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6颗粒增强耐蚀材料教程

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6 颗粒增强耐蚀材料颗粒增强耐蚀材料 6.16.1颗粒增强复合材料技术基础颗粒增强复合材料技术基础6.26.2颗粒填料品种颗粒填料品种6.36.3颗粒增强耐蚀树脂材料颗粒增强耐蚀树脂材料6.46.4颗粒增强水玻璃耐蚀材料颗粒增强水玻璃耐蚀材料6.56.5颗粒增强热熔胶结材料颗粒增强热熔胶结材料6.66.6耐蚀粘合剂耐蚀粘合剂 6.1 填料增强技术基础填料增强技术基础 6.1.1 填料的重要物理性能 1.比表面积:描述单位质量物料所具有的总面积吸油量:指每100g颜填料,在达到完全润湿时需要用油的最低质量表面粗糙度 2.密度:堆密度 3.填料的几何形态特征 矿物名称物名称几何形状几何形状矿物名称物名称几何形状几何形状矿物名称物名称几何形状几何形状方解石方解石立方型立方型正正长石石立方型立方型长石石短柱状短柱状硅石硅石短柱状短柱状霞石霞石短柱状短柱状硅灰石硅灰石纤维状状透透闪石石纤维状状石棉石棉纤维状状高岭石高岭石片状片状云母云母片状片状滑石滑石片状片状石墨石墨片状片状 4.粒径、粒度分布 目数(Y)与粒径(X、μm )符合 Y=20010X-1.0511 5.粉体的流动性:粉体的流动性主要取决于颗粒形貌;具有粗糙表面的颗粒或形状不均匀的颗粒,通常流动性较差。

颗粒间的内聚力主要包括:范德华力、静电力、固桥力和液桥力液桥力源于颗粒表面吸附或凝结的水膜 固桥力相对较强,而静电力要比液桥力和范德华力小粉体的自然休止角 6.壁效应 6.1.2 填料的主要化学性质填料的主要化学性质 1.填料本身的化学成分结构填料本身的化学成分结构2.填料中的杂质离子填料中的杂质离子 3.填料中的结晶水填料中的结晶水 4.填料的表面状态填料的表面状态 5.光学特性光学特性 6.电性能电性能 6.1.3 颗粒的堆砌和级配颗粒的堆砌和级配 1.理想颗粒堆砌 球序球序球径球径相相对个数个数堆堆积率率/%空隙率空隙率/%1次球次球r1174.0625.942次球次球r2=0.414r1179.320.73次球次球r3=0.225r1281.019.04次球次球r4=0.177r1884.215.85次球次球r5=0.116r1885.114.9以适当尺寸的小球体填充到大球体之间的空隙,可使空隙率下降 2.逐级填充 一般防腐蚀工程中所用的粉体都是过筛即得,但是它的粒度分布曲线并不一定能获得最大密度堆砌,需要加入更细小的粉体来获得最大密度堆砌 pd=(d/D)n。

pd为某粒径d集料的通过百分率,D为集料的最大粒径mm最好n =0.35~0.45 这是从集料以最大密实度的角度出发来确定级配中各种粒径的分布,没有考虑骨架结构的形成与否,粗集料含量少,不能形成骨架结构,难以形成骨架密实结构,所以高温稳定性能较差 3.间断填充 间断填充是目前比较理想的填充方法,各级粒径为: di=D(1/2)i-1设a1为第一档粒径的重量百分率,则相应的其余各档粒径的重量百分率: ai=a1(k) i-1 其中级数:n=3.32×lg(D/dn)dn为最小粒径,K=0.5-0.7这为多级嵌挤密实结构级配的计算提供了理论依据 目前认为:①相同粒径或相同粒径比的球形颗粒排列时,空隙率与其粒径的大小无关,仅与排列和填充方式有关;②在排列方式相同时,多级配粒径球体的空隙率小于单粒径球体的空隙率;间断级配比连续级配能形成更小的骨架空隙率,具有更加密实的骨架结构,其空隙率与填充方式和各级集料的填充比例相关;③利用逐级填充理论设计集料级配,其骨架间隙率与填充方式和各级集料的填充比例相关。

④即使是在紧密排列的情况下,颗粒排列方式也不是单一的,是多种密排方式的混合,无论基于哪种理论基础发展起来的级配设计方法,都无法满足性能的要求 6.1.4 颗粒增强耐蚀材料力学性能 上限 下限 在颗粒增强复合材料中,微粒以机械约束的方式限制基体变形,从而产生强化 一般在颗粒增强复合材料中,颗粒直径为1~50μm,颗粒间距为1~25μ,颗粒体积分数为25%~50% 6.2 颗粒填料介绍颗粒填料介绍 6.2.1 填料类别 1.无机填料(1)碳酸盐类:碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡等2)硫酸盐类:硫酸钡、硫酸钙、硫酸按、碱式硫酸铝等3)硅类化合物:石英粉、滑石粉、石棉、陶土、硅藻土、云母粉(片)、硅酸钙等玻璃粉、陶瓷粉、铸石粉等铝硅酸盐类也是一个很大的类别4)碳素填料:炭黑、石墨、碳粉等 2.有机填料(1)天然有机物:木质素纤维、棉纤维、木粉等2)合成的有机物:合成纤维、合成橡胶粉、合成树脂粉等粉状橡塑填料主要用于降低树脂收缩性;而难于处理的热固性废树脂作为增量剂随着工业化的进程将是一个大的发展方向3.金属填料(1)金属氧化物:氧化铝、氧化钛、氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化锑、氧化镁等2)金属粉:铜、铁、锌、铝、铅、不锈钢等粉状物。

