[发明专利]长效高温粘合剂

说明书

本发明属于耐火材料技术领域和不定形耐火材料用于节约能源技术范畴。现在，为了节约能源消耗，在工业炉窑上都采用节能措施：

1.对于温度低于1300℃的工业炉窑，大部分采用硅酸铝质耐火纤维毯，粘附在炉窑接触火焰的内表面上，达到节能的目的（硅酸铝质耐火纤维毯使用温度长期不能超过1300℃）。

2.对于温度高于1300℃的工业炉窑，现在都是采用高温节能涂料，将高温节能涂料涂刷在工业炉窑接触火焰的内表面上，利用高温涂料具有在高温热辐射系数大的原理，在高温时可将炉窑内的辐射热量反射回去和反射到被加热的物体表面上，使被加热物体温升快、加热均匀，时间短，同时能减少炉窑向外部散失热量，从而达到节约能耗的目的。

但是，目前使用的高温节能涂料，使用寿命短，一般使用寿命仅2～3个月，涂层就从炉窑接触火焰的内表面脱落下来，使炉窑内表面失掉涂料层。工业炉窑，如轧钢加热炉、均热炉、煅造炉等，温度高于1300℃，小修周期都在6个月以上，有的长达一年以上，而现在使用的涂料寿命为2～3个月，仅是工业炉窑小修周期的1/2～1/4，因此，不能起到有效的节能作用，这是现在使用的高温节能涂料的最主要缺点。造成这一缺点的主要原因是使用的粘合剂不合理。所选用的是磷酸的铝盐（如磷酸二氢铝Al（H₂PO₄）₃、磷酸一氢铝Al₂（HPO₄）₃·nH₂O、磷酸铝AlPO₄）做粘合剂，这些磷酸的铝盐在高温（温度高于1000℃）时，都要转变成AlPO₄而且放出大量的P₂O₅，AlPO₄在不同温度下产生相变，在900℃左右出现鳞石英型AlPO₄，而在1000℃后转变成方石英型AlPO₄，当温度超过1300℃时，方石英型AlPO₄分解为Al₂O₃和P₂O₅升华，4AlPO₄(1300℃开始)/() 2Al₂O₃+2P₂O₅↑。所以，当温度超过1300℃时，因AlPO₄的分解和有大量的P₂O₅↑升华。粘合剂失去粘合作用，使结构疏松，涂层脱落，这是现在使用的涂料寿命短的根本原因。

在日本专利说明书1503187中描述的一种水玻璃化合物，在这种水玻璃化合物中加入无机磷酸盐固体粉末作硬化剂，这种固体粉末是由二氧化硅加入亚磷酸或磷酸酐或磷酸盐相混合，将混合物干燥后经高温烧成，形成多磷酸硅（SiO₂·XMOn/2·0.1～0.7P₂O₅），将多磷酸硅磨成细粉，加入到水玻璃溶液中做硬化剂，使水玻璃溶液在加入多磷酸硅后逐渐析出P₂O₅，借析出P₂O₅来增加涂料的粘附能力。这种水玻璃化合物作粘合剂，只适用于在常温下或较低温度（温度低于1000℃）且短时间使用，而不能在高温下（温度高于1000℃）长期使用，当温度超过1000℃时，P₂O₅要大量升华，使其失去粘合强度。所以这种水玻璃化合物不能在高温下长期使用。

本发明的目的是为了提供一种能在温度高于1300℃的高温下长期使用而又不失去粘合能力的长效高温粘合剂。

本发明的粘合剂是采用磷酸的钠盐：如磷酸二氢钠（NaH₂PO₄·H₂O）、磷酸一氢钠（Na₂HPO₄·12H₂O）、正磷酸钠（NaPO₃·10H₂O）、偏磷酸钠（NaPO₃）、六偏磷酸钠（NaPO₃）₆等的水溶液，与模数为2.0～2.6、比重为1.30～1.50的偏硅酸钠溶液，外加1～10%（重量百分比）氟化钙（CaF₂）或碳酸钙（CaCO₃）为补强剂，制成复合粘合剂。