耐火材料用无水树脂结合剂及生产工艺制造技术

本发明专利技术是耐火材料特别是各种高游离ＣａＯ含量的镁、钙、碳系炉衬耐火材料用无水树脂结合剂，由增塑剂、异氰酸酯、精制沥青按一定工艺生产。结合剂水分含量达到０．０５％以下，固含量重量百分比为７６～８６％，残碳量百分比３６～４５％，灰分百分比０．４％以下，２５℃时粘度３６～４５Ｐａ．Ｓ，ｐＨ中性，用它制作的镁钙碳砖的常温耐压强度大于３５ＭＰａ，气孔率小于３．５％，体积密度大于３．１０ｇ／ｃｍ↑［３］，不水化，不体积膨胀。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐火材料用无水树脂结合剂，特别适用于各种高游离CaO含量的镁、钙、碳系炉衬耐火材料。目