一种石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶.pdf

本发明涉及一种石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，该粘结专用胶由组分A和组分B以1:1的比例混合而成，所述组分A由酚醛树脂、丙烯酸脂类共聚物、湿润剂和消泡剂制备成，其中，以酚醛树脂计量，每千克酚醛树脂中加入1ml的丙烯酸脂类共聚物、0.003ml的湿润剂和0.002ml的消泡剂；所述组分B为苯磺酰氯，苯磺酰氯以酚醛树脂计量，每千克酚醛树脂中加入0.25ml的苯磺酰氯。本发明的优点在于：本发明通过组分A与组分B以1:1的比例混合而成，且各组分配比合理，使得最后混合得的胶水，其机械性能强，抗拉强度能达到27MPa以上，受拉弹性模量达到2.1×103 MPa以上，伸长率在1.5%以上，抗弯强度达到40MPa以上，且胶体不呈脆性。

1.一种石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，其特征在于：所述粘结专用胶由组分A和组分B以1:1的比例混合而成，所述组分A由酚醛树脂、丙烯酸酯类共聚物、湿润剂和消泡剂制备成，其中，以酚醛树脂计量，每千克酚醛树脂中加入1ml的丙烯酸酯类共聚物、0.003ml的湿润剂和0.002ml的消泡剂；所述组分B为15-20重量份的苯磺酰氯；所述粘结专用胶的制备方法如下：（1）将酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛＜2%,游离酚＜4%,水分＜12%,粘度为20～40cp,然后加热至40～45℃，再向反应器A中加入丙烯酸酯类共聚物，且在20～30min内将温度升至55～65℃，保温反应20～25min；（2）步骤（1）中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入湿润剂和消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停止脱水，再降温至35～40℃时放料，得组分A；（3）向反应器B中加入15-20重量份的组分A，再向组分A中加入相同重量份的苯磺酰氯，进行调配处理，调配处理的温度为60～80℃，时间为30～40min；然后把降温至40～50℃时放料，得到所述的粘结专用胶。 2.根据权利要求1所述的石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，其特征在于：所述的丙烯酸酯类共聚物为聚甲基丙烯酸甲酯。 3.根据权利要求1所述的石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，其特征在于：所述的湿润剂为塑胶粗化湿润剂。 4.根据权利要求1所述的石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，其特征在于：所述的消泡剂为环氧胶用消泡剂。

技术领域

本发明涉及一种胶水，特别涉及一种石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶。

背景技术

在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或蒸汽冷凝成液体。这些过程中均需要通过换热器来完成，石墨换热器具有防腐性强、热导率高、使用温度较高等优点，在工业上广泛应用，但由于其内板由钢铁制成，容易被腐蚀，一般使用衬胶与纤维片材粘结，以增加钢衬内板的防腐性能。现使用的衬胶，具有以下缺点：1.材料适应性差，易出现碎裂状，进而影响钢衬内板的性能；2.固化后强度低、机械性能差。

因此，研发一种材料适应性强，固化后强度高及机械性能强的石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种材料适应性强，固化后强度高及机械性能强的石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，其创新点在于：所述粘结专用胶由组分A和组分B以1:1的比例混合而成，所述组分A由酚醛树脂、丙烯酸脂类共聚物、湿润剂和消泡剂制备成，其中，以酚醛树脂计量，每千克酚醛树脂中加入1ml的丙烯酸脂类共聚物、0.003ml的湿润剂和0.002ml的消泡剂；所述组分B为为15-20重量份的苯磺酰氯；所述粘结专用胶的制备方法如下：

（1）将酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛＜2%,游离酚＜4% , 水分＜12% ,粘度为20～40cp, 然后加热至40～45℃，再向反应器A中加入丙烯酸脂类共聚物，且在20～30min内将温度升至55～65℃，保温反应20～25min；

（2）步骤（1）中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入湿润剂和消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停止脱水，再降温至35～40℃时放料，得组分A；

（3）向反应器B中加入15-20重量份的组分A，再向组分A中加入相同重量份的苯磺酰氯，进行调配处理，调配处理的温度为60～80℃，时间为30～40min；然后把降温至40～50℃时放料，得到所述的粘结专用胶。

