建筑膠粘劑多功能分散機的研制及應用

祝亦霖 李勝安 王玲 駱彬 朱天順

1 前言

20多年來，建筑加固結構膠的有關規范幾次修改，對結構膠的技術性能制定了越來越高的技術要求，大大促進了結構膠品質的提高。為了達到國家規范要求，結構膠生產企業進行了大量的研發。但大多數結構膠生產企業經濟實力、技術能力缺乏，難以改造或更新已經落后的實驗條件和生產設備，只靠簡單的配方試驗，以尋求適合自己生產條件的原材料和生產工藝，產品的質量難以穩定和提高。唯有將合理的配方設計和先進的設備相結合，才能有效提升結構膠的性能，滿足國家規范要求[1]。

理論上講，在結構膠中加入納米材料、晶須材料、氣相二氧化硅、粒度為3000～8000目的硅微粉等材料，可以大幅度提高結構膠的拉伸強度、伸長率等力學性能及使用溫度、觸變性等工藝性能[2]。但在結構膠產品中，卻極少應用這些材料。根本的原因就是，常用的分散機生產設備無法將這些極細粒徑的材料均勻的分散于結構膠的膠液中。

經過多年的努力，研制了一種帶碾磙的具有加熱、抽真空、攪拌等多種功能的分散機。這種設備能有效地將各種極細粒徑的粉狀填料均勻的分散于結構膠的膠液中，使粘鋼膠、錨固植筋膠、粘貼碳纖維板材膠、修補膠等產品的技術性能有了明顯的提高，產品的質量也十分穩定，能生產出滿足國家標準的結構膠產品。

2 大筑多功能強力分散機

2.1 簡介

大筑多功能分散機（獲得國家專利，專利號；201320423869.8）是將加熱、抽真空、高速攪拌、快速碾壓等功能裝置于一個容器中，在生產結構膠時，可同步發揮各自的功能作用，用于生產含細微顆粒填料的結構膠，如：粘鋼膠、植筋膠、碳板膠、修補膠等。

由于大筑多功能分散機能同時將極細粒徑的粉狀填料高速分散并碾壓于環氧樹脂混合液或固化劑混合液中，再加上加熱和抽真空的作用，生產出的結構膠不僅混合非常均勻，而且膠體十分密實，含氣泡量少。

大筑多功能強力分散機的容量分別為1 t、2 t、4 t、6 t，根據容量大小，每一罐的生產過程時間約為2～3 h。一套4 t和1～2 t的大筑多功能強力分散機，一天可生產20 t以上結構膠。

2.2 構造（見圖1）

2.3 主要特點

1）各種物料在攪拌桶中經反復攪拌、研磨后，物料分散得非常均勻、細膩。

攪拌機除設置常規環壁攪拌葉片外，創新設置一對徑向固定、軸向“浮動”碾磙。該碾磙不僅圍繞攪拌軸公轉，還因自重與粉劑、底板之間產生摩擦力而自轉。從而帶動各種物料在攪拌桶中快速旋轉，形成渦流，逐一經碾磙碾圧，反復循環混合。碾磙不僅碾圧物料，更重要的是還因為等直徑的碾磙與底板相對速度因底板半徑不同而異，從而使碾磙與底板之間產生研磨作用。各種物料在整個攪拌桶內充分混合，逐一磨削，分散效果更好、更細、而且更快。

粉劑中因潮濕、擠壓等原因產生的細微固體分子團經反復碾壓、研碎，使其顆粒表面充分曝露，同時粘合劑在碾磙的擠壓作用下，將固體顆粒充分包裹，并趕出其中夾帶的氣泡。攪拌后膠體色澤溫潤細膩，無顆粒，與同膏狀。大大提高產品技術性能和質量。

2）攪拌罐經密封設計，配以抽真空機（SK-6）抽真空，攪拌罐內真空度可達0.095 MPa。膠體中的大部分氣體將被吸出，膠體將更加密實，膠體的物理性能得到了很好的提高。

3）攪拌機還設置加溫裝置，攪拌機能在較低溫度條件下工作，也有利氣泡抑出。

4）高效、節能，適合工業化、自動化生產。

與現在常規的分散機相比，以一次生產6 t的攪拌機為例，分散量為常規分散機的10倍以上，每t耗電為常規分散機的1/5。產量高：每次攪拌只需30～50 min，就可生產出6 t優質結構膠，是常規分散機的20倍以上。若配以其它設備，便可容易實現全自動化生產。

5）由于其優良的分散性能，還可應用與其它行業中。如涂料、油漆、石墨等。

6）設計合理，結構簡潔，適應性廣，運行平穩可靠，經久耐用操作簡便，維修保養容易。

2.4 生產工序及工藝

1）對投入的混合液體加熱并抽真空，然后高速攪拌均勻。

2）將納米二氧化硅投入混合均勻的膠液中后，先攪拌10 s，再抽真空，然后高速攪拌碾壓15 min。

3）將各種粉狀填料投入后，抽真空，然后高速攪拌碾壓20 min。

4）將生產好的產品計量灌裝于產品包裝中。

2.5 常用分散機與多功能強力分散機生產的粘鋼膠的外觀對比

由圖2可明顯的看出使用多功能強力分散機生產的粘鋼膠拉伸斷面平滑而密實，看不到明顯的氣泡，而普通分散機生產的粘鋼膠拉伸試件斷面粗糙而疏松，明顯有氣泡。

3 不同分散機生產的結構膠性能對比

我們的配方體系中都使用了納米二氧化硅、晶須等超細顆粒填料。眾所周知超細顆粒填料極易產生自身的團聚，使得應有的性能難以充分發揮。此外，超細顆粒填料的諸多奇異性能能否得到充分發揮，還取決于最大限度降低粉體與介質間的表面張力。因此，超細顆粒填料必須均勻分散，充分打開其團聚體，才能發揮其應有的奇異性能。

4 結束語

采用本公司的設備在結構膠的生產中，為達到國家標準起到了關鍵作用，還可提高生產效率，大幅降低成本，為膠粘劑行業發展提供了硬件支持。

參考文獻

[1]李廣宇，等.環氧膠黏劑與應用技術[M].北京：化學工業出版社，2007.

Development and application of multifunctional dispersion machine for construction adhesives

ZHU Yi-lin，LI Sheng-an，WANG Ling，LUO Bin，ZHU Tian-shun

（Wuhan Dazhu Construction Technology Co.，Ltd.，Wuhan，Hubei 430048，China）

Abstract：Its proved that using good multifunctional dispersion machine can effectively disperse all kinds of fine particle powder filling in structural adhesive adhesives， which can improve the technical performance of products have and there stability. It can produce the structural adhesive products that fulfill the national standards. This paper introduced the design proposal， structure， performance and features etc. of a multifunctional dispersion machine.