建筑胶粘剂多功能分散机的研制及应用

祝亦霖 李胜安 王玲 骆彬 朱天顺

1 前言

20多年来，建筑加固结构胶的有关规范几次修改，对结构胶的技术性能制定了越来越高的技术要求，大大促进了结构胶品质的提高。为了达到国家规范要求，结构胶生产企业进行了大量的研发。但大多数结构胶生产企业经济实力、技术能力缺乏，难以改造或更新已经落后的实验条件和生产设备，只靠简单的配方试验，以寻求适合自己生产条件的原材料和生产工艺，产品的质量难以稳定和提高。唯有将合理的配方设计和先进的设备相结合，才能有效提升结构胶的性能，满足国家规范要求[1]。

理论上讲，在结构胶中加入纳米材料、晶须材料、气相二氧化硅、粒度为3000～8000目的硅微粉等材料，可以大幅度提高结构胶的拉伸强度、伸长率等力学性能及使用温度、触变性等工艺性能[2]。但在结构胶产品中，却极少应用这些材料。根本的原因就是，常用的分散机生产设备无法将这些极细粒径的材料均匀的分散于结构胶的胶液中。

经过多年的努力，研制了一种带碾磙的具有加热、抽真空、搅拌等多种功能的分散机。这种设备能有效地将各种极细粒径的粉状填料均匀的分散于结构胶的胶液中，使粘钢胶、锚固植筋胶、粘贴碳纤维板材胶、修补胶等产品的技术性能有了明显的提高，产品的质量也十分稳定，能生产出满足国家标准的结构胶产品。

2 大筑多功能强力分散机

2.1 简介

大筑多功能分散机（获得国家专利，专利号；201320423869.8）是将加热、抽真空、高速搅拌、快速碾压等功能装置于一个容器中，在生产结构胶时，可同步发挥各自的功能作用，用于生产含细微颗粒填料的结构胶，如：粘钢胶、植筋胶、碳板胶、修补胶等。

由于大筑多功能分散机能同时将极细粒径的粉状填料高速分散并碾压于环氧树脂混合液或固化剂混合液中，再加上加热和抽真空的作用，生产出的结构胶不仅混合非常均匀，而且胶体十分密实，含气泡量少。

大筑多功能强力分散机的容量分别为1 t、2 t、4 t、6 t，根据容量大小，每一罐的生产过程时间约为2～3 h。一套4 t和1～2 t的大筑多功能强力分散机，一天可生产20 t以上结构胶。

2.2 构造（见图1）

2.3 主要特点

1）各种物料在搅拌桶中经反复搅拌、研磨后，物料分散得非常均匀、细腻。

搅拌机除设置常规环壁搅拌叶片外，创新设置一对径向固定、轴向“浮动”碾磙。该碾磙不仅围绕搅拌轴公转，还因自重与粉剂、底板之间产生摩擦力而自转。从而带动各种物料在搅拌桶中快速旋转，形成涡流，逐一经碾磙碾圧，反复循环混合。碾磙不仅碾圧物料，更重要的是还因为等直径的碾磙与底板相对速度因底板半径不同而异，从而使碾磙与底板之间产生研磨作用。各种物料在整个搅拌桶内充分混合，逐一磨削，分散效果更好、更细、而且更快。

粉剂中因潮湿、挤压等原因产生的细微固体分子团经反复碾压、研碎，使其颗粒表面充分曝露，同时粘合剂在碾磙的挤压作用下，将固体颗粒充分包裹，并赶出其中夹带的气泡。搅拌后胶体色泽温润细腻，无颗粒，与同膏状。大大提高产品技术性能和质量。

2）搅拌罐经密封设计，配以抽真空机（SK-6）抽真空，搅拌罐内真空度可达0.095 MPa。胶体中的大部分气体将被吸出，胶体将更加密实，胶体的物理性能得到了很好的提高。

3）搅拌机还设置加温装置，搅拌机能在较低温度条件下工作，也有利气泡抑出。

4）高效、节能，适合工业化、自动化生产。

与现在常规的分散机相比，以一次生产6 t的搅拌机为例，分散量为常规分散机的10倍以上，每t耗电为常规分散机的1/5。产量高：每次搅拌只需30～50 min，就可生产出6 t优质结构胶，是常规分散机的20倍以上。若配以其它设备，便可容易实现全自动化生产。

5）由于其优良的分散性能，还可应用与其它行业中。如涂料、油漆、石墨等。

6）设计合理，结构简洁，适应性广，运行平稳可靠，经久耐用操作简便，维修保养容易。

2.4 生产工序及工艺

1）对投入的混合液体加热并抽真空，然后高速搅拌均匀。

2）将纳米二氧化硅投入混合均匀的胶液中后，先搅拌10 s，再抽真空，然后高速搅拌碾压15 min。

3）将各种粉状填料投入后，抽真空，然后高速搅拌碾压20 min。

4）将生产好的产品计量灌装于产品包装中。

2.5 常用分散机与多功能强力分散机生产的粘钢胶的外观对比

由图2可明显的看出使用多功能强力分散机生产的粘钢胶拉伸断面平滑而密实，看不到明显的气泡，而普通分散机生产的粘钢胶拉伸试件断面粗糙而疏松，明显有气泡。

3 不同分散机生产的结构胶性能对比

我们的配方体系中都使用了纳米二氧化硅、晶须等超细颗粒填料。众所周知超细颗粒填料极易产生自身的团聚，使得应有的性能难以充分发挥。此外，超细颗粒填料的诸多奇异性能能否得到充分发挥，还取决于最大限度降低粉体与介质间的表面张力。因此，超细颗粒填料必须均匀分散，充分打开其团聚体，才能发挥其应有的奇异性能。

4 结束语

采用本公司的设备在结构胶的生产中，为达到国家标准起到了关键作用，还可提高生产效率，大幅降低成本，为胶粘剂行业发展提供了硬件支持。

参考文献

[1]李广宇，等.环氧胶黏剂与应用技术[M].北京：化学工业出版社，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.