反应型胶粘剂有三种类 型：单一型，即一种液体；混合型

5、，即使用前将两种液体混合；固体粉末，使用时加水调成糊状。(6)牙科用水泥很久以来，人们就使用的有代表性的牙科用水泥是磷酸锌水泥。ZnO-MgO体系烧结粉末(通常10m以下)与磷酸混合几分钟即可固化，其粘接主要不是依靠化学结合力，而是物理结合力，即机械嵌合力。牙科用硅酸盐水泥，是硅酸铝玻璃粉末和含铝、锌离子的磷酸混合，数分钟即可固化。H离子使玻璃往硅酸胶体中分散，使从玻璃溶出的Al3+、Ca2+与磷酸反应而固化。它是一种磷酸盐胶粘剂和玻璃粉末组成的复合体。二、反应型胶粘剂的组成反应型胶粘剂的特点是耐热性、耐水性、耐久性好，易操作。主要有两大系列的胶粘剂：1)硅酸盐系胶粘剂。其一般式为M2OnSi

6、O2(M：Li、Na、K)，M，n是变量。这类胶粘剂便宜，可大量使用。固化剂是金属氧化物，金属氢氧化物，硅化物，硅氧化物磷酸盐和硼酸盐。2)磷酸盐系胶粘剂。其一般式为XM2OYP2O5M，为一价或二价的金属，x，Y为变数。固化剂是金属氧化物，金属氢氧化物，硅酸盐和硼酸盐。表1和表2列出了硅酸盐和磷酸盐胶粘剂、固化剂。反应型胶粘剂的骨材与胶粘剂、固化剂一起构成重要成分。添加骨材的目的是：提高固化物的凝集力，降低固化时的收缩率，增加粘接强度；添加耐热高强度的 骨材可提高耐热粘接强度；使被粘接物和胶粘剂的热膨胀系数一致，从而提高耐热粘接强度；提高耐水性和耐酸性。在高温下，稳定的骨材有硅石、氧化铝、氧

7、 化锆、锆石、碳化钛和氮化硼等。表1硅酸盐及其固化剂硅酸盐 粘接性NaKLi耐水性LiKNa 硅酸盐固化剂硅酸锂 Li2O.nSiO2 金属粉末 Zn金属氧化物 ZnO，MgO，CaO，SrO，Al2O3金属氢氧化物 Zn(OH)2，Mg(OH)2，Ca(OH)2，Al(OH)3硅酸钠 Na2O.nSiO2 硅氟化物 Na2SiF6，K2SiF6硅化物 Ca0.SiO3，FeSi，Al2O3.SiO2磷酸盐 AlPO4，Al(H2PO4)3，Mg(H2PO4)2，Al(PO3)2，ZnOP2O6硅酸钾 K2O nSiO2 无机酸 H3PO4，H3BO3硼酸盐 KBO2，CaB4O7硅酸季胺盐

8、(H4N)2OnSiO2 有机化合物 OHC.CHO表2磷酸盐及其固化剂粘接性磷酸盐耐水性强度 M=AlMgCaCuZnM=Ca=ZnMgAlM=AlMgCa 磷酸盐固化剂正磷酸盐 MH2PO7M2HPO4M3PO4 金属氧化物金属氢氧化物 MgO，CaO，ZnO，Al2O3，Fe2O3，TiO2，ZrO2Mg(OH)2，Ca(OH)2，Zn(OH)2，Al(OH)3焦磷酸盐 M2H2P2O7M4 P2O7 硅酸盐 MgO，SiO2三亚磷酸盐 (MPO3)3 硼酸盐 B3O3，Al2O3，B2O3聚偏亚磷酸盐 (MPO3)n 金属盐类 AlCl3，Zn(CH3CO2)2，ZnSO4，MgCO3