3)金属晶须:铁、铜、铝、铅、锌等须 1.石英粉石英粉石英粉是用天然脉石英加工磨细而成含SiO2≥98% ;石英粉质地坚硬、耐磨性好、价格较便宜、亲水性大、耐酸性好硅石硅石称为天然硅砂(或简称硅砂),是纯度较高的天然石英砂,是石英岩、石英砂岩风化后呈粒状产出的天然颗粒状态砂矿,分布广,储藏量大硅石粉的特点是其吸附性很强,能吸附胶泥中的挥发物,而减少气孔的形成,提高胶泥的密实性和抗渗性一般认为硅石粉加入量为粉料总量的20%为宜球形石英粉球形石英粉是指颗粒个体呈球状的石英粉是角形石英粉原料在高温火焰中熔化,熔融的石英在表面张力的作用下球化得到的产品 2.滑石粉 化学式:3MgO∙4SiO2∙H2O主要成分为含水硅酸镁,经粉碎后,用盐酸处理,水洗,干燥而成无色透明或白色,但因含少量的杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色;滑石粉是一种柔软的填料,硬度为1,比重2.7~2.8滑石晶体呈假六方或菱形的片状,薄片能弯曲是一种具有层状结构的硅酸镁水合物,共分三层,中间是一个八面体的水镁石(MgO·H2O)层,上下均为四面体的硅石(SiO2)层,层间彼此叠加,相邻的滑石层依靠弱的范德华力结合。

3.玻璃微珠 玻璃微珠为实心和空心的球状硅酸盐材料通常粒径为0.5~5mm的称为细珠,0.4mm以下的称微珠它有好的球整度、表面光滑、颗粒均匀,能使胶料保持好的流动性,使填粉在制品中填充均匀,无死角和虚边 玻璃微珠作填料,对材料的抗张强度、挠曲模量、硬度和耐磨性、压缩强度、热畸变温度、抗水性、耐腐蚀性和阻燃性能等都有改善 玻璃微珠的制造方法:熔液法以玻璃液在作业口形成液流,然后用喷吹、叶轮抛射等将液流分散成玻漓液滴成珠粉末法是以筛分好的满足粒度要求的碎玻璃粉加入球化炉中热处理成珠 4.辉绿岩粉和铸石粉 铸石粉系由辉绿岩石经高温熔化、结晶、磨细而成具有铸石的耐蚀性,粉料含杂质少、耐酸度高、颗粒致密、表面光滑、吸水性低、收缩性小铸石粉碎后易得到球形或似球形的辉石微晶,从填料形状选择的角度很好,同时,铸石生产过程报废率高,能提供大量的原料,所以目前的防腐蚀工程大量使用 5.瓷粉耐酸瓷粉由耐酸瓷的废品磨细而成,他的性能同耐酸瓷相同 6.石棉纤维 蛇纹石石棉:Mg6[(OH)4Si2O5]2角闪石类兰石棉:Na2Fe5[Si4O11]2(OH)2 透闪石石棉:Ca2(Mg~Fe)5[Si4O11]2(OH)2 石棉是彼此平行排列的微细管状纤维集合体,可分裂成非常细的石棉纤维,直径可小到0.1μm以下,长度一般为3~50毫米。

石棉纤维的轴向拉伸强度较高,比重为2.49~2.53,比热为0.266,耐碱性较好,耐酸性较差,很弱的有机酸就能将石棉中的氧化镁析出,使石棉纤维的强度下降蛇纹石石棉占目前石棉产量的90% 6.2.3 金属化合物填料金属化合物填料1. α型氧化铝粉氢氧化铝沉淀在950~1200℃的温度下煅烧,得到α型氧化铝粉末,α-Al2O3的熔点2015±15℃,密度3.96,硬度8.8,不溶于水、耐酸、耐碱,机械强度大,耐磨、耐冲击、粉体流动性好、热强度优良等特点,可作研磨剂、阻燃剂、填充料 2.沉淀硫酸钡粉和重晶石重晶石为无色斜方晶系板状晶体,成分中有Sr、Pb和Ca类质同像替代纯的重晶石是无色透明的,天然重晶石含有结晶二氧化硅、各种硅酸盐,铁化合物产生了黄色到暗灰色的色调,所以一般则呈白、浅黄色,具有玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽具3个方向的完全和中等解理,莫氏硬度3~3.5,比重4.5 沉淀硫酸钡一般是白色粉末,完全惰性的物质硫酸钡粉耐酸、碱及氢氟酸腐蚀,可吸收X射线,具有了非常好的耐候性采用硫酸钡为填料时,胶泥粘结力较好、成本较高一般硫酸钡粉或其与石墨粉按11׃的混合物,用做含氢氟酸介质的耐酸胶泥的填料。

6.2.4 碳及碳氢化合物填料1.石墨粉化工防腐上应用的是由人造石墨原料加工而成的粉末状态,颜色为灰黑色主要有80目、100目、150目、200目、325目 2.橡胶粉 橡胶粉一般用废旧轮胎采用常温粉碎法、冷冻粉碎法,湿化学粉碎加工而成的硫化胶粉硫化胶粉在防腐蚀工程上主要用于改性沥青和硫磺胶结料, 3.热固树脂填料 6.2.5 防腐蚀填料的选择 ①首先按照腐蚀介质选择,要求填料有良好的耐蚀性能;②按需要的力学性能选择,配制成胶泥后能满足固结后的机械性能;③耐热性能好,有时要求有良好的导热性性能;④分散性好,润湿性好,易施工;⑤填料与树脂体系不发生化学反应,杂质少到不影响胶泥质量;⑥成本低,来源方便 各种填料的性能比较 种种类性能性能铸石粉石粉石英粉石英粉瓷粉瓷粉石墨粉石墨粉硫酸硫酸钡相相对密度密度1.6~1.72.6~2.652.4~~3.02.14.5吸水性吸水性小小较大大较大大小小小小收收缩性性小小大大一般一般小小小小耐酸性耐酸性好好一般一般一般一般好好好好耐耐氢氟酸氟酸不耐不耐不耐不耐不耐不耐耐耐耐耐耐磨性耐磨性高高一般一般一般一般较差差一般一般耐温性耐温性高高一般一般一般一般高高一般一般导热性性一般一般一般一般一般一般好好一般一般耐碱性耐碱性耐耐差差差差耐耐耐耐成本成本高高底底一般一般高高高高 特殊功能特殊功能填料填料特殊功能特殊功能填料填料导电性性铜粉、粉、银粉、石墨、碳黑、粉、石墨、碳黑、氢氧化氧化铝、、铝粉粉阻燃性阻燃性氯化石蜡,三氧化二化石蜡,三氧化二锑、、水合氧化水合氧化铝导热性性金属粉、金属粉、氢氧化氧化镁、、氢氧化氧化铝耐磨性耐磨性石英砂、花石英砂、花岗石粉石粉电绝缘性性瓷粉、云母、水合氧化瓷粉、云母、水合氧化铝触触变性性气相二氧化硅、膨气相二氧化硅、膨润土土耐腐耐腐蚀性性铸石粉、石英粉、玻璃微珠、花石粉、石英粉、玻璃微珠、花岗石粉石粉功能填料 6.3 颗粒增强耐蚀树脂颗粒增强耐蚀树脂6.3.1 胶结料的性能和应用 胶泥所用填料一般粒度细小,一般目数在140~200目以上;砂浆是在胶泥中再加入0.5~2mm的耐蚀砂骨料而得;树脂基混凝土则再加入耐酸石子如铸石块、耐酸陶瓷块、石英石等。

