專利名稱：耐火材料用無(wú)水樹(shù)脂結(jié)合劑及生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火材料用無(wú)水樹(shù)脂結(jié)合劑，特別適用于各種高游離CaO含量的鎂、鈣、碳系爐襯耐火材料。
目前，鎂碳質(zhì)耐火材料在鋼鐵冶煉生產(chǎn)中得到較廣泛的應(yīng)用，隨著鋼鐵冶煉生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)耐火材料制品的強(qiáng)度和高溫性能的要求越來(lái)越高，因此鎂鈣碳質(zhì)耐火材料應(yīng)運(yùn)而生，它與鎂碳磚相比，具有耐壓強(qiáng)度高，抗浸蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，從而提高爐齡。但是對(duì)于含高游離CaO的鎂鈣碳系耐火材料來(lái)說(shuō)，結(jié)合劑中的水份會(huì)使CaO水化，造成制品開(kāi)裂、粉化，甚至潰散，因此結(jié)合劑中要求水份能夠越少越好?！澳突鸩牧嫌脽o(wú)水結(jié)合劑”，專利申請(qǐng)?zhí)?3104256.9，原料為酚類、醛類、溶劑類，該專利申請(qǐng)所得到的無(wú)水結(jié)合劑水份在0.3％以下，“耐火材料用無(wú)水樹(shù)脂結(jié)合劑的生產(chǎn)方法”，專利申請(qǐng)?zhí)?0106506.4，所用原料為苯酚類、烷基苯醛類樹(shù)脂、醛類、混合稀土氧化物，復(fù)合無(wú)水系溶劑。該專利申請(qǐng)得到的無(wú)水結(jié)合劑，水份含量在0.5％以下。以上兩種結(jié)合劑雖然水份含量比較低，但仍然不夠理想，仍然影響著鎂、鈣、碳耐火材料的質(zhì)量。
本發(fā)明的目的是提供一種含水量很小的無(wú)水樹(shù)脂結(jié)合劑及生產(chǎn)工藝，該結(jié)合劑能夠有效地提高耐火材料的質(zhì)量。
本發(fā)明目的的耐火材料用無(wú)水樹(shù)脂結(jié)合劑，是由增塑劑、異氰酸酯、精制瀝青組成。
以上各組份的用量，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，增塑劑為10～20％，異氰酸酯為38～45％，精制瀝青為36～46％。
增塑劑主要是鄰苯二甲酸酯類，如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯中的一種或一種以上。
異氰酸酯主要是二異氰酸酯和多異氰酸酯類，如二苯基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯中的一種或一種以上。
精制瀝青為高溫球狀瀝青、高溫粉狀瀝青、高聚合球狀瀝青、高聚合粉狀瀝青中的一種或一種以上。
本發(fā)明無(wú)水樹(shù)脂結(jié)合劑的生產(chǎn)工藝，按如下順序，
(1)增塑劑加熱至40～60℃(2)加入異氰酸酯，充分?jǐn)嚢柙?0～100℃下反應(yīng)30～140分鐘，最好反應(yīng)80～140分鐘；(3)加入精制瀝青，將溫度控制在100～120℃，反應(yīng)1～3小時(shí)，得到的產(chǎn)品為黑褐色粘稠狀；(4)真空減壓脫水，上述得到的產(chǎn)品含水量已很低，為了進(jìn)一步減少水份，可以在真空度為0.02～0.09MPa下脫水30分鐘左右。
本發(fā)明選擇了合理的原料組分，并確定它們之間的配比，通過(guò)適合的工藝，使得到的結(jié)合劑，水份含量達(dá)到0.05％以下，固含量重量百分比為76～86％，線碳量百分比為36～45％，灰分百分比0.4％以下，25℃時(shí)粘度為36～45Pa.S，并呈中性，利用該結(jié)合劑制成的鎂、鈣、碳磚的常溫耐壓強(qiáng)度大于35MPa，氣孔率小于3.5％，體積密度大于3.10g/cm3，不水化，不體積膨脹，使用壽命長(zhǎng)。特別適用于各種高游離CaO含量的鎂、鈣、碳系爐襯耐火材料，也適用于其它耐火材料。