9、三、无机胶粘剂的应用及存在问题一般来说，无机胶粘剂可在室温至350下固化，有的使用温度可达1000以上。因此，这些胶粘剂已广泛用于需要耐热性的各行各业中。1.电子和电器部件如用于荧光显示管内电极的固定，热电偶的涂覆，各种陶瓷和金属材料的粘接等。2.陶瓷用于陶瓷元器件组装、炉子和耐火材料内衬物的粘接，以及各种耐腐蚀涂层的粘接等。3.其他用于气体装置和暖房设备等需要的耐热部件的粘接和阻止金属氧化涂层等。在应用上无机胶粘剂也存在一些问题。如气密性不太好；吸湿引起电阻下降；常温固化难于获得物性良好的材料等。目前，无机胶粘剂正向结构胶粘剂和功能胶粘剂发展，这对于开发宇航、飞机、汽车和电子等广大市场是非常

10、有利的，并已广泛应用于金属、陶瓷等各种材料的耐热粘接。无机胶粘剂与其他新型无机材料一起，将成为本世纪最有发展前途的新材料之一。2.磷酸盐类2.1.磷酸一氧化铜胶粘剂此胶是由磷酸与氧化铝配成的溶液同氧化铜配合使用。室温固化，耐高低温性能优良。碳钢套接胶接件的压剪强度90MPa，在-180时胶接强度不变，高温耐600。线胀系数比金属小，为110-6/，热导率为1.1W/(mk),适用于刀具、量具、断裂轴的胶接，壳体裂缝、铸件砂眼等修复及粘堵。我国在60年代初开发，用于硬质合金车刀、铰刀的胶接，具有简便、经济效果好的优点，并开拓用于金属件等补漏和密封等方面，成为无机胶粘剂中的一个主要品种。(1)制法

11、氧化铜。工业上的制法是将铜渣焙烧，初步氧化以除去水分和有机杂质。冷却后，得到的初步铜氧化物进行粉碎，再二次氧化，得到粗制氧化铜。在加热下将它溶 解于硫酸中，生成硫酸铜溶液，待澄清后，在加热和搅拌的条件下，加人铁刨花还原，生成纯净的铜，用热水洗涤至无硫酸根及铁质后干燥。再级过450下氧化 焙烧8小时，冷却后粉碎，再在氧化炉中氧化焙烧，过筛，制得氧化铜。其反应式如下：4Cu 022Cu20Cu2O 1/2O22Cu0Cu0H2SO4CuSO4H20CuSO4FeFeSO4 Cu2CuO22Cu0氧化铜也可用硫酸铜自制，其制法是在三口烧瓶中先将硫酸铜和水加热溶解，待澄清后，控制反应温度在70-80，

12、于搅拌的条件下滴加10%氢氧化钠溶液， 控制pH910,回流20分钟，停止反应。取出沉淀的氢氧化铜，用沸水洗至中性，于150干燥。干后粉碎，放人马弗炉中于900士15焙烧活化4小 时，呈块状物。冷却后用球磨机粉碎，过筛（200目筛），再于110140烘12小时即成。其反应式如下： CuS042NaOHNa2SO4 Cu(OH)2Cu(OH)2Cu0 H20以下是www-86resin-树脂-在线的文章概述XLRESIN市售的试剂级或工业品氧化铜，其含量98%，细度（100目筛余）1.0%。但直接用于调胶，极易凝胶而固化，适用期极短，导致胶接强度低落。一般经 150200烘焙后可提高胶接强度，但

13、最好经90015焙烧4小时的处理，有利于延长胶液的适用期，并获得较高的胶接强度。磷酸溶液配制。在每100毫升磷酸中徐徐地加入5克试剂级氢氧化铝粉末，搅拌成乳白色状液体，加热至220260，保持12小时，使氢氧化铝溶解 后并蒸去溶液中的水份，自然冷却至室温。生成物主要是磷酸二氢铝，含有部分焦磷酸盐，其相对密度在1. 851.9。主要反应式如下：3H3P04 A1(OH)3Al(H2P04)3 3H20（反应加热）配合氢氧化铝可延长胶料的凝胶时间，也使胶料有相当的适用期，以获取较高的胶接强度。磷酸溶液在低温久贮下会有晶体析出，影响使用。可将它加热至 50-60，待其全部融化成澄清溶液，冷却后照常使