胶泥为以各种胶粘剂树脂,加入固化剂、填料、溶剂配制的材料 1. 成品的性能 项目目环氧氧树脂脂乙乙烯基基酯树脂脂不不饱和聚和聚酯树脂脂呋喃喃树脂脂酚酚醛树脂脂双酚双酚A型型二甲二甲苯型苯型间苯苯型型邻苯苯型型抗抗压强强度度((Mpa))胶泥胶泥≥80≥80≥70≥80≥80≥80≥70≥70砂砂浆≥70≥70≥70≥70≥70≥70≥60抗拉抗拉强强度度((Mpa))胶泥胶泥≥9≥9≥9≥9≥9≥9≥6≥6砂砂浆≥7≥7≥7≥7≥7≥7≥6粘粘结强强度度((Mpa))耐酸瓷耐酸瓷砖粘合面粘合面≥3≥2.5≥2.5≥3≥1.5≥1.5≥1.5≥1 2.底漆 基基层种种类树脂脂稀稀释剂固化固化剂粉料粉料环氧氧树脂脂丙丙酮乙二胺乙二胺酮亚胺溶液胺溶液多乙多乙烯多胺多胺T31石英石英粉等粉等砼、、砂砂浆10030~ 606~1612~1612~1515~300~30金属金属10025~ 406~1612~1612~1515~30303.应用通常胶泥作为砖板的砌筑粘合料,灌缝、勾缝料;砂浆作为花岗石地坪的地面砌筑料,抹面料;胶料一般作为底漆 6.3.2 胶结料的配方及配制工艺1.基本的配制方法 ①胶泥配制时应严格按配合比准确称量,搅拌均匀。

配料容器应清洁干燥、无油污②固化剂为液体时,宜将固化剂与胶粘剂先搅拌均匀,再加入粉料和其他外掺料拌和均匀使用这时要注意由于胶液对填料的浸润时间短,填料浸润性差则需要表面预处理一般不将环氧树脂与填料浸润后再加入固化剂,因为填料表面对固化有影响,但是可以用部分稀释剂与填料混合后加入③当采用对甲苯磺酰氯和硫酸乙酯作酚醛树脂胶泥和呋喃树脂胶泥的复合固化剂时,应将粉料和对甲苯磺酰氯预先混合加入树脂中搅拌均匀,然后加入硫酸乙酯,充分搅匀后使用 ④当酚醛、呋喃类树脂与环氧树脂混合使用时,一般将酚醛或呋喃类树脂加入预热至40℃ 左右的环氧树脂中搅匀,冷至常温后使用⑤配制不饱和聚酯树脂胶泥时,应先加引发剂,拌匀后再加促进剂,最后与粉料充分搅拌均匀配制环氧煤焦油胶泥时,将脱水煤焦油与环氧树脂预热至搅匀,冷至室温后,加入乙二胺与丙酮溶液,再加入粉料搅拌均匀也可将环氧树脂甲苯溶液、煤焦油和乙二胺(或乙二胺丙酮)混合均匀后,再加入粉料搅拌均匀 常用树脂胶泥的使用时间胶泥品种胶泥品种使用使用时间/min胶泥品种胶泥品种使用使用时间/min环氧氧树脂胶泥脂胶泥40环氧酚氧酚醛树脂胶泥脂胶泥30酚酚醛树脂胶泥脂胶泥30环氧氧呋喃喃树脂胶泥脂胶泥60糖糖酮树脂胶泥脂胶泥30不不饱和聚和聚酯树脂胶泥脂胶泥45YJ呋喃喃树脂胶泥脂胶泥30~40 环氧氧类材料的施工配合比(材料的施工配合比(质量比)量比)材料名称材料名称稀稀释剂矿物物颜料料耐酸粉料耐酸粉料石英粉石英粉封底料封底料40~~60———修修补料料10~~20—150~~200—胶料胶料铺陈与与预涂胶料涂胶料10~~200~~2——胶泥胶泥砌筑或勾砌筑或勾缝料料10~~20—150~~200—稀胶泥稀胶泥灌灌缝、地面面、地面面层料料10~~200~~2100~~150—砂砂浆面面层或砌筑料或砌筑料10~~200~~2150~~200300~~400石材灌石材灌浆料料10~~20—100~~150150~~200环氧树脂100;固化剂按规定 配制技术要求:配制技术要求:①将环氧树脂用非明火预热至40℃左右,与稀释剂按比例加入容器中,搅拌均匀并冷却至室温,配制成环氧树脂液备用。