實(shí)施例1在裝有攪拌器、溫度計(jì)、真空表及升溫、降溫裝置的釜中投入鄰苯二甲酸二丁酯185份，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，同時(shí)于夾套中通蒸汽加熱，當(dāng)溫度升到40～60℃時(shí)，投入400份多亞甲基多苯基異氰酸酯，攪拌反應(yīng)100分鐘后，投入415份球狀高聚合瀝青，將溫度控制在100～120℃，反應(yīng)1～3小時(shí)，然后真空(真空度0.02～0.09MPa)脫水30分鐘，再通水降溫至60～80℃時(shí)，將成品放出。該結(jié)合劑性能指標(biāo)如下水份0.03％ 固含量84.40％ 殘?zhí)剂?2.79％灰份0.20％ 粘度(25℃)41.5Pa.S 比重(20℃)1.245PH值中性實(shí)施例2按照實(shí)施例1所述工藝，原料組成為鄰苯二甲酸二丁酯200份，多亞甲基多苯基異氰酸酯400份，球狀高聚合瀝青400份，得產(chǎn)品性能指標(biāo)如下，水份0.03％ 固含量82.74％ 殘?zhí)剂?1.39％灰份0.35％ 粘度(25℃)42.0Pa.S 比重(20℃)1.250
PH值中性實(shí)施例3原料組成為鄰苯二甲酸二異丁酯100份，二苯基甲烷二異氰酯450份，高聚合粉狀瀝青450份。
工藝同實(shí)施例1。
實(shí)施例4原料組成為鄰苯二甲酸二辛酯190份，多亞甲基多苯基異氰酸酯380份，高溫球狀瀝青430份。
工藝同實(shí)施例1。
實(shí)施例5、原料組成為鄰苯二甲酸二丁酯190份、二苯基甲烷二異氰酸酯450份、高溫粉狀瀝青360份。
工藝同實(shí)施例1。
實(shí)施例6、原料組成為鄰苯二甲酸二丁酯100份、鄰苯二甲酸二辛酯70份、二苯基甲烷二異氰酸酯450份、高聚合球狀瀝青380份。
工藝同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種耐火材料用無(wú)水樹(shù)脂結(jié)合劑，其特征在于由增塑劑、異氰酸酯、精制瀝青組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合劑，特征在于以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，增塑劑為10～20％，異氰酸酯為38～45％，精制瀝青為36～46％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的結(jié)合劑，特征在于所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等鄰苯二甲酸酯類中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的結(jié)合劑，特征在于所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯等二異氰酸酯和多異氰酸酯類中的一種或一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的結(jié)合劑，特征在于所述精制瀝青為高溫球狀瀝青、高溫粉狀瀝青、高聚合球狀瀝青、高聚合粉狀瀝青中的一種或一種以上。
6.一種制備權(quán)利要求1所述結(jié)合劑的方法，特征在于其步驟如下(1)增塑劑加熱至40～60℃，(2)加入異氰酸酯攪拌下于60～100℃反應(yīng)30～140分鐘，(3)加入精制瀝青，將溫度控制在100～120℃，反應(yīng)1～3小時(shí)，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的萬(wàn)法，特征在于最后再經(jīng)真空減壓脫水。
全文摘要
本發(fā)明是耐火材料特別是各種高游離CaO含量的鎂、鈣、碳系爐襯耐火材料用無(wú)水樹(shù)脂結(jié)合劑,由增塑劑、異氰酸酯、精制瀝青按一定工藝生產(chǎn)。結(jié)合劑水分含量達(dá)到0.05%以下,固含量重量百分比為76～86%,殘?zhí)剂堪俜直?6～45%,灰分百分比0.4%以下,25℃時(shí)粘度36～45Pa.S,pH中性,用它制作的鎂鈣碳磚的常溫耐壓強(qiáng)度大于35MPa,氣孔率小于3.5%,體積密度大于3.10g/cm
文檔編號(hào)C09J195/00GK1197099SQ9710580
公開(kāi)日1998年10月28日 申請(qǐng)日期1997年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月22日
發(fā)明者畢研虎, 畢思明, 孟慶云, 高慶軍 申請(qǐng)人:淄博鑫耐達(dá)耐火材料股份有限公司