14、用；对仍难融化或吸湿溶液；置于烧杯中加热至220-260，冷却备用。(2)应用工艺。胶接件应选用套接和糟接，配合间隙一般采用0.10.3毫米。胶接面的光洁度愈低愈好，一般以13为宜，表面须除锈、除油清洗干净。配胶。氧化铜（甲）克数与磷酸溶液（乙）毫升数的配比(K)可按下式瓦制：K=甲乙35涂料专利 | 配方大全 |化工手册 | 技术论文文献资料K值大，胶料凝固速度随之加快,K值5以上，胶料凝固极快，难以调胶，且胶接强度增加并不明显。气温对K值也有影响，因此要根据气温加以调节。一般冬季 室温较低，K取大值；夏季反之，取小的K值，通常K值取44.3为宜，如环境温度在25左右，相对湿度80%时，胶料

15、的适用期约为10分钟左右。调胶：按确定的K值配料一，将称量的甲组分置于铜板或玻璃板上，使其中间呈凹坑。用注射器或滴管提取溶液乙组分，住人凹坑中，用竹片调和均匀，约12分 钟胶料呈糊状，并能用竹片把胶拉成1厘米以上丝条，胶料基本无气泡即可使用。调胶时产生放热反应，易使胶料凝结而固化，故需用导热好的铜板，使热量易于散 发，防止胶料较快地凝结。每次调胶量以10克以下为宜，随调随用。若用胶量较大时，可采取多人同时分别调胶。配制导热性、导电性等胶粘剂时，应将甲、乙胶料先行调和均匀，再加入导热或导电的材料调匀。涂胶工艺。用竹片或棒、刮刀或刷子，在两个胶接面上均匀地涂上胶液，槽接件要来回推拉几次，套接件要慢

16、慢地旋入和退旋几次，使胶液均匀地分布在胶接面上，挤出的多余胶掖刮去，也可用带湿棉纱擦净。胶接条件。胶接件先在4050烘2小时，再升温至100-120烘2小时。也可在6080烘46小时或室温（25）下23天使之固化。 固化温度高，反应速度快，所需时间短。胶液易吸湿，故胶接件在未固化前不置于潮湿场所，否则会导致胶接强度下降。中国树脂在线-树脂行业著名网站(3)性能。胶液固化后呈略带光泽的铁灰色，若呈现绿色或蓝色，表明胶液变质，将使胶接强度下降。表3 磷酸-氧化铜胶的性能 项目名称性能值表观密度硬度（HB）比热容热导率线胀系数耐热温度45#钢套接强度 压剪拉剪扭剪槽剪切强度拉伸强度套接强度保持率 6

17、00-180体积电阻率耐蚀性3.23.44565586J/(kgK)1.1W/(mK)110-6/90093587Mpa5998Mpa4451Mpa4459Mpa1020Mpa85%100%101011耐水及耐油性优良，但不耐酸碱(4)用途。适用于金属的胶接，也可用于陶瓷的胶接。用于金属切削刀具、量具、模具方面的胶接，还可用作砂眼气孔、铸件裂纹等密封补漏及修复。现举几例于下：胶接工夹量具、刀具、钻头加长、修补补机床导轨面及修补发动机缸体等。电子材料 | 胶粘剂 | 油漆涂料 | 玻璃钢使 用方法：被粘体用铁砂除锈，再用溶剂丙酮或香蕉水清洗、除去油及污垢。用WP-O1调胶，取配比值K=4为宜。将

18、氧化铜粉置于调胶板上，中央扒成凹坑。取 磷酸溶液注人凹坑中，用调胶刀由里到外按顺时针方向搅拌成糊关、再反复调匀，此时用调胶刀能从胶糊上提拉出1厘米以上的丝条，即可使用。将胶糊分别均匀地 涂在被粘体表面，然后使二个表面贴合，稍加搓动或旋转，使胶接面紧密接触，除去周围溢出的胶糊后，在室温中自行固化。加温固化可缩短胶接时间，能明显地提 高胶接强度及耐介质性能。加温固化时应先在35左右烘0.52小时，再升温至90左右烘0.52小时，固化完全即可使用。胶接基本性能：剪切强度，Mpa：套接120130，槽接5070，平面接816。耐温：-180600。耐水、耐油性能良好，耐酸、耐碱性能较差。导电性很差，气