②使用时,取定量的树脂液,按比例加入固化剂搅拌均匀,配制成树脂胶料③在配制成的树脂胶料中加入粉料,搅拌均匀,制成胶泥料④在配制成的树脂胶料中加入粉料和细骨料,搅拌均匀,制成砂浆料⑤当有颜色要求时,应将色浆或用稀释剂调匀的矿物颜料浆加入到环氧树脂液中,混合均匀 不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂类材料的施工配合比(材料的施工配合比(质量比)量比)材料名称材料名称苯乙苯乙烯颜料料封封闭剂粉料粉料细骨料骨料耐酸粉耐酸粉硫酸硫酸钡石英砂石英砂重晶石砂重晶石砂封底料封底料0~~15——————修修补料料0~~15——200~~300400~~500树脂脂胶料胶料铺陈与面与面层胶料胶料—0~~2—0~~15———封面料封面料—0~~23~~5—胶料胶料————胶泥胶泥砌筑或勾砌筑或勾缝料料———200~~300250~~350——稀胶稀胶泥泥灌灌缝或地面或地面面面层料料—0~~2—120~~200———砂砂浆面面层或砌筑或砌筑料料—0~~2—150~~200350~~400300~~450600~~750石材灌石材灌浆料料———120~~150—150~~180—树脂100、引发剂2~4、促进剂0.5~4 配制要求。

①按施工配合比先将乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂与促进剂混匀,再加入引发剂混匀,配制成树脂胶料②在配制成的树脂胶料中加入粉料,搅拌均匀,制成胶泥料③在配制成的树脂胶料中加入粉料和细骨料,搅拌均匀,制成砂浆料④当有颜色要求时,应将色浆或用稀释剂调匀的矿物颜料浆入到乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂中,混合均匀⑤当采用乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂胶料封面时,最后一遍的封面树脂胶料中应加入苯乙烯石蜡液 呋喃树脂类材料的施工配合比(质量比)材料名称材料名称糠醇糠醇糠糠醛树脂脂糠糠酮糠糠 醛树脂脂糠醇糠糠醇糠醛树脂玻璃脂玻璃钢粉粉糠醇糠糠醇糠醛树脂胶泥粉脂胶泥粉苯磺酸苯磺酸固化固化剂耐酸粉料耐酸粉料石英砂石英砂封底料封底料同同环氧氧树脂、乙脂、乙烯基基酯树脂或不脂或不饱和聚和聚酯树脂封底料脂封底料修修补料料同同环氧氧树脂、乙脂、乙烯基基酯树脂或不脂或不饱和聚和聚酯树脂封底料脂封底料树脂脂胶料胶料铺陈、、面面层胶胶料料100—40~~50—————100——12~~18胶泥胶泥灌封料灌封料100——250~~300———100—12~~18100~~150砌筑或砌筑或勾勾缝料料100——250~~400———100——12~~18200~~400砂砂浆料料100——250——250~~350100——12~~18150~~200350~~450 配制要求:①将糠醇-糠醛树脂按比例与糠醇-糠醛树脂的玻璃钢粉混合,搅拌均匀,制成玻璃钢胶料。

②将糠醇-糠醛树脂按比例与糠醇-糠醛树脂的胶泥粉混合,搅拌均匀,制成胶泥料③将糠醇-糠醛树脂按比例与糠醇-糠醛树脂的胶泥粉和细骨料混合,搅拌均匀,制成砂浆料④将糠酮-糠醛树脂与苯磺酸类固化剂混合,搅拌均匀,制成树脂胶料⑤在配制成的糠酮-糠醛树脂胶料中加入粉料,搅拌均匀,制成胶泥料⑥在配制成的糠酮-糠醛树脂胶料中加入粉料和细骨料,搅拌均匀,制成砂浆料 酚醛类材料的施工配合比(质量比)材料名称材料名称低毒酸性低毒酸性固化固化剂苯磺苯磺酰氯耐酸粉耐酸粉封底料封底料环氧氧树脂封底料脂封底料修修补料料环氧氧树脂修脂修补料料树脂胶料脂胶料铺陈与面与面层胶料胶料6~~10(8~~10)—胶泥胶泥砌筑与勾砌筑与勾缝料料6~~10(8~~10)150~~200稀胶泥稀胶泥灌封料灌封料6~~10(8~~10)100~~150.酚醛树脂100; 6.3.3 聚酯腻子聚酯腻子 1.机械加工用聚酯腻子 配方(配方(质量份)量份)名称名称数量数量名称名称数量数量松香聚松香聚酯30邻苯二甲酸二丁苯二甲酸二丁酯2熟石膏粉熟石膏粉44亚硝酸硝酸钠0.04水磨石粉水磨石粉161号促号促进剂2~4滑石粉滑石粉8使用配方(使用配方(质量份)量份)聚聚酯腻子子100份份50%过氧化氧化环己己酮二丁二丁酯浆2~4份份 原子灰树脂配方 原料名称原料名称分子量分子量摩摩尔尔比比质量量质量量/%树脂脂/%顺丁丁烯二酸二酸酐98.063.95387.3422.9714.24四四氢苯苯酐152.143.50532.4931.5819.58丙二醇丙二醇76.097.25551.6532.1720.28二甘醇二甘醇106.121.00106.126.293.90亚麻油麻油2800.37103.606.143.81三三羟甲基丙甲基丙烷二二烯丙基丙基醚214.30.65139.308.265.12投料投料总量量1820.50107.9666.94理理论出水量出水量18.027.45-134.25-7.96-4.94醇酸聚醇酸聚酯量量1686.25100.0062.00苯乙苯乙烯104.159.921033.5138.00树脂脂产量量2719.16100.00 原子灰组成组分分配方(配方(质量份)量份)组分分配方(配方(质量份)量份)ABCABC原子灰用原子灰用树脂脂10036100钛白粉白粉51.54.2苯乙苯乙烯1~32.57.0瓷粉瓷粉10—8二甲基苯胺二甲基苯胺0.1~0.20.160.4~0.5滑石粉滑石粉11557158异辛酸异辛酸钴((Co2+,,6%))玻璃微珠玻璃微珠—57环烷酸酸铜((Cu2+,,8%))适量适量0.51.4重晶石粉重晶石粉15515气相二氧化硅气相二氧化硅0.050.050.14稳定定剂0.10.10.1有机膨有机膨润土土1~21.64.5分散分散剂—25~6制造的方法:制造的方法:①①将树脂、促进剂、稳定剂混溶后,充分搅匀,称为将树脂、促进剂、稳定剂混溶后,充分搅匀,称为1号号料;料;②②将粉料按配比在捏合机中充分混合,称将粉料按配比在捏合机中充分混合,称2号料。

