專利名稱：氧化銅粉生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要用于無機(jī)膠粘劑的氧化銅粉的生產(chǎn)工藝。
無機(jī)膠粘劑主要有磷酸鹽和硅酸鹽兩個系列，前者最為常用。人們通常所說的無機(jī)膠粘劑或無機(jī)粘結(jié)劑，大都指的是磷酸鹽無機(jī)膠粘劑。磷酸鹽無機(jī)膠粘劑由膠粘劑氧化銅粉(甲組份)和磷酸溶液(乙組份)組成。多年來的實踐表明，不能直接采用一般工業(yè)級或試劑級的氧化銅粉作為甲組份，因為它們活性表面大，反應(yīng)能力強。這樣的氧化銅粉在與磷酸溶液調(diào)和時產(chǎn)生強烈的放熱化學(xué)反應(yīng)。膠液干固快，可膠接時間短，甚至有的在調(diào)和時隨即固化，無法使用。此外這樣的氧化銅粉堆積密度小，調(diào)和后未反應(yīng)的部分成為填料存在于金屬等構(gòu)件接頭中，與被膠接材質(zhì)間密度的差異更大，在外力作用下，將于界面引起更強列的沖擊波反應(yīng)，導(dǎo)致膠接強度減弱。因此磷酸鹽無機(jī)膠粘劑所用氧化銅粉必須特制，即通過高溫?zé)Y(jié)處理，減小其活性表面，增大堆積密度，以保證良好的膠接效果。但是一般工業(yè)級或試劑級氧化銅粉由于生產(chǎn)工藝條件等方面的因素，欲再通過高溫?zé)Y(jié)使其獲得有利于膠接的物理化學(xué)性能已比較困難，經(jīng)濟(jì)上不合算，產(chǎn)品也難以保證良好的膠接性能。
要得到膠接性能良好的無機(jī)膠粘劑氧化銅粉，必須由專門的生產(chǎn)工藝來制取，即采用所謂“新反應(yīng)生成的氧化銅”經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而得。
已有的無機(jī)膠粘劑氧化銅粉生產(chǎn)工藝，是先用硫酸銅和氫氧化鈉配成水溶液在加熱條件下經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)制得“新生氧化銅粉”，然后經(jīng)過一系列繁雜的工藝過程使其去雜烘干，最后高溫?zé)Y(jié)特制獲得無機(jī)膠粘劑氧化銅粉，其工藝流程如下工業(yè)硫酸銅，氫氧化鈉、水 (85℃加熱)/1 (過濾)/2 (洗至中性)/3 (濾并)/4 (150℃烘干)/5 (粗粉碎)/6 (特制)/7 產(chǎn)品該工藝流程繁雜(共需七道工序)，周期長，耗能大，費工費時費料，但這項工藝卻被本專業(yè)的技術(shù)人員一直視為生產(chǎn)合格的膠粘劑氧化銅粉所必需，從而至使氧化銅粉的生產(chǎn)成本高，售價昂貴，抑制了該類膠粘劑的應(yīng)用和發(fā)展。
WPI數(shù)據(jù)庫和中國專利文獻(xiàn)的新穎性檢索報告，未能提供有關(guān)無機(jī)膠粘劑氧化銅粉生產(chǎn)工藝的文獻(xiàn)報導(dǎo)。
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)偏見，提供一種流程短，工藝簡單，生產(chǎn)成本低的無機(jī)膠粘劑氧化銅粉生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是由在特殊的工藝溫度下直接焙燒含氧銅鹽來制取無機(jī)膠粘劑氧化銅粉。通過在特制氧化銅粉高溫?zé)Y(jié)溫度下的一步焙燒(該溫度大大高于含氧銅鹽熱分解產(chǎn)生新生氧化銅的溫度)，不但合二為一地完成了含氧銅鹽熱分解產(chǎn)生氧化銅和氧化銅粉的特制燒結(jié)處理全過程，而且這樣制得的氧化銅粉具有活性表面小，反應(yīng)速度適宜，堆積密度大等有利于膠接的物理化學(xué)性能，能完全滿足無機(jī)膠粘劑的特殊使用要求。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝制得的氧化銅粉可配制已研制出的任何型號的磷酸鹽無機(jī)膠粘劑，其性能達(dá)到或超過用老工藝氧化銅粉配制的相應(yīng)磷酸鹽無機(jī)膠粘劑。該氧化銅粉也可用于其他需要類似物理化學(xué)性能的場合。
本發(fā)明工藝過程具體如下將含氧銅鹽在850～980℃的溫度下焙燒20～240分鐘，燒結(jié)物冷卻后不必粉碎或稍加粉碎，過180～320目篩即得合格產(chǎn)品。
含氧銅鹽最好是先置于高溫焙燒爐內(nèi)，然后升溫至工藝溫度(850～980℃)進(jìn)行焙燒。
焙燒后的燒結(jié)物最好是出爐在空氣中自然冷卻。
按本發(fā)明工藝所得的燒結(jié)物不必粉碎或很容易粉碎，因此冷卻后最好全過320目篩(這很容易做到)。
工藝過程的反應(yīng)式如下1、當(dāng)含氧銅鹽為硫酸銅時，
由于硫酸銅分解為氧化銅的溫度是650℃，因此上述反應(yīng)包括以下兩個歷程a、
b、
(改性為無機(jī)膠粘劑氧化銅粉)2、當(dāng)含氧銅鹽為硝酸銅時，