19、密性良好。注意事项：胶要现用现调，一次用完，不便保存。甲组份如吸湿结团，须在110彻底烘干后才可使用。胶接工艺采用套接和镶嵌为佳。胶接耐火器材、维修耐火设备a. 使用方法。被粘体表面除锈、油及污垢。用WPP-1胶，调胶取K=2.30.1，混匀后静置24小时，便可使用。将胶涂于被粘体上，贴合后作适当的搓 动、挤压并固定。若被粘体是多孔性材料，宜用乙组份涂刷12遍后，再行胶接。石棉纤维等制品应先浸渍于稀胶（K=1）中，再用较稠的胶（K=2.6）涂 复并胶联。然后采用逐步加温固化，3540烘 3h，60653h，80853h，1001052h，1201252h，1401452h，1801851.5h

20、，2002051h。 根据使用需要还可递升温度至250、300、350、400、500及至使用温度，分段各保温为0.5h。..9.10.b.胶层固化后性能。可在1500温度下长期工作，短期可耐1700。耐火、耐酸、耐油及耐老化性。 胶接多功能胶纸、硅酸铝纤维板、石棉毡、高温耐火砖等耐火材料及维修高温电炉、盐浴炉、三无反射炉等耐火设备，也可用于工业锅炉设备维修，玻璃制品、大理石、陶瓷等胶接。a使用方法，被粘体表面除去浮尘；锈斑及油污等。采用WKT特种无机胶配胶，取K=2.5，置于铁罐或塑料容器中拌匀。将胶分别涂于被粘体上，复合后作 适当搓动、挤压并固定。多孔材料及石棉

21、制品则按上例方法处理和胶接。固化可采用逐步升温或直接于高温（300900）中固化。b.性能。能在980下长期工作，最高工作温度可达到1300。热应变性能好，固化快，可常温固化，也可加温固化。高温固化后耐水、耐油、耐介质及耐老化性都有提高。又在工具淬火热处理时，常发生工具前后部拉碎现象。现用此胶粘剂将多功能胶纸粘贴于工具的防淬部位作防护，胶层厚度可在0.55mm。多功能胶纸上涂复12遍的乙组份，然后进行淬火。经处理后的工具具有前后部位硬度不一，且有弹性而不脆裂。2.2.磷酸一氧化锌胶泥该胶是龋齿嵌填修复用。牙齿用胶要求苛刻，需具有能耐唾液的润湿而不脱胶，耐受冷热食物的温度变化，与牙质有良好的胶接

22、强度，耐受咬合力6MPa以 上；胶泥应无毒，在常温下几分钟即固化，调配方便。氧化锌粉末同磷酸调配时会放热而使胶泥迅速凝固，不宜操作和应用，一般用其它金属氧化物加以改性，预 先混和再行配胶。近年来改性丙烯酸酯牙用胶已进人第四代。光固化的丙烯酸磷酸酯牙用胶用于牙齿孔洞填补及裂缝的修复，这将促进无机牙用胶的更新换代。(1)应用工艺。胶泥由固体粉末和液体组成的双组分胶。固体粉末为90质量份氧化锌和10质量份氧化镁的混合物，液体是65%磷酸和35%磷酸铝的水溶 液。胶泥配制时必须随用随配，因固液体混合时会放热，短时间即凝固。配胶时固体用量多，压缩强度提高；但胶泥粘稠难调合且不易填嵌。固体用量少，强度降

23、低，过多的酸液对齿质有害。一般固液比以1.4:0.5克为宜。应用时先将龋齿部位用磨轮磨去齿垢，清洗并干操，填嵌调合好的胶泥，压实，使齿面平整。在 常温、干操状态下经几分钟即固化。以下是www-86resin-树脂-在线的文章概述XLRESIN(2)性能。不同固液比对强度的性能见表4。表4 固液配比对强度的性能固/液配比，g0.8/0.51.4/0.52.0/0.5固化时间，min1275.3压缩强度,MPa1h5610314124h53107159(3)用途。磷酸锌胶泥应用于龋齿的孔洞填充料。添加硅酸盐改性，其压缩强度可高达200MPa，耐唾液性优良。2.3.其它磷酸盐类胶泥磷酸盐或磷酸与铝、