进一步地，所述的丙烯酸脂类共聚物为聚甲基丙烯酸甲酯。

进一步地，所述的湿润剂为塑胶粗化湿润剂。

进一步地，所述的消泡剂为环氧胶用消泡剂。

本发明的优点在于：本发明石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，通过组分A与组分B以1:1的比例混合而成，且组分A中各组分配比合理，使得最后混合得的胶水，其机械性能强，抗拉强度能达到27MPa以上，受拉弹性模量达到2.1×103 MPa以上，伸长率在1.5%以上，抗弯强度达到40MPa以上，且胶体不呈脆性；同时，本发明的粘结专用胶对于材料适应性强，在材料上使用不易出现破裂状，其抗压强度可以达到60MPa以上，且胶固化后，强度及机械性能均较优，拉伸抗剪强度能达到14 MPa以上，不均匀扯离强度能达到20KN/m以上。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，粘结专用胶由组分A和组分B以1:1的比例混合而成，该粘结专用胶的制备方法如下：

（1）将10kg酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛＜2%,游离酚＜4% , 水分＜12% ,粘度为30cp, 然后加热至40℃，再向反应器A中加入10ml聚甲基丙烯酸甲酯，且在25min内将温度升至60℃，保温反应25min；

（2）步骤（1）中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入0.03ml的塑胶粗化湿润剂和0.02ml的环氧胶用消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停止脱水，再降温至40℃时放料，得组分A；

（3）向反应器B中加入20ml的组分A，再向组分A中加入20ml的苯磺酰氯，进行调配处理，调配处理的温度为70℃，时间为30min；然后把降温至50℃时放料，得到所述的粘结专用胶。

实施例2

本实施例石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，粘结专用胶由组分A和组分B以1:1的比例混合而成，该粘结专用胶的制备方法如下：

（1）将130kg酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛＜2%,游离酚＜4% , 水分＜12% ,粘度为30cp, 然后加热至40℃，再向反应器A中加入130ml聚甲基丙烯酸甲酯，且在25min内将温度升至60℃，保温反应25min；

（2）步骤（1）中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入0.39ml的塑胶粗化湿润剂和0.26ml的环氧胶用消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停止脱水，再降温至40℃时放料，得组分A；

（3）向反应器B中加入15ml的组分A，再向组分A中加入15ml的苯磺酰氯，进行调配处理，调配处理的温度为70℃，时间为30min；然后把降温至50℃时放料，得到所述的粘结专用胶。

实施例3

本实施例石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，粘结专用胶由组分A和组分B以1:1的比例混合而成，该粘结专用胶的制备方法如下：

（1）将60kg酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛＜2%,游离酚＜4% , 水分＜12% ,粘度为30cp, 然后加热至40℃，再向反应器A中加入60ml聚甲基丙烯酸甲酯，且在25min内将温度升至60℃，保温反应25min；

（2）步骤（1）中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入0.18ml的塑胶粗化湿润剂和0.12ml的环氧胶用消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停止脱水，再降温至40℃时放料，得组分A；

（3）向反应器B中加入20ml的组分A，再向组分A中加入20ml的苯磺酰氯，进行调配处理，调配处理的温度为70℃，时间为30min；然后把降温至50℃时放料，得到所述的粘结专用胶。

实施例4

本实施例石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，粘结专用胶由组分A和组分B以1:1的比例混合而成，该粘结专用胶的制备方法如下：

（1）将80kg酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛＜2%,游离酚＜4% , 水分＜12% ,粘度为30cp, 然后加热至40℃，再向反应器A中加入80ml聚甲基丙烯酸甲酯，且在25min内将温度升至60℃，保温反应25min；

（2）步骤（1）中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入0.24ml的塑胶粗化湿润剂和0.16ml的环氧胶用消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停止脱水，再降温至40℃时放料，得组分A；

（3）向反应器B中加入15ml的组分A，再向组分A中加入15ml的苯磺酰氯，进行调配处理，调配处理的温度为70℃，时间为30min；然后把降温至50℃时放料，得到所述的粘结专用胶。