由于硝酸銅分解為氧化銅的溫度是200℃，因此上述反應(yīng)也包括以下兩個歷程a、
b、
(改性為無機(jī)膠粘劑氧化銅粉)3、當(dāng)含氧銅鹽為堿式碳酸銅時，
由于堿式碳酸銅分解為氧化銅的溫度是200℃，因此上述反應(yīng)仍包括以下兩個歷程
a、
b、
(改性為無機(jī)膠粘劑氧化銅粉)和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是1、節(jié)省原料現(xiàn)有技術(shù)的原料為硫酸銅、氫氧化鈉和水，而本發(fā)明工藝只需硫酸銅或其他含氧銅鹽，不需氫氧化鈉和水。
2、工藝簡單，省工、省時、節(jié)能本發(fā)明只有一道工序，所需人力、物力和能耗，只與現(xiàn)有技術(shù)的第七道工序相當(dāng)。
3、產(chǎn)品得率高現(xiàn)有技術(shù)，高溫?zé)Y(jié)后，最后研磨過200目篩的得品率不高。本發(fā)明技術(shù)，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后的燒結(jié)物，不必粉碎或稍加粉碎，即可全過320目篩，不但產(chǎn)品性能好，而且得品率高。
4、生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益高以含氧銅鹽為硫酸銅為例，本發(fā)明制取無機(jī)膠粘劑氧化銅粉的生產(chǎn)成本只是現(xiàn)有工藝生產(chǎn)成本的60%。
實施例所用含氧銅鹽為工業(yè)硫酸銅，裝入高溫焙燒爐內(nèi)，升溫至900±20℃，保溫120分鐘左右進(jìn)行焙燒，然后取出燒結(jié)物，在空氣中自然冷卻，不必粉碎或稍加粉碎，全過320目篩，即得產(chǎn)物。
用上述產(chǎn)物作為無機(jī)膠粘劑氧化銅粉，配制出CJ-001高強度磷酸鹽無機(jī)膠粘劑，其膠接強度指標(biāo)如下1)平面對接抗拉強度為200～300kg/cm2(19.6～29.4MPa)2)套接壓剪強度為1402～1836kg/cm2(137.4～180MPa)3)套接拉剪強度為844～1019kg/cm2(83～100MPa)4)套接扭剪強度大于820kg/cm2(80MPa)。該膠粘劑的耐高溫性、耐水耐油性和耐久性能也都良好。用其修復(fù)云南某廠不慎在生產(chǎn)中損壞的315噸重型沖壓機(jī)，使用情況良好，挽回經(jīng)濟(jì)損失拾多萬元。據(jù)有關(guān)報導(dǎo)，該膠接實例的載荷目前在國內(nèi)是最大的。
權(quán)利要求
1.一種氧化銅粉的生產(chǎn)工藝，制得的氧化銅粉主要用于無機(jī)膠粘劑，其特征在于工藝過程為將含氧銅鹽在850～980℃的溫度下焙燒20～240分鐘，燒結(jié)物冷卻后不粉碎或稍加粉碎，過180～320目篩。
2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于含氧銅鹽置于高溫焙燒爐內(nèi)，升溫至850～980℃。
3.如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于焙燒后的燒結(jié)物出爐在空氣中自然冷卻。
4.如權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于燒結(jié)物冷卻后全過320目篩。
5.如權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于含氧銅鹽為工業(yè)硫酸銅。
6.如權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于焙燒溫度為900±20℃，焙燒時間為120分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種主要用于無機(jī)膠粘劑的氧化銅粉的生產(chǎn)工藝，屬化工技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜、周期長成本高。本發(fā)明是在特殊的工藝溫度下(850～980℃)直接焙燒含氧銅鹽(如硫酸銅)，一道工序完成含氧銅鹽熱分解產(chǎn)生新生氧化銅和氧化銅粉的特別燒結(jié)處理全過程，制得的氧化銅粉具有活性表面小，反應(yīng)速度適宜，堆積密度大等有利于膠接的物理化學(xué)性能，能完全滿足無機(jī)膠粘劑的特殊要求。本工藝簡單、節(jié)省原料和能源，產(chǎn)品得率高性能良好。
文檔編號C01G3/02GK1064064SQ91100849
公開日1992年9月2日 申請日期1991年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月5日
發(fā)明者陳云進(jìn) 申請人:昆明市五華區(qū)技術(shù)市場開發(fā)服務(wù)中心