CN117736004A - 一种抗热震耐火浇筑料及其制备方法 - Google Patents
一种抗热震耐火浇筑料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117736004A CN117736004A CN202410186937.6A CN202410186937A CN117736004A CN 117736004 A CN117736004 A CN 117736004A CN 202410186937 A CN202410186937 A CN 202410186937A CN 117736004 A CN117736004 A CN 117736004A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phenolic resin
- modified phenolic
- stainless steel
- acid modified
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000035939 shock Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 81
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 80
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 80
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical group [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- -1 phosphoric acid modified phenolic resin Chemical class 0.000 claims abstract description 58
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 36
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910017059 organic montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 8
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 61
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 50
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 45
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 15
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims description 10
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 claims description 10
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 claims description 10
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 claims description 10
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 9
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroperoxy-2-(2-hydroperoxybutan-2-ylperoxy)butane Chemical compound CCC(C)(OO)OOC(C)(CC)OO WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 5
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 5
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 claims description 5
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L molybdic acid Chemical compound O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 23
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 229910052661 anorthite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- GWWPLLOVYSCJIO-UHFFFAOYSA-N dialuminum;calcium;disilicate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GWWPLLOVYSCJIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种抗热震耐火浇筑料及其制备方法,涉及耐火材料技术领域。本发明制得的抗热震耐火浇筑料,是在骨料加入自制结合剂和增强纤维制得;自制结合剂为改性酚醛树脂,改性酚醛树脂是有机化钠基蒙脱土插层复合酸改性酚醛树脂,复合酸改性酚醛树脂包括磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂,增强浇筑料的抗热震以及耐火性能;增强纤维为改性不锈钢纤维,改性不锈钢纤维是在不锈钢纤维网络上沉积二硫化钼制得,不锈钢纤维网络是多孔不锈钢纤维压制烧结后无压浸渍不饱和聚酯树脂制得,进一步增强浇筑料的抗热震性。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域,具体为一种抗热震耐火浇筑料及其制备方法。
背景技术
由于节能的需要,各种窑炉的内衬材料越来越轻质化。目前国内外一些耐火材料生产商相继开发了一些轻质耐火砖作为窑炉的耐火内衬材料,其中钙长石轻质耐火砖是其中比较优秀的代表。它具有耐热温度高、耐侵蚀性好、高温导热系数低的特点。
在浇筑过程中,转炉、平炉或电炉等炼钢时的加料、出钢或操作中炉温的变化等,导致制品产生裂纹,剥落甚至崩溃。此种破坏作用不仅限制了制品和窑炉的加热和冷却速度,限制了窑炉操作的强化,因此窑炉往往需要较高的抗热震性能。因此本发明研究制备了一种兼具耐火抗热震的性能的耐火浇注料,用于各种不同类型的窑炉的内衬材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗热震耐火浇筑料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种抗热震耐火浇筑料,所述抗热震耐火浇筑料是在骨料加入自制结合剂和增强纤维制得;所述自制结合剂为改性酚醛树脂;所述增强纤维为改性不锈钢纤维。
优选的,所述骨料是粘土质骨料、高铝质骨料、硅质骨料、特殊骨料和隔热骨料中的一种或几种混合。
优选的,所述改性酚醛树脂是有机化钠基蒙脱土插层复合酸改性酚醛树脂;所述复合酸改性酚醛树脂包括磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂。
优选的,所述改性不锈钢纤维是在不锈钢纤维网络上沉积二硫化钼制得;所述不锈钢纤维网络是多孔不锈钢纤维压制烧结后无压浸渍不饱和聚酯树脂制得。
优选的,所述抗热震耐火浇筑料的制备方法,包括以下具体步骤:
(1)将磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂按质量比1~3:1:1~5混合,搅拌均匀后升温至90~120℃,保温4~6h,制得复合酸改性酚醛树脂;
(2)将复合酸改性酚醛树脂升温至100~120℃,加入复合酸改性酚醛树脂质量0.2~0.6倍的有机化蒙脱土,在800~1200rpm下搅拌反应2~4h,加入复合酸改性酚醛树脂质量0.3~0.5倍的乙醇,搅拌均匀,制得改性酚醛树脂;
(3)将四水和钼酸铵、硫脲和去离子水按质量比1~3:8:100混合,搅拌均匀后,加入泗水和钼酸铵质量20~50倍的不锈钢纤维网络,转移至高压反应釜中,升温至160~180℃,反应40~50min,过滤并依次用去离子水和无水乙醇洗涤3~5次,最后在60~80℃下干燥,制得改性不锈钢纤维;
(4)将骨料、自制结合剂和增强纤维按质量比100:2~4:10~20混合,搅拌均匀,制得抗热震耐火浇筑料。