24、镁、铬或锆的金属氧化物、卤化物等在200反应，生成相应的磷酸铝、镁、铬或锆的胶料，经300加热熟化后，具有极好的热稳定性和 高温强度，在沸水中不溶。磷酸铝可作为应变仪用胶，若添加石英粉配成的胶料，耐温更高。胶粘剂可用于胶接金属材料、耐火材料、玻璃、陶瓷等。现列举二例如 下：用作高温应变胶，适用于400459配方1 氢氧化铝:磷酸(1.85：3) 1.0克中国树XLRESIN脂在线 祝您牛年快乐！三氧化铬 0.1克二氧化铁 0.4克氧化铅 0.1克石英粉 3.2克先将200目的氢氧化铝与85的磷酸按一定摩尔雄合，在搅拌下于80-100反应，生成磷酸二氢铝，再加氢氧化铝制成白色透明粘料为磷酸氢铝。

25、将磷酸氢铝和三氧化铬加少量水，用棒调和至完全濡。再加人其余组分，调匀。加少量水调、至适当稠度备用。用作高温应变胶,耐温达400，线胀系数为510-6/。配方2 磷酸锌 30克氧化铝粉 15克三氧化二铬粉 10克石英粉 35克石棉粉（过900孔筛） 10克1053有机硅树脂 80克溶剂（甲苯:丙酮=1:1） 50克根据需用量按配方比调合均匀。用于高温应变片的制片及粘贴。涂胶后进行固化，从常温以12/分钟速度升温到120，保持1小时，再以同样速度并温到 300，保持3小时，随炉冷却。成品的绝缘电阻、传递应变能力、胶接强度和涂刷、制片等综合性能均较好，能满足高温应变胶的一般要求。用于金属、陶瓷等胶接

26、，耐温高达1500配方1（甲）磷酸铝 1份硅酸招 2份（乙）磷酸（dl.7） 1份水 1.5份将甲组分按比例混匀，放人高温炉中于1100-1150灼烧1小时，研细至320目。乙组分按配比混匀。将乙慢慢地加人甲中，调匀成稀糊状，而后涂胶胶接。碳钢、合金钢、有色金属零部件以套接为宜，陶瓷件可平接。固定后采用逐步升温固化，起始时烘烤时间不宜 过短。固化步聚为常温干燥1h4060， 3h80100，2h120150，2h160200，2h200220，2h。胶接件能承受-701300的温度变化。绝缘佳、耐水性较好，但不宜在强酸强碱条件下使用。气密性较好，能达10100Mpa。配方2 （甲）磷酸铝:硅酸

27、铝（1:2） 50份氧化铝 35份氧化锆 15份（乙）磷酸(d1.7) 1份水 1.5份甲组分中磷酸铝和硅酸铝按比例混匀后，同上例在高温炉中灼烧处理，氧化铝也经高温灼烧处理。然后将三者混和均匀。按上例一样配胶、胶接及固化。固化步骤在 80前同上例，80后分阶段于l0h左右升温至250300，再保1h。胶接件耐温可高达1400-1500，其它性能与上例基本相同。3.其它无机胶精细化工-分析化学 | 塑料行业 | 化工设备 | 染料化工 |行业动态3.1.氧化铅胶泥氧化铅 俗名密陀僧，它与甘油调合后成为胶泥。（氧化铅23份同稍稀释的甘油1份），约需24小时固化。该胶耐弱酸、硝酸及烃类产品，但同硫酸

28、会起反应。用于 盆、槽、阀门、玻璃、陶瓷及氨气管道的胶接和修补，用于陶瓷的密封及电子设备的灌封，还可用作纤维素蒸煮锅抗酸的内衬料。3.2.硫磺胶泥硫磺是一种热熔型无机胶，加热到其熔点110成为液体，在冷却结晶化时形成胶层。熔融硫在106时以形为主，胶接强度差；相反低于104是为 形，强度更强。又硫在96时产生晶相变化，由正交晶变为单斜晶，膨胀系数显著地变化增大，热冲击性非常薄弱，因而胶泥只能在93以下使用。胶泥中可加 人减少热膨胀性的碳黑，提高冲击性的聚硫橡胶来改善其物性；胶泥经改性后，胶接件在70热水中2年后，其拉伸强度由4MPa降至3MPa。硫磺胶泥主要 用途是酸槽建造，具有较好的耐氧化酸