将号料将1号料倒进捏号料倒进捏合机中与合机中与2号料料捏合成黏稠糊状物,约号料料捏合成黏稠糊状物,约40分钟③③糊状物通过三辊研糊状物通过三辊研磨机轧研后,抽真空脱除混进的空气,装入包装桶磨机轧研后,抽真空脱除混进的空气,装入包装桶 6.4 颗粒增强水玻璃耐蚀材料颗粒增强水玻璃耐蚀材料 水玻璃胶泥又称硅质胶泥或耐酸胶泥,由于它价廉易用,耐强酸性能强,水玻璃胶泥耐高温性能也非常突出,它可在400~500℃的环境中使用,渗透能力、粘结力强,所以被普遍地使用同时又由于它抗渗性差,耐稀酸和耐水性能差,不耐碱,因此也在一定程度限制了它的使用范围,同时对施工条件要求严格,稍有不慎即影响质量 水玻璃水玻璃类材料的施工配合比材料的施工配合比材料名称材料名称配合比(配合比(质量比)量比)钠水玻璃水玻璃氟硅酸氟硅酸钠粉料粉料 骨料骨料糠醇糠醇单体体铸石粉石粉石英粉石英粉细骨料骨料粗骨料粗骨料水玻水玻璃胶泥璃胶泥普通普通型型110015~~18250~~270————210015~~18110~~120110~~120———密密实型型10015~~18250~~270———3~~5水玻水玻璃砂璃砂浆普通普通型型110015~~17200~~220—250~~270——210015~~17100~~110100~~110250~~260——密密实型型10015~~17200~~220—250~~270—3~~5水玻璃水玻璃砼普通普通型型110015~~16200~~220—30320—210015~~1690~~10090~~100240~~250320~~330—密密实型型10015~~16180—2503203~~5密度(20℃),1.44~1.47g/cm3;模数2.60~2.90 水玻璃混凝土用的骨料的水玻璃混凝土用的骨料的颗粒粒级配配细骨料骨料粗骨料粗骨料筛孔(孔(mm))51.250.3150.16D0.5D5累累计余量余量((%))0~~1020~~5570~~9595~~1000~~530~~6090~~100粉料、粗细骨料要求耐酸度不应小于95%,含水率不应大于0.5%,并不得含有泥土。

粉料细度要求0.15mm,筛余量不应大于5%,0.088mm筛孔筛余量应为10%~30%水玻璃砂浆采用细骨料时,粒径不应大于1.25mm 配制 :(1)机械搅拌:先将粉料、细骨料与固化剂加入搅拌机内,干拌均匀,然后加入钠水玻璃湿拌,湿拌时间不应少于2min;水玻璃混凝土应采用强制式混凝土搅拌机,将细骨料、己混匀的粉料和固化剂、粗骨料加入搅拌机内干拌均匀,然后加入水玻璃湿拌,直至均匀2)人工搅拌:先将粉料和固化剂混合,过筛2遍后,加入细骨料干拌均匀,然后逐渐加入钠水玻璃湿拌,直至均匀;当配制钠水玻璃胶泥时,不加细骨料水玻璃混凝土应先将粉料和固化剂混合,过筛后,加入细骨料、粗骨料干拌均匀, 最后加入水玻璃,湿拌不宜少于3次,直至均匀3)当配制密实型钠水玻璃胶泥或砂浆时,可将钠水玻璃与外加剂糠醇单体一起加入,湿拌直至均匀 刷稀胶和低漆刷稀胶和低漆基基层表面表面处理理涂刷封面胶料涂刷封面胶料沙沙浆施工或砌耐酸腐施工或砌耐酸腐蚀块材材胶泥砂胶泥砂浆配制配制底漆配制底漆配制分分析析检验胶泥、砂浆配比试验及性能试验 常温护养 护养胶粘剂 固化剂稀释剂粉 料施工工艺 注意事项:(1)施工气温不低于15℃,最好能在30℃下施工。

未彻底干燥时不能与水接触2)注意胶泥底层的结构不能是碱性的如与水泥面接触,应采用隔离层,隔离层可用环氧玻璃钢、环氧底漆和沥育油毡等3)如用于稀酸介质中,应加强热处理及酸处理也可采用逐层处理的办法也可与其它树脂联合使用4)水玻璃胶泥不能用于表面涂装,易出现龟裂或整块剥落采用复合填料可提高水玻璃胶泥的密实度,增加抗渗性如加入少量陶土,可增加胶泥的韧性;加入膨润土可减少胶泥的渗透性;掺入少量硅藻土、人造硅石、碳黑等填料,也可减少胶泥的渗透性 整体面层的施工:(1)水玻璃砂浆整体面层宜分格或分段施工受液态介质作用的部位应选用密实型钾水玻璃砂浆2)平面的水玻璃砂浆整体面层,宜一次抹压完成;面层厚度不大于30mm时,宜选用混合料最大粒径为2.5mm的水玻璃砂浆;面层厚度大于30mm时,宜选用混合料最大粒径为5mm的水玻璃砂浆3)立面的水玻璃砂浆整体面层,应分层抹压,每层厚度不宜大于5mm,总厚度应符合设计要求,混合料的最大粒径应为1.25mm4)抹压钾水玻璃砂浆时,不宜往返进行平面应按同一方向抹压平整,立面应由下往上抹压平整每层抹压后,当表面不粘抹具时,可轻拍轻压,但不得出现折皱和裂纹 水玻璃混凝土 (1)水玻璃混凝土应在初凝前振捣至泛浆排除气泡为止。