优选的,上述步骤(1)中,磷酸改性酚醛树脂的制备方法为:将酚醛树脂、对甲苯磺酸以及磷酸按质量比100:6:7~10混合,搅拌均匀后升温至100~120℃,保温2~4h,升温至160~180℃,继续保温2~4h,最后磨成粉末,制得磷酸改性酚醛树脂。
优选的,上述步骤(1)中,钼酸改性酚醛树脂的制备方法为:将苯酚、质量分数为37%的甲醛溶液和催化剂氢氧化钠按质量比1:40~60:0.03混合,升温至70~80℃,保温1~2h后,加入苯酚质量1.2~1.5倍的钼酸,升温至110~130℃,继续保温反应1~3h,减压脱水后加入苯酚质量3~5倍的乙二醇,搅拌均匀,制得钼酸改性酚醛树脂。
优选的,上述步骤(1)中,硼酸改性酚醛树脂的制备方法为:将苯酚、硼酸和草酸按质量比1:4~6:0.03混合,升温至100~110℃,保温回流反应6~8h,降温至70~80℃,加入苯酚质量1.4~1.6倍的甲醛,升温至90~92℃,保温反应4~6h,减压脱水,降温至室温并抽真空,制得硼酸改性酚醛树脂。
优选的,上述步骤(2)中,有机化蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土与去离子水按质量比1:20~40混合,搅拌均匀后加入钠基蒙脱土质量1~4倍的十六烷基三甲基溴化铵,升温至70~90℃,在400~800rpm下搅拌的反应2~3h,静置分层后分液,真空抽滤,最后在80~90℃下干燥至恒重,研磨成粉,制得有机化蒙脱土。
优选的,上述步骤(3)中,不锈钢纤维网络的制备方法为:将丝径为6~12μm的不锈钢纤维置于模具中,压制成型后转移至马弗炉中,用氢气置换炉内气体,升温至800~900℃,退火处理20~30min,再次压制成型,制得多孔不锈钢纤维;将不饱和聚酯树脂与过氧化甲乙酮按质量比120:1~2混合,搅拌均匀后与多孔不锈钢纤维混合至于模具中,不饱和聚酯树脂与多孔不锈钢纤维的质量比为1:20~40,将模具转移至真空炉中抽真空3~4h,升温至95~98℃,保温2~4h,冷却至室温并粉碎,制得不锈钢纤维网络。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
本发明制得的抗热震耐火浇筑料,是在骨料加入自制结合剂和增强纤维制得;自制结合剂为改性酚醛树脂;增强纤维为改性不锈钢纤维;
改性酚醛树脂是有机化钠基蒙脱土插层复合酸改性酚醛树脂,复合酸改性酚醛树脂包括磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂;磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂复合制得的复合酸改性酚醛树脂,在分子内形成了热稳定性较高的杂环结构,增强耐热性的同时,增大了分子间作用力,而有机化的钠基蒙脱土亲油性增加,增强了与酚醛树脂的相容性,再利用单体原位插层的方法将复合酸改性酚醛树脂插层到有机化钠基蒙脱土中,在改性酚醛树脂中形成以有机化钠基蒙脱土为中心的酚醛树脂网络结构,使得自制结合剂加入到骨料中,增强浇筑料的抗热震以及耐火性能;
改性不锈钢纤维是在不锈钢纤维网络上沉积二硫化钼制得,不锈钢纤维网络是多孔不锈钢纤维压制烧结后无压浸渍不饱和聚酯树脂制得;多孔不锈钢纤维增大了不锈钢纤维的孔隙率,压制烧结后形成具有网络结构的不锈钢纤维,再进行无压浸渍不饱和聚酯树脂,形成不饱和聚酯树脂与具有网络结构的不锈钢纤维相互贯穿的三维结构,使得改性不锈钢纤维加入到骨料中,具有优异的抗热震性和力学性能;再在不锈钢纤维上沉积层状的二硫化钼,在三维结构中增加支撑点,使得改性不锈钢纤维在骨料中形成细密的孔隙,自制结合剂和增强纤维相互连接,在骨料中形成抗震结构,进一步增强浇筑料的抗热震性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,将实施例和对比例中制备的抗热震耐火浇筑料的各指标测试方法如下:
耐火性:将实施例和对比例制备的抗热震耐火浇筑料进行导热系数测定。
抗热震性:将实施例和对比例制备的抗热震耐火浇筑料进行热震稳定性测试。
实施例1
(1)将酚醛树脂、对甲苯磺酸以及磷酸按质量比100:6:7混合,搅拌均匀后升温至100℃,保温2h,升温至160~180℃,继续保温2h,最后磨成粉末,制得磷酸改性酚醛树脂;将苯酚、质量分数为37%的甲醛溶液和催化剂氢氧化钠按质量比1:40:0.03混合,升温至70℃,保温1h后,加入苯酚质量1.2倍的钼酸,升温至110℃,继续保温反应1h,减压脱水后加入苯酚质量3倍的乙二醇,搅拌均匀,制得钼酸改性酚醛树脂;将苯酚、硼酸和草酸按质量比1:4:0.03混合,升温至100℃,保温回流反应6h,降温至70℃,加入苯酚质量1.4倍的甲醛,升温至90℃,保温反应4h,减压脱水,降温至室温并抽真空,制得硼酸改性酚醛树脂;将磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂按质量比1:1:1混合,搅拌均匀后升温至90℃,保温4h,制得复合酸改性酚醛树脂;