29、如72的硝酸和氢氟酸的混合酸，但耐油酸、氧化剂及强碱或石灰则较差。胶接金属尤其是铜相当好。用于露天铸铁文物的 胶接及修补时，如出现金属腐蚀，胶接处应涂罩面材料加以密封。耐酸槽、耐酸地面的瓷砖胶接配方为硫磺粉60份，辉绿岩粉35份和液体聚硫橡胶5份。先将硫磺加热至130150熔融，在搅拌下徐徐地加人辉绿岩粉，再加人聚硫橡胶。涂胶后贴合，在室温下固化。胶接陶瓷件的拉伸：强度4MPa，耐温90。无机胶粘剂概述（1）以 无机化合物为基料配制而成的胶粘剂统称为无机胶粘剂。作为基料的无机化合物有硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、氯氧化镁、氧化铝、氧化铅（密陀僧）、硫 磺、氮化物以及低熔点合金等。无机胶粘剂具

30、有原料易得，价格不贵，施工方便，在耐久性,不燃性和耐温性方面均优于有机胶粘剂且不污染环境其应用除在建筑 工业中大量使用的水泥（固体硅酸盐）、石膏外，还应用于纸制品、金属、陶瓷、玻璃等胶接。无机胶粘剂的分类可按基料的主要化学组分分为硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、硫酸盐等;固化方法可分为气干型、水硬型、反应型及热熔型，也可按室温或加温固 化分；其它可按胶接强度、专一用途及包装形式等分类。国内大都是按基料的化学组分分类，国外一般采用固化方法的分类法。以下就固化方法分类的几种类型作 一简介。(1)气干型。这是指胶接后水分或溶剂挥发而干燥，发生固化并形成一 定的胶接强度。典型的胶粘剂是硅酸钠（水玻璃）。(2)

31、水硬型。用水作固化剂，使胶粘剂同水发生化学反应而硬固，如水泥、石膏等。(3)反应型。这是由胶粘剂与水以外的化学组分产生化学反应而固化。有室温或加温反应来达到固化，如磷酸盐、硅酸盐等。(4)热熔型。将胶粘刘先加热到熔点之上使之熔融，然后涂于被粘体上再行胶接，稍待冷却恢复成固体，即具有胶接力。如硫黄、低熔点合金（焊剂）等。 本篇按化学组分对几种无机胶粘剂加以阐述。1.硅酸盐类1.1.硅酸盐水泥它是以高碱性硅酸盐为主的水泥总称，在国外通称为波特兰水泥，加水后能把砂子、石子等材料胶接面形成坚固的石材。在建筑工业中是一种用量较大的建筑材料。水泥品种中95以上属硅酸盐水泥。(1)制法。由石灰石和粘土（铝硅

32、酸盐）按规定比例混合、磨细后在窑内经约1720K高温煅烧，得到水泥熟料，再与少量石膏研磨而制得。主要成分是硅酸三钙(3CaOSiO2)和硅酸二钙(2Ca0Si02),其次是铝酸三钙(3CaOA1203)和铁铝酸四钙(4Ca0A1203Fe203) ,还有少量未化合的氧化钙和氧化镁。(2)应用工艺配胶。一般砂浆的配比为水泥:砂子=1:2.5。配制时先按比例将干料拌匀，再加入适量的水拌和，形成砂浆。混凝土用时应再掺加石子5份。胶接工艺(a) 金属与混凝土胶接。先在混凝土上凿个洞，再埋人端部带弯钩的金属螺栓或埋设件，然后用砂浆固定。(b)瓷砖、地砖及马赛克等粘贴。将砂浆涂于砖的背面，再贴于事先抹有砂