当机械捣实时塌落度不应大于25mm;当人工捣实时塌落度不应大于30mm2)当采用插入式振动器时,每层浇筑厚度不宜大于200mm,插点间距不应大于作用半径的1.5倍,振动器应缓慢拔出,不得留有孔洞当采用平板振动器和入工捣实时, 每层浇筑的厚度不宜大于100mm当浇筑厚度大于上述规定时,应分层连续浇筑分层浇筑时,上一层应在下一层初凝以前完成耐酸贮糟的浇筑必须一次完成,严禁留设施工缝3)最上层捣实后,表面应在初凝前压实抹平4)浇筑地面时,应随时控制平整度和坡度;平整度应采用2m 直尺检查,其允许空隙不应大于4mm;其坡度应符合规范和设计规定 (5)水玻璃混凝土整体地面应分格施工分格缝间距不宜大于3m,缝宽宜为12~16mm用于有隔离层地面时,分格缝可用同型号水玻璃砂浆填实;用于无隔离层密实地面时,分格缝应用弹性防腐蚀胶泥填实6)模板应支撑牢固,拼缝应严密,表面应平整,并应涂脱模剂7)钠水玻璃混凝上内的铁件必须除锈,并应涂刷防腐蚀涂料8)当需要留施工缝时,在继续浇筑前应将该处打毛清理干净,薄涂一层水玻璃胶泥,稍干后再继续灌筑地面施工缝应留成斜搓9)水玻璃混凝土在不同环境温度下的立面拆模应在混凝土的抗压强度达到设计强度的70%时方可进行。

拆模后 不得有蜂窝麻面、裂纹等缺陷当有上述大量缺陷时应返工;少量缺陷时应将该处的混凝上凿去,清理干净,待稍干后用同型号的水玻璃胶泥或水玻璃砂浆进行修补 材料名称材料名称拆模拆模时间((d)不少于)不少于气温气温 ℃10~~1516~~20℃21~~30℃31~~35℃钠水玻璃混凝土水玻璃混凝土5321钾水玻璃混凝土水玻璃混凝土普通型普通型-543密密实型型-765立面拆模时间 水玻璃类材料的养护期材料名称材料名称拆模拆模时间((d)不少于)不少于气温气温 ℃10~~1516~~2021~~3031~~35钠水玻璃混凝土水玻璃混凝土12963钾水玻璃混凝土水玻璃混凝土普通型普通型-1484密密实型型-28158 酸化处理的实质是用酸溶液将水玻璃胶结料中未参加反应的水玻璃分解成耐酸、耐水的硅酸凝胶[Si (OH )4 ],从而提高耐腐蚀性、抗水性能处理方式可采用浸泡或涂刷,特别是钠水玻璃材料施工的养护温度为10~15℃、钾水玻璃材料施工养护温度为 15~20℃,达到养护期时,采用浓度40%硫酸浸泡2d后,养护3~5d,可以达到长期抗水作用酸化处理至无白色结晶盐析出时为止酸化处理次数不宜少于4次。

每次间隔时间:钠水玻璃材料不应少于8 h;钾水玻璃材料不应少于4h每次处理前应清除表面的白色析出物 酸化处理: 6.5 颗粒增强热熔胶结材料颗粒增强热熔胶结材料 沥青、硫磺、部分热塑性树脂都可以制作成热熔性的胶结材料,它们的一个最大特点是施工后养护期极短,基本上冷却即硬化,硬化后1~2个小时即可投入使用 沥青青软化化点(点(℃))配合比(配合比(质量比)量比)胶泥耐胶泥耐热性能(性能(℃))用途用途沥青青石英粉石英粉6级石棉石棉软化点化点耐耐热稳定性定性≥75100305≥7540隔离隔离层用用≥90≥9050≥100≥10060≥75100805≥9540灌灌缝用用≥90≥11050≥100≥11560≥751001005≥9540铺砌平面砌平面块材用材用≥9010≥12060≥1005≥12070≥655≥10540铺砌立面砌立面块材用材用≥751001505≥11050≥9010≥12560≥1105≥13570≥651002005≥12040灌灌缝法施工法施工时,,铺砌平砌平面面结合合层用用≥755≥14550≥9010≥14560≥1105≥14570沥沥青青胶胶泥泥施施工工配配合合比比 沥青胶泥的配制工艺:①沥青应破成碎块,均匀加热至160~180℃,不断搅拌、脱水,直至不再起泡沫,并除去杂物。

②当沥青升温至200~230℃时,按表5.17的施工配合比施工配合比,将干燥粉料和纤维填料预热至120~140℃混合均匀,随即将加热至200~230℃的沥青逐渐加入,拌制温度180~210℃,不断翻拌至全部粉料和骨料被沥青覆盖为止当施工环境温度低于5℃时,胶料温度应取最高值③配制好的沥青胶泥应一次用完,在未用完前,不得再加入沥青或填料取用沥青胶泥时,应先搅匀,以防填料沉底配好的沥青胶泥,要做软化点试验 沥青混凝土的参考配合比青混凝土的参考配合比成分成分规格(格(mm))含量含量 %%1234石油石油沥青青710.51510粉状填充料粉状填充料3710—粗集料粗集料5~~5060474047.5细集料集料0.15~~53035.53542.5粉料和骨料混合物的颗粒级配粒径粒径μm251552.51.250.630.3150.160.08胶胶结料种料种类混合物累混合物累计筛余量余量 %沥青砂青砂浆020~~3833~~5745~~7155~~8063~~8670~~90细粒粒沥青青砼022~~3737~~6047~~7055~~7865~~8870~~8875~~90中粒中粒沥青青砼010~~2030~~5043~~6752~~7560~~8268~~8772~~9277~~92 施工(1)沥青砂浆和沥青混凝土,应采用平板振动器或辗压机和热滚筒压实。