实施例5

本实施例石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，粘结专用胶由组分A和组分B以1:1的比例混合而成，该粘结专用胶的制备方法如下：

（1）将70kg酚醛树脂投入反应器A中，不断搅拌，搅拌至酚醛树脂中游离醛＜2%,游离酚＜4% , 水分＜12% ,粘度为30cp, 然后加热至40℃，再向反应器A中加入70ml聚甲基丙烯酸甲酯，且在25min内将温度升至60℃，保温反应20～25min；

（2）步骤（1）中的保温反应结束后，再向反应器A中依次加入0.21ml的塑胶粗化湿润剂和0.14ml的环氧胶用消泡剂，并搅拌均匀，然后真空脱水，当脱水量达到含水量的65%时停止脱水，再降温至40℃时放料，得组分A；

（3）向反应器B中加入20ml的组分A，再向组分A中加入20ml的苯磺酰氯，进行调配处理，调配处理的温度为70℃，时间为30min；然后把降温至50℃时放料，得到所述的粘结专用胶。

表1是实施例1～5石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶的性能测试结果。

表1 实施例1～5石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶的性能

实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 抗拉强度/MPa 27 28 29 28 31 受拉弹性模量/MPa 2.1×103 2.2×103 2.3×103 2.1×103 2.3×103 伸长率/% 1.5 1.6 1.7 1.6 1.8 抗弯强度/MPa 40 42 43 43 45

由上表可以看出，实施例1-5石墨换热器钢衬内板与纤维层粘结专用胶，通过组分A与组分B以1:1的比例混合而成，且组分A中各组分配比合理，使得最后混合得的胶水，其机械性能强，抗拉强度能达到27MPa以上，受拉弹性模量达到2.1×103 MPa以上，伸长率在1.5%以上，抗弯强度达到40MPa以上，且胶体不呈脆性。

应用例1

采用本发明实施例1粘结专用胶，使用滚筒刷或光滑滚子沿碳纤维同一方向反复滚压直至胶液渗出表面，以去除气泡，使碳纤维充分浸润胶液，再与钢衬内板粘结，并置于25℃的环境下固化3天，然后进行粘结性能测试。

应用例2

采用本发明实施例2粘结专用胶，使用滚筒刷或光滑滚子沿玻璃纤维同一方向反复滚压直至胶液渗出表面，以去除气泡，使玻璃纤维充分浸润胶液，再与钢衬内板粘结，并置于20℃的环境下固化3天，然后进行粘结性能测试。

应用例3

采用本发明实施例3粘结专用胶，使用滚筒刷或光滑滚子沿聚酯纤维同一方向反复滚压直至胶液渗出表面，以去除气泡，使聚酯纤维充分浸润胶液，再与钢衬内板粘结，并置于25℃的环境下固化3天，然后进行粘结性能测试。

应用例4

采用本发明实施例4粘结专用胶，使用滚筒刷或光滑滚子沿碳纤维同一方向反复滚压直至胶液渗出表面，以去除气泡，使碳纤维充分浸润胶液，再与钢衬内板粘结，并置于20℃的环境下固化3天，然后进行粘结性能测试。

应用例5

采用本发明实施例5粘结专用胶，使用滚筒刷或光滑滚子沿玻璃纤维同一方向反复滚压直至胶液渗出表面，以去除气泡，使玻璃纤维充分浸润胶液，再与钢衬内板粘结，并置于25℃的环境下固化3天，然后进行粘结性能测试。

表2是应用例1-5粘结性能测试结果。

表2 应用例1-5粘结性能测试

应用例1 应用例2 应用例3 应用例4 应用例5 破坏性 无破裂状 无破裂状 无破裂状 无破裂状 无破裂状 抗压强度/MPa 62 63 62 63 65 拉伸抗剪强度/MPa 15 16 17 15 18 扯离强度（KN/m） 22 23 23 22 23

由上表可以看出，本发明的粘结专用胶对于材料适应性强，在材料上使用不易出现破裂状，其抗压强度可以达到60MPa以上，且胶固化后，强度及机械性能均较优，拉伸抗剪强度能达到14 MPa以上，不均匀扯离强度能达到20KN/m以上。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。