(2)将钠基蒙脱土与去离子水按质量比1:20混合,搅拌均匀后加入钠基蒙脱土质量1倍的十六烷基三甲基溴化铵,升温至70℃,在400rpm下搅拌的反应2h,静置分层后分液,真空抽滤,最后在80℃下干燥至恒重,研磨成粉,制得有机化蒙脱土;将复合酸改性酚醛树脂升温至100℃,加入复合酸改性酚醛树脂质量0.2倍的有机化蒙脱土,在800rpm下搅拌反应2h,加入复合酸改性酚醛树脂质量0.3倍的乙醇,搅拌均匀,制得改性酚醛树脂;
(3)将丝径为6μm的不锈钢纤维置于模具中,压制成型后转移至马弗炉中,用氢气置换炉内气体,升温至800℃,退火处理20min,再次压制成型,制得多孔不锈钢纤维;将不饱和聚酯树脂与过氧化甲乙酮按质量比120:1混合,搅拌均匀后与多孔不锈钢纤维混合至于模具中,不饱和聚酯树脂与多孔不锈钢纤维的质量比为1:20,将模具转移至真空炉中抽真空3h,升温至95℃,保温2h,冷却至室温并粉碎,制得不锈钢纤维网络;将四水和钼酸铵、硫脲和去离子水按质量比1:8:100混合,搅拌均匀后,加入泗水和钼酸铵质量20倍的不锈钢纤维网络,转移至高压反应釜中,升温至160℃,反应40min,过滤并依次用去离子水和无水乙醇洗涤3次,最后在60℃下干燥,制得改性不锈钢纤维;
(4)将高铝质骨料、自制结合剂和增强纤维按质量比100:2:10混合,搅拌均匀,制得抗热震耐火浇筑料。
实施例2
(1)将酚醛树脂、对甲苯磺酸以及磷酸按质量比100:6:8.5混合,搅拌均匀后升温至110℃,保温3h,升温至170℃,继续保温3h,最后磨成粉末,制得磷酸改性酚醛树脂;将苯酚、质量分数为37%的甲醛溶液和催化剂氢氧化钠按质量比1:50:0.03混合,升温至75℃,保温1.5h后,加入苯酚质量1.4倍的钼酸,升温至120℃,继续保温反应2h,减压脱水后加入苯酚质量4倍的乙二醇,搅拌均匀,制得钼酸改性酚醛树脂;将苯酚、硼酸和草酸按质量比1:5:0.03混合,升温至105℃,保温回流反应7h,降温至75℃,加入苯酚质量1.5倍的甲醛,升温至91℃,保温反应5h,减压脱水,降温至室温并抽真空,制得硼酸改性酚醛树脂;将磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂按质量比2:1:3混合,搅拌均匀后升温至105℃,保温5h,制得复合酸改性酚醛树脂;
(2)将钠基蒙脱土与去离子水按质量比1:30混合,搅拌均匀后加入钠基蒙脱土质量3倍的十六烷基三甲基溴化铵,升温至80℃,在600rpm下搅拌的反应2.5h,静置分层后分液,真空抽滤,最后在85℃下干燥至恒重,研磨成粉,制得有机化蒙脱土;将复合酸改性酚醛树脂升温至110℃,加入复合酸改性酚醛树脂质量0.4倍的有机化蒙脱土,在1000rpm下搅拌反应3h,加入复合酸改性酚醛树脂质量0.4倍的乙醇,搅拌均匀,制得改性酚醛树脂;
(3)将丝径为9μm的不锈钢纤维置于模具中,压制成型后转移至马弗炉中,用氢气置换炉内气体,升温至850℃,退火处理35min,再次压制成型,制得多孔不锈钢纤维;将不饱和聚酯树脂与过氧化甲乙酮按质量比120:1.5混合,搅拌均匀后与多孔不锈钢纤维混合至于模具中,不饱和聚酯树脂与多孔不锈钢纤维的质量比为1:30,将模具转移至真空炉中抽真空3.5h,升温至97℃,保温3h,冷却至室温并粉碎,制得不锈钢纤维网络;将四水和钼酸铵、硫脲和去离子水按质量比2:8:100混合,搅拌均匀后,加入泗水和钼酸铵质量40倍的不锈钢纤维网络,转移至高压反应釜中,升温至170℃,反应45min,过滤并依次用去离子水和无水乙醇洗涤4次,最后在70℃下干燥,制得改性不锈钢纤维;
(4)将粘土质骨料自制结合剂和增强纤维按质量比100:3:15混合,搅拌均匀,制得抗热震耐火浇筑料。
实施例3
(1)将酚醛树脂、对甲苯磺酸以及磷酸按质量比100:6:10混合,搅拌均匀后升温至120℃,保温4h,升温至180℃,继续保温4h,最后磨成粉末,制得磷酸改性酚醛树脂;将苯酚、质量分数为37%的甲醛溶液和催化剂氢氧化钠按质量比1:60:0.03混合,升温至80℃,保温2h后,加入苯酚质量1.5倍的钼酸,升温至130℃,继续保温反应3h,减压脱水后加入苯酚质量5倍的乙二醇,搅拌均匀,制得钼酸改性酚醛树脂;将苯酚、硼酸和草酸按质量比1:6:0.03混合,升温至110℃,保温回流反应8h,降温至80℃,加入苯酚质量1.6倍的甲醛,升温至92℃,保温反应6h,减压脱水,降温至室温并抽真空,制得硼酸改性酚醛树脂;将磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂按质量比3:1:5混合,搅拌均匀后升温至120℃,保温6h,制得复合酸改性酚醛树脂;