33、浆的墙面或地面上，用橡皮锤或木锤轻轻敲击，使粘贴牢固和平整，经一天基本粘牢。为了提高粘贴牢度，可在砂浆中添加水泥用量约5%的107胶水。(c)地坪。把砂浆铺于地面后，用木抹子或橡皮辊压实、抹平。一般厚20毫米。砂浆在表面初干、稍硬时及凝固前分别进行一次抹压，用钢皮抹子压光。再养护约7天。 (3)性能。硅酸盐水泥的相对密度为3.13.2。水泥与水混合会产生热量，经一定时间凝结而硬固并具有压缩强度，属水硬型胶粘剂。普通水泥即硅酸盐水 泥常用的标号有325,425,525和625等，一些高强和超高强水泥的标号可达1000以上标号是表示压缩强度的数值，标号越大则强度越高。例如 425水泥，按国家标准试

34、样在水中养护28天测得压缩强度在425524kg/cm2(相当于41.751.4MPa)。(4）用途。广泛用于建筑、道路、桥梁、大坝、水泥制件如电杆、水泥地砖、铁路路枕及水泥预制件等。1.2.硅酸钠俗名水玻璃，又称泡化碱。它是一种可溶性的硅酸盐，由不同比例的碱金属（钠）和石英砂(SiO2)组成系列的产品，其典型分子式为Na2OnSiO2xH2O,简式为Na2SiO3一 般产品均含有水分。水玻璃的价格低廉，阻燃性好，使用方便，受到青睐，其应用已有上百年的历史。在纸板、纸盒的胶接中广泛使用。水玻璃胶的初粘力小，胶接 中需施以适当的力加以固定并使粘牢。干后的胶层是脆性的，且易吸潮呈碱性，会污染物件。

35、近期来虽用淀粉胶和合成树脂胶来替代部分水玻璃胶用于胶粘纸盒、纸 箱等，但水玻璃胶的耗量仍是占首位的；再则用金属氧化物等改性水玻璃来制取耐热上千度的耐热胶，用于金属、陶瓷、石英材料的胶接已在开拓中，它仍将是无机 胶粘剂中的主角。(1)制法。硅酸钠的生产方法主要有碱法和硫酸钠法两种。碱法又可分为湿法和干法，或称一步法和两步法。产品的性能与模量(n)有关，模量是指二氧化硅(SiO2)与氧化钠(Na20）的重量百分比。不同的配料比可得到不同模量的产品，产品的模量一般在么2.23.7。模量高，胶接强度强。生产高模量产品以干法（纯碱法）较易控制，低模量产品以湿法（烧碱法）较为简单。湿法（烧碱法）。按照产品

36、模量来定原料的配比，将石英砂和液体烧碱按要求配比放人有搅拌的加压釜内，、混合均匀，通直接蒸汽加热到温度175，釜内压 力控制在0.70.8MPa,反应4-6小时。将反应物冷却后过滤，除去未反应的石英砂，浓缩后即可得到液体硅酸钠（水玻璃）。其反应式如下：nSiO22NaOHNa20nSiO2 H2O干法（纯碱法）。干法生产需经过熔融和溶解两步，放亦称两步法。此法是将石英砂和纯碱按一定比例混合均匀，在1400左右的高温下进行熔融反应，约 46小时生成熔融态物料，经水淬冷却后呈玻璃料，即为固体硅酸钠；再将该固体趁热投人加压滚筒或开口的溶解锅内，通人蒸汽加热溶解，经沉降、浓缩，得到 无色透明的粘稠液体

37、即是水玻璃。其反应式如下：nSiO2Na2CO3Na2OnSiO2 CO2硫酸钠法。硫酸钠的用量按产品的模量而定，先与煤粉混合均匀，再同石英砂按规定的配比混合均匀，迅速投人反射炉内进行反应。反应完成后，物料出炉冷却、粉碎、溶解、分离掉不溶物、浓缩，得到水玻璃。其反应式如下：Na2SO4 4CNa2S 4CO nSiO2 Na2S 3/2O2Na2OnSiO2 SO2上述三法中，纯碱法的生产条件易控制，易于工业化生产，易于生产出高模量产品。但操作环境差且能耗大。烧碱法生产条件简易，操作环境较好，能耗低，但不宜于生产高模量产品。硫酸钠法在反应中易产生强腐蚀性物料且产生二氧化硫，污染环境，工业上很少

