新型无机高分子矿物聚合胶粘剂(2)

二、无机高分子矿物聚合物胶粘剂在磨料中的应用
高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。既然高分子化学是制造和研究大分子的科学，对制造大分子的反应和方法的研究，显然是高分子化学的最基本的研究内容。杂化一词源自生物学—不同物种杂交后产生物种优势，乃自然进化之根本。取不同材料之优势互补产生新材料，且材料性能差别越大，杂化优势越明显。从不同有机/无机树脂改性到有机/无机杂化材料，从分子结构到纳米结构乃至共混体和复合材料。
无机高分子矿物聚合胶粘剂的化学组成份为聚合铝硅酸盐，其聚合物缩聚成高分子,聚合度较高，而且完全是由Si、Al、O元素等链节通过共价键或离子键构成的，与陶瓷材料相比，无机高分子聚合材料的结构为以环状链构成的连续三维网络构架，有“类晶态”和“玻璃态”两种结构，不存在完全的晶体和晶界。材料的各项性能来自于(-Si-O-Al-O-)n骨架；另外无机矿物反应的最终产物是以离子键以及共价键为主的硅-氧四面体与铝-氧四面体的聚合物，其特性具有有机高聚物的键接结构，故而无机高分子聚合胶粘剂有有机化合物和无机化合物的共同特点。其性能与陶瓷相近或更高。
无机高分子矿物聚合胶粘剂的特征是“杂化粘合”，因为它们虽然具有玻璃态、陶瓷基和有机粘合剂的某些特征，但是仍有不同，在制备粘合磨料制品方面，它们比常规的玻璃态、陶瓷基粘合剂具有很明显的优点。首先具有重要意义的是它们可在远低于玻璃态、陶瓷基粘合剂的较低的温度下形成（这一点与有机粘合剂相同），而且具有均匀的组成，形成对照的是，玻璃态、陶瓷基粘合剂必须在其熔化温度下形成，并保持于该温度以便其流动，从而覆盖磨粒形成粘合体。但是，无机高分子矿物聚合胶粘剂的结构在相当程度上，具有玻璃态、陶瓷基的粘合高强度和硬度甚至更高。在这点上，它们与常规有机粘合剂又有不同，有机聚合物可以是热固性树脂，例如，苯酚/甲醛、尿素/甲醛或环氧树脂；也可以是辐射固化的树脂，例如丙烯酸化的聚氨酯、丙烯酸化的环氧树脂、丙烯酸化的聚酯或这些化合物的几种，它们在没有或有催化剂活化、增强转换的情况下，在可见光、紫外线或电子束辐射时，可形成高度交联的刚性聚合物。常规有机粘合剂的模量小而脆性较大，因此，从无机高分子矿物聚合胶粘剂在磨料生产中的较低形成温度的角度考虑，用无机高分子矿物聚合胶粘剂代替常规的玻璃态、陶瓷基粘合剂，由于处理温度较低，故而就能够采用许多先进技术，例如可将不能用于玻璃态、陶瓷基粘合制品中的活性填料加入到这种粘合剂中。无机高分子矿物聚合胶粘剂体系可通过加入使用的活性填料来改性，一般如黄铁矿、氧化铝、硫磺或有机研磨助剂，只要它们在形成的温度下稳定，也可以是无机填料，例如矿物颜料或玻璃、陶瓷微珠，其主要目的是有助于在最终的粘合磨料制品中形成所要求的孔隙或结构，填料以5-10％为佳。