(2)将钠基蒙脱土与去离子水按质量比1:40混合,搅拌均匀后加入钠基蒙脱土质量4倍的十六烷基三甲基溴化铵,升温至90℃,在800rpm下搅拌的反应3h,静置分层后分液,真空抽滤,最后在90℃下干燥至恒重,研磨成粉,制得有机化蒙脱土;将复合酸改性酚醛树脂升温至120℃,加入复合酸改性酚醛树脂质量0.6倍的有机化蒙脱土,在1200rpm下搅拌反应4h,加入复合酸改性酚醛树脂质量0.5倍的乙醇,搅拌均匀,制得改性酚醛树脂;
(3)将丝径为12μm的不锈钢纤维置于模具中,压制成型后转移至马弗炉中,用氢气置换炉内气体,升温至900℃,退火处理30min,再次压制成型,制得多孔不锈钢纤维;将不饱和聚酯树脂与过氧化甲乙酮按质量比120:2混合,搅拌均匀后与多孔不锈钢纤维混合至于模具中,不饱和聚酯树脂与多孔不锈钢纤维的质量比为1:40,将模具转移至真空炉中抽真空4h,升温至98℃,保温4h,冷却至室温并粉碎,制得不锈钢纤维网络;将四水和钼酸铵、硫脲和去离子水按质量比3:8:100混合,搅拌均匀后,加入泗水和钼酸铵质量50倍的不锈钢纤维网络,转移至高压反应釜中,升温至180℃,反应50min,过滤并依次用去离子水和无水乙醇洗涤5次,最后在80℃下干燥,制得改性不锈钢纤维;
(4)将硅质骨料、自制结合剂和增强纤维按质量比100:4:20混合,搅拌均匀,制得抗热震耐火浇筑料。
对比例1
对比例1的组成同实施例2。该耐高温抗拉伸炫彩膜的制备方法与实施例2的区别在于自制结合剂为仅为复合酸改性酚醛树脂。
对比例2
对比例2的组成同实施例2。该耐高温抗拉伸炫彩膜的制备方法与实施例2的区别在于复合酸改性酚醛树脂仅包括钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂。
对比例3
对比例3的组成同实施例2。该耐高温抗拉伸炫彩膜的制备方法与实施例2的区别在于复合酸改性酚醛树脂仅包括磷酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂。
对比例4
对比例4的组成同实施例2。该耐高温抗拉伸炫彩膜的制备方法与实施例2的区别在于复合酸改性酚醛树脂仅包括磷酸改性酚醛树脂和钼酸改性酚醛树脂。
对比例5
对比例5的组成同实施例2。该耐高温抗拉伸炫彩膜的制备方法与实施例2的区别在于改性不锈钢纤维是在不锈钢纤维上沉积二硫化钼制得。
对比例6
对比例6的组成同实施例2。该耐高温抗拉伸炫彩膜的制备方法与实施例2的区别在于不锈钢纤维网络仅为多孔不锈钢纤维。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例1至6制得的抗热震耐火浇筑料的性能分析结果:
通过表1中实施例与对比例的实验数据比较可以明显发现,使用实施例1、2、3制备的抗热震耐火浇筑料的具有好的耐火性和抗热震性。
从实施例1、实施例2、实施例3和对比例2、对比例3、对比例4、对比例5的实验数据比较可发现,有机化钠基蒙脱土插层复合酸改性酚醛树脂制得的改性酚醛树脂,磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂复合制得的复合酸改性酚醛树脂,在分子内形成了热稳定性较高的杂环结构,增强耐热性的同时,增大了分子间作用力,而有机化的钠基蒙脱土亲油性增加,增强了与酚醛树脂的相容性,再利用单体原位插层的方法将复合酸改性酚醛树脂插层到有机化钠基蒙脱土中,在改性酚醛树脂中形成以有机化钠基蒙脱土为中心的酚醛树脂网络结构,使得自制结合剂加入到骨料中,增强浇筑料的抗热震以及耐火性能。
从实施例1、实施例2、实施例3和对比例5、对比例6的实验数据比较可发现,在不锈钢纤维网络上沉积二硫化钼制得的改性不锈钢纤维,多孔不锈钢纤维压制烧结后无压浸渍不饱和聚酯树脂制得的不锈钢纤维网络,多孔不锈钢纤维增大了不锈钢纤维的孔隙率,压制烧结后形成具有网络结构的不锈钢纤维,再进行无压浸渍不饱和聚酯树脂,形成不饱和聚酯树脂与具有网络结构的不锈钢纤维相互贯穿的三维结构,使得改性不锈钢纤维加入到骨料中,具有优异的抗热震性和力学性能;再在不锈钢纤维上沉积层状的二硫化钼,在三维结构中增加支撑点,使得改性不锈钢纤维在骨料中形成细密的孔隙,自制结合剂和增强纤维相互连接,在骨料中形成抗震结构,进一步增强浇筑料的抗热震性。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种抗热震耐火浇筑料,其特征在于,所述抗热震耐火浇筑料是在骨料加入自制结合剂和增强纤维制得;所述自制结合剂为改性酚醛树脂;所述增强纤维为改性不锈钢纤维;所述改性酚醛树脂是有机化钠基蒙脱土插层复合酸改性酚醛树脂;所述复合酸改性酚醛树脂包括磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂;所述改性不锈钢纤维是在不锈钢纤维网络上沉积二硫化钼制得;所述不锈钢纤维网络是多孔不锈钢纤维压制烧结后无压浸渍不饱和聚酯树脂制得。