墙脚等处应采用热烙铁拍实2)沥青砂浆和沥青混凝土摊铺前,应在已涂有沥青冷底子油的水泥砂浆或混凝土基层上,先涂一层沥青稀胶泥,稀胶泥沥青与粉料的质量配比应为100:303)沥青砂浆和沥青混凝摊铺后,应随即刮平进行压实每层的压实厚度,沥青砂浆和细粒式沥青混凝土不宜超过30mm;中粒式沥青混凝土不应超过60mm超过上述数值时,必须分层浇灌虚铺的厚度应经试压确定,用平板振动器振实时,宜为压实厚度的1.3倍4)沥青砂浆和沥青混凝土用平板振动器振实时,开始压实温度应为150~160℃,压实完毕的温度不应低于110℃当施工环境温度低于5℃时,开始压实温度应取最高值,也可对基材进行适度预热 (5)垂直的施工缝应留成斜搓,用热烙铁拍实继续施工时,应将斜搓清理干净,并预热预热后,涂一层热沥青,然后连续摊铺沥青砂浆或沥青混凝土接缝处应用热烙铁仔细拍实,并拍平至不露痕迹当分层铺砌时,上下层的垂直施工缝应相互错开;水平的施工缝应涂一层热沥青6)立面涂抹沥青砂浆应分层进行,最后一层抹完后,应用烙铁烫平7)铺压完的沥青砂浆和沥青混凝土,应与基层结合牢固其面层应密实、平整,并不得用沥青做表面处理,不得有裂纹、起鼓和脱层等现象。

当有上述缺陷时,应先将缺陷处挖除,清理干净,预热后,涂上一层热沥青,然后用沥青砂浆或沥青混凝土进行填铺、压实 硫磺胶结料的配方配配方方硫磺硫磺石英或石英或铸石粉石粉石英砂石英砂耐酸石耐酸石子子聚硫橡聚硫橡胶胶PVC石棉石棉绒胶胶泥泥158~~6038~~401~~226035~~373~~5砂砂浆15017~~18302~~3125017~~18302~~3砼25~~3010~~1515~~2035~~501~~2 配制的方法:将硫磺破碎成3~4cm 的碎块,按配合比称量,装入铁锅内,加入量为铁锅容积的1/3~1/2,加热130~160 ℃ 熔化、脱水;便熔便加料、搅拌防止局部过热然后加入130 ℃ 预热干燥的石英粉和石英砂,边加边搅拌,温度保持在140~150 ℃ 左右搅拌脱水并无气泡时,可继续升温160~170 ℃,约熬制3~4 小时,待物体变得均匀、颜色一致、泡沫完全消失,即可使用熬制好的硫磺砂浆,在140℃ 温度下浇注成试块,每100kg做3块试件,观察其冷却时由无起鼓、凹陷、不密实、分层现象如有起鼓,将试件打断观察,发现颈部断面内由肉眼可观的小孔多于5 个,说明熬制时间不够,通常延长熬制时间,直到合格为止。

聚氯乙烯胶泥的用料配合比用料配合用料配合质量分数量分数/%材料名称材料名称配方配方1配方配方2煤焦油煤焦油100100聚聚氯乙乙烯树脂脂1015苯二甲酸二丁苯二甲酸二丁酯1015硬脂酸硬脂酸钙11填充料填充料1015 配制工艺聚氯乙烯胶泥系热塑性材料,适用于现场配制,趁热施工配制工艺为:①煤焦油在120~140℃下脱水,然后降温至40~60℃备用;②按配方称取聚氯乙烯树脂及硬脂酸钙,混合后搅拌均匀,再加入定量的二丁酯搅成糊状,即得到聚氯乙烯糊液;③把上述糊液缓慢加入温度为40~60℃定量的脱水煤焦油中,此时,应边加热边搅拌,温度控制在130~140℃之间,保持10min后,即成胶泥;④每次停工后黏结在熬制锅上的胶泥残料,应刮除干净,以免影响下次配制胶泥的质量 6.6 耐蚀粘合剂耐蚀粘合剂 胶胶粘粘剂合合成成胶胶粘粘剂热固性固性树脂胶粘脂胶粘剂环氧氧树脂胶、酚脂胶、酚醛树脂胶和聚氨脂胶和聚氨酯胶胶 氨基氨基树脂胶、不脂胶、不饱和聚和聚酯胶胶 有机硅有机硅树脂胶脂胶 杂环聚合物胶聚合物胶 热塑性塑性树脂胶粘脂胶粘剂丙丙烯酸酸酯胶胶 聚醋酸乙聚醋酸乙酯胶胶 聚乙聚乙烯醇胶醇胶 橡胶胶粘橡胶胶粘剂氯丁橡胶、丁丁橡胶、丁腈橡胶、聚硫橡胶橡胶、聚硫橡胶 硅橡胶、丁苯橡胶硅橡胶、丁苯橡胶 特种胶粘特种胶粘剂热熔胶、密封胶、熔胶、密封胶、压敏胶、敏胶、导电胶等胶等 无机无机胶粘胶粘剂磷酸磷酸盐胶粘胶粘剂 硅酸硅酸盐胶粘胶粘剂 天然天然胶粘胶粘剂植物胶:淀粉胶、糊精胶、阿拉伯植物胶:淀粉胶、糊精胶、阿拉伯树胶、海藻酸胶、海藻酸钠和松香胶和松香胶 动物胶:虫胶和皮骨胶物胶:虫胶和皮骨胶矿物胶:物胶:沥青胶、地蜡胶和硫磺胶青胶、地蜡胶和硫磺胶 胶粘剂的组成:胶粘剂一般是由基料、固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、促进剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等多种成分构成的混合物。