38、采用。(2)应用工艺。水玻璃的胶接力取决于它的模量和浓度，模量越高或浓度越高，则胶接力也随之提高。不同的应用，应选用不同模量的产品。作为胶粘剂用较多选 择模量在2.93.4。水玻璃可不经配合直接使用，也可掺加不同添加剂如粘土、石灰、酪素、淀粉等来增加稠度、改善耐水性及提高胶接强度等。水玻璃溶液 涂布于被粘体后经吸收及蒸发，徐徐地失去水分，很快地凝胶化直至硬化而具有一定的胶接强度。胶接纸制品采用热的水玻璃溶液有利。胶接压力一般为接触压，制 纤维板由五层0.4mm纤维薄片层压时，其压力则高至5.5MPa。(3)性能。水玻璃为无色、淡黄色或青灰色透明的粘稠液体。溶于水呈碱性。遇酸即使是空气中的二氧化

39、碳会分解而析出硅酸的胶质沉淀。其相对密度随模量的降低而增大。产品的国家标准号是GB420984，指标值如表1。表1 硅酸钠的国家标准指 标 名 称一 类12345相对密度（20）oBe35.037.039.041.044.046.039.041.050.052.0氧化钠（Na2O）%7.012.8二氧化硅（SiO2）%24.626.025.722.129.2模量2.5铁（Fe），%0.02水不溶物，%0.2二类产品的指标值除铁0.05%及水不溶物0.40.8%之外，其它指标值均相同。表2 硅酸钠的性质 SiO2/NaO2

40、质量永久1公益-中国resin在线NaO2（%）SiO2（%）波美度（oBe）相对密度粘度（Pas）1.601.602.002.002.402.542.9053.403.7524.219.518.014.513.812.811.08.36.838.731.236.029.033.132.631.929.528.729.928.225.367.558.559.350.052.050.547.042.241.042.639.735.01.871.671.691.531.561.581.481.411.391.421.381.32587007700.281.7

41、1.120.930.400.180.760.330.22水玻璃具有使用方便，胶牢快速，耐热及耐燃的特点；但耐水性较差，会潮解而沾污物件。(4)用途。用于纸、纸板、波纹纸盒及箱，木材，金属薄片，玻璃，陶瓷，铸造业中型砂等胶接以及配制耐火胶泥、耐酸胶泥等。以下对几种应用作一简述。波纹纸制品。选用3.2-3.4模量水玻璃，相对密度为4042oBe。涂胶量单面为34-49g/m2，双面为49-58g/m2。 波纹机的车速在150m/min时初步固定小于20秒。胶接后的产物经过过热蒸汽加热使之胶牢，冷却后即可切割、制箱，不产生翘冲。对开孔纸板的胶接，可 在水玻璃中掺加810%高岭土增稠，以防止胶液过多地

42、渗入纸板中，减少胶接中的缺胶现象。水玻璃也适用于纸管、纸板及纸的胶接。木材。用3.2模量水玻璃，生产低档胶合板，剪切强度可高达20MPa，但耐久性差，胶接件在8个月内强度下降60%，随之可保持该强度四年不变。对常期使用者通常采用血白蛋白、豆粉、石灰等改性水玻璃。过去用于木箱、木器的榫头胶接，现已改用白胶。金属薄片。水玻璃具有无臭、无毒、耐火、对软金属不腐蚀、抗虫害的特点，可用于铜饰件粘贴于壁面，胶合板粘贴于钢板上或软金属上及卷烟包装中铝箔与纸的复合。常选用水玻璃模量2.89,相对密度47oBe或者模量3.22，相对密度41或42oBe。a铝箔同纸复合：用滚花涂胶辊涂水玻璃于铝箔上，再用控制胶量辊除去多余的胶。涂胶量10-20g/m2。纸箔复合后用蒸汽加热器或电热干燥器或红外光灯干燥。产物耐水浸。b.铝片与混凝土粘贴，选用模量3.3的水玻璃。若添加25-40%的白垩粉或铝酸盐，则使最终的胶接层更耐水和二氧化碳。 玻璃、陶瓷。用水玻璃模量在3.0-3.3，相对密度41-43oBe进行胶接，能获得好的胶接强度。胶接玻璃板非常牢固。由模量3.22