2.根据权利要求1所述的一种抗热震耐火浇筑料,其特征在于,所述骨料是粘土质骨料、高铝质骨料、硅质骨料、特殊骨料和隔热骨料中的一种或几种混合。
3.一种抗热震耐火浇筑料的制备方法,其特征在于,所述抗热震耐火浇筑料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将磷酸改性酚醛树脂、钼酸改性酚醛树脂和硼酸改性酚醛树脂按质量比1~3:1:1~5混合,搅拌均匀后升温至90~120℃,保温4~6h,制得复合酸改性酚醛树脂;
(2)将复合酸改性酚醛树脂升温至100~120℃,加入复合酸改性酚醛树脂质量0.2~0.6倍的有机化蒙脱土,在800~1200rpm下搅拌反应2~4h,加入复合酸改性酚醛树脂质量0.3~0.5倍的乙醇,搅拌均匀,制得改性酚醛树脂;
(3)将四水和钼酸铵、硫脲和去离子水按质量比1~3:8:100混合,搅拌均匀后,加入泗水和钼酸铵质量20~50倍的不锈钢纤维网络,转移至高压反应釜中,升温至160~180℃,反应40~50min,过滤并依次用去离子水和无水乙醇洗涤3~5次,最后在60~80℃下干燥,制得改性不锈钢纤维;
(4)将骨料、自制结合剂和增强纤维按质量比100:2~4:10~20混合,搅拌均匀,制得抗热震耐火浇筑料。
4.根据权利要求3所述的一种抗热震耐火浇筑料的制备方法,其特征在于,上述步骤(1)中,磷酸改性酚醛树脂的制备方法为:将酚醛树脂、对甲苯磺酸以及磷酸按质量比100:6:7~10混合,搅拌均匀后升温至100~120℃,保温2~4h,升温至160~180℃,继续保温2~4h,最后磨成粉末,制得磷酸改性酚醛树脂。
5.根据权利要求3所述的一种抗热震耐火浇筑料的制备方法,其特征在于,上述步骤(1)中,钼酸改性酚醛树脂的制备方法为:将苯酚、质量分数为37%的甲醛溶液和催化剂氢氧化钠按质量比1:40~60:0.03混合,升温至70~80℃,保温1~2h后,加入苯酚质量1.2~1.5倍的钼酸,升温至110~130℃,继续保温反应1~3h,减压脱水后加入苯酚质量3~5倍的乙二醇,搅拌均匀,制得钼酸改性酚醛树脂。
6.根据权利要求3所述的一种抗热震耐火浇筑料的制备方法,其特征在于,上述步骤(1)中,硼酸改性酚醛树脂的制备方法为:将苯酚、硼酸和草酸按质量比1:4~6:0.03混合,升温至100~110℃,保温回流反应6~8h,降温至70~80℃,加入苯酚质量1.4~1.6倍的甲醛,升温至90~92℃,保温反应4~6h,减压脱水,降温至室温并抽真空,制得硼酸改性酚醛树脂。
7.根据权利要求3所述的一种抗热震耐火浇筑料的制备方法,其特征在于,上述步骤(2)中,有机化蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土与去离子水按质量比1:20~40混合,搅拌均匀后加入钠基蒙脱土质量1~4倍的十六烷基三甲基溴化铵,升温至70~90℃,在400~800rpm下搅拌的反应2~3h,静置分层后分液,真空抽滤,最后在80~90℃下干燥至恒重,研磨成粉,制得有机化蒙脱土。
8.根据权利要求3所述的一种抗热震耐火浇筑料的制备方法,其特征在于,上述步骤(3)中,不锈钢纤维网络的制备方法为:将丝径为6~12μm的不锈钢纤维置于模具中,压制成型后转移至马弗炉中,用氢气置换炉内气体,升温至800~900℃,退火处理20~30min,再次压制成型,制得多孔不锈钢纤维;将不饱和聚酯树脂与过氧化甲乙酮按质量比120:1~2混合,搅拌均匀后与多孔不锈钢纤维混合至于模具中,不饱和聚酯树脂与多孔不锈钢纤维的质量比为1:20~40,将模具转移至真空炉中抽真空3~4h,升温至95~98℃,保温2~4h,冷却至室温并粉碎,制得不锈钢纤维网络。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410186937.6A CN117736004B (zh) | 2024-02-20 | 2024-02-20 | 一种抗热震耐火浇筑料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410186937.6A CN117736004B (zh) | 2024-02-20 | 2024-02-20 | 一种抗热震耐火浇筑料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117736004A true CN117736004A (zh) | 2024-03-22 |
