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①基料的主要化学组分分为硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、硫酸盐等;②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;③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)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(3CaO·SiO2)和硅酸二钙(2Ca0·Si02),其次是铝酸三钙(3CaO·A1203)和铁铝酸四钙(4Ca0·A1203·Fe203) ,还有少量未化合的氧化钙和氧化镁。
(2)应用工艺
①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。
②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3.1~3.2。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,按国家标准试样在水中养护28天测得压缩强度在425~524kg/cm2(相当于41.7~51.4MPa)。
(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。