1.基料基料是赋予胶粘剂胶粘性和耐蚀性等各项性能的根本成分粘接接头的性能主要受基料性能的影响,而基料的流变性、极性、结晶性、分子量及分布又影响着物理机械性能 4.填料:填料是为了降低固化过程的收缩率,降低固化过程中的放热量,提高胶层的抗冲击韧性及其机械强度等 2.增粘剂增加胶膜粘性或扩展胶粘剂粘性范围的物质增粘剂的主要作用是使原来不粘或难粘的材料之间的粘接强度提高、润湿性及柔韧性得到改善以虫胶、脂肪族和脂环族石油树脂、萜烯树脂和松香树脂为主,烷基酚醛树脂也常用 3.增塑剂、稀释剂与增韧剂增塑剂降低粘合剂的刚性;增韧剂是一种单官能或多官能团的化合物,能与胶料起反应成为固化体系的一部分结构增韧剂的活性机团直接参与胶料反应,对改进胶粘剂的脆性、开裂等效果较好,能提高胶的冲击强度和伸长率稀释剂在大的胶合中初期很难挥发,使粘合剂残留缺陷,一般能不加就不加,有溶解的粘合剂涂胶后,要晾干才能合拢 6.6.3 粘合技术的特点 1.优点(1)适用范围广,不受材料种类和几何形状的限制(2)胶接接头无应力集中,耐疲劳强度高(3)胶黏连接有很好的耐腐蚀性能,可达到完全密封(4)简化机械加工工艺(5)胶接接头重量轻,表面光洁(6)制造成本低。

7)可以通过粘合剂的性能赋予接头特殊的性能,如绝缘、绝热、导电、导热和抗震、耐腐蚀等性能2.缺点(1)胶接的不均匀扯离和剥离强度低2)使用温度有很大的局限性3)很多胶粘剂易燃、有毒,有时保存期也有限制4)耐久性没有焊接、铆接好(5)质量控制手段差 6.6.4 双组分AB胶 A组分配方组分分数量数量组分分数量数量E51环氧氧树脂脂100石英粉石英粉(300目目)35聚聚氯乙乙烯粉粉(3##)1气相氧化硅气相氧化硅1.5苯二甲酸二辛苯二甲酸二辛酯14配制工艺:(1)按配方将3#聚氯乙烯粉和苯二甲酸二辛酯置于容器中,加热、搅拌,于145℃左右溶解成均一的透明状聚氯乙烯溶胶2)将E51双酚A环氧树脂加热至140℃左右,把140℃左右的聚氯乙烯溶胶加入其中,保温,充分搅拌,混合均匀,再加入石英粉及气相氧化硅,搅拌混匀、脱气然后降温至室温即可包装 B组分配方组分分数量数量组分分数量数量三氟化硼甘油三氟化硼甘油络合物合物100磷酸磷酸69三氟化硼苯胺三氟化硼苯胺络合物合物100气相二氧化桂气相二氧化桂12二二缩三乙二醇三乙二醇200B组分制法(1)三氟化硼甘油络合物的制备取100份的甘油置于反应器中,于室温下再摘加154份三氟化硼乙醚,加毕后,物料温度提高到40~50℃蒸出乙醚,再抽真空除去残余的乙醚,产物即为三氟化硼甘油络合物。

2)三氟化硼苯胺络合物的制备取100份苯胺和54份乙醚置于反应器中,并用冰盐水使反应器内物料温度维持在-10℃左右,不断搅拌下滴加153份三氟化硼乙醚溶液,加毕后,抽真空除去乙醚然后,用冷却的苯将瓶内固体产物洗涤3砍,再粉碎,干燥,所得白色固体产物即为三氟化硼苯胺络合物3)配制B组分按配方计量,将三氟化硼甘油络合物、三氟化硼苯胺络合物和二缩三乙二醇混合,搅拌逐渐加热至40~50℃,待形成棕红色透明液体,再依次加入磷酸,气相二氧化硅,于40~50℃恒温搅拌,直至充分混合,停止加热,稍冷却后装入软管中封存 高温修补胶 组分分配比配比作用作用二氨基二苯二氨基二苯醚多官能多官能环氧氧树脂脂100基料基料液液态丁睛橡胶丁睛橡胶10增增韧剂704##固化固化剂10固化固化剂200~~300目目铁粉粉20填料填料另一种耐高温胶粘剂是一种热固型胶粘剂,由E-44酚醛环氧树脂(1∶1)100;酸酐647#80;二氧化钛(250目) 50;玻璃粉(250目)50按配方计量,充分调合均匀后即可进行粘接于150℃条件3小时后可完全固化此粘接剂可承受250℃的高温,常用于耐高温结构件的粘接和耐烧蚀材料的粘接 6.6.6 热熔胶 热熔胶是在加热熔融状态下涂布,冷却粘接的一类胶粘剂。

高强度胶棒配方组分分数量数量E-20环氧氧树脂脂100691甘油甘油酯20~~60铝粉粉15~~20691甘油酯由1摩尔甘油与三摩尔己二酸缩合而成施工时被粘物预热到120℃左右,涂胶搭接后在160℃固化2小时,再在180℃下固化4小时主要用于钢、铝等金属件粘接粘接铝合金的剪切强度366㎏/cm2;粘接钢的抗拉强度>800㎏/cm2; 6.6.7 压敏胶 成分成分数量数量成分成分数量数量天然橡胶天然橡胶70防老防老剂MB1丁苯橡胶丁苯橡胶30促促进剂M0.5氯丁橡胶丁橡胶66—14聚异丁聚异丁烯B—35氧化氧化锌5蒎烯树脂脂70防老防老剂4010NA1液体液体蒎烯树脂脂15防老防老剂DNP0.5叔丁酚甲叔丁酚甲醛树脂脂20在聚乙烯薄膜基材上涂上压敏粘合剂,制成聚乙烯胶粘带,用于各种输油、输汽和输水管的防腐。

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