CN117736004B CN117736004B (zh) | 2024-05-31 |
Family
ID=90261277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410186937.6A Active CN117736004B (zh) | 2024-02-20 | 2024-02-20 | 一种抗热震耐火浇筑料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117736004B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104292409A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-21 | 盐城工学院 | 一种改性酚醛树脂和含有该酚醛树脂的摩擦材料 |
CN104387719A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-03-04 | 陈精明 | 纤维增强酚醛树脂基复合材料及其制备方法 |
CN105907036A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-31 | 安徽德全新型建材科技有限公司 | 一种防火耐高温建筑外墙板 |
CN106118003A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-16 | 佛山市高明区诚睿基科技有限公司 | 一种改性增强聚酯玻璃钢材料及其制备方法 |
CN106747498A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 佛山市高明区诚睿基科技有限公司 | 一种包含不锈钢的耐火复合材料的制备方法 |
CN111171255A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-05-19 | 上海应用技术大学 | 一种耐温性的水性酚醛树脂及其制备方法 |
CN112126032A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-25 | 山东宇世巨化工有限公司 | 一种覆膜砂用改性酚醛树脂的制备方法 |
CN113563689A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-29 | 上海华信摩擦材料有限公司 | 一种耐腐蚀的含不锈钢的地震减震垫及其制作方法 |
CN117186472A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-08 | 新航涂布科技(苏州)有限公司 | 一种耐高温抗拉伸炫彩膜及其制备方法 |
-
2024
- 2024-02-20 CN CN202410186937.6A patent/CN117736004B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104292409A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-21 | 盐城工学院 | 一种改性酚醛树脂和含有该酚醛树脂的摩擦材料 |
CN104387719A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-03-04 | 陈精明 | 纤维增强酚醛树脂基复合材料及其制备方法 |
CN105907036A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-31 | 安徽德全新型建材科技有限公司 | 一种防火耐高温建筑外墙板 |
CN106118003A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-16 | 佛山市高明区诚睿基科技有限公司 | 一种改性增强聚酯玻璃钢材料及其制备方法 |
CN106747498A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 佛山市高明区诚睿基科技有限公司 | 一种包含不锈钢的耐火复合材料的制备方法 |
CN111171255A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-05-19 | 上海应用技术大学 | 一种耐温性的水性酚醛树脂及其制备方法 |
CN112126032A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-25 | 山东宇世巨化工有限公司 | 一种覆膜砂用改性酚醛树脂的制备方法 |
CN113563689A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-29 | 上海华信摩擦材料有限公司 | 一种耐腐蚀的含不锈钢的地震减震垫及其制作方法 |
CN117186472A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-08 | 新航涂布科技(苏州)有限公司 | 一种耐高温抗拉伸炫彩膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李燕琳;尹育航;薛群虎;杨玉鹤;: "磷酸-硼酸改性酚醛树脂的制备及性能研究", 耐火材料, no. 02, 15 April 2016 (2016-04-15) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117736004B (zh) | 2024-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102424597B (zh) | 碳/碳-碳化硅陶瓷复合材料的制备方法 | |
CN103922778A (zh) | 三维氧化铝纤维织物增强氧化物陶瓷及其制备方法 | |
CN105198440A (zh) | 耐热震性碳化硅坩埚及其制作工艺 | |
CN110304924B (zh) | 一种层状结构碳化硅复合材料及其制备方法 | |
CN101654362A (zh) | 一种氧氮化硅结合碳化硅高温陶瓷材料及其制备方法 | |
CN108774072B (zh) | 一种刚性隔热瓦及其制备方法 | |
CN108975949B (zh) | 一种基于原位发泡AlON-AlN多孔材料及其制备方法 | |
CN110790581A (zh) | 一种高强度耐高温石英陶瓷辊的制备工艺 | |
CN113461410B (zh) | 一种添加氮化钛包裹莫来石的Al-Al2O3滑板砖及其生产方法 | |
CN117736004B (zh) | 一种抗热震耐火浇筑料及其制备方法 | |
CN116675517A (zh) | 一种环保型中间包干式料及其制备方法 | |
JP3094148B2 (ja) | 軽量耐火物の製造方法 | |
CN116856171A (zh) | 适用于模压工艺制备炭/陶刹车盘的改性炭纤维制备方法 | |
CN105523768B (zh) | 一种掺杂改性的陶瓷纤维的隔热材料及其制备方法 | |
CN115215638A (zh) | 一种中频感应炉用刚玉质干式捣打料及其制备方法 | |
CN112710153A (zh) | 一种大尺寸可加工耐火绝热板材的制备方法 | |
CN114195545A (zh) | 耐高温低导热核壳结构纳米铝质隔热材料及其制备方法和应用 | |
CN114890795B (zh) | 一种碳化硅纤维增强玻璃陶瓷复合材料及其制备方法 | |
CN116573925B (zh) | 一种陶瓷隔热瓦及其制备方法和应用 | |
CN117307640B (zh) | 一种用于碳陶制动盘的摩擦材料及其制备方法 | |
CN115947607B (zh) | 碳/碳化钨复合材料及其制备方法、紧固件和应用 | |
CN111304560B (zh) | 一种纤维空腔辐射元件及其制作方法 | |
CN117303864A (zh) | 一种高强度定型耐火砖的制造工艺 | |
CN117865659A (zh) | 一种氮化硼改性短碳纤维增强熔融石英陶瓷的制备方法 | |
CN117342860A (zh) | 一种耐热陶瓷及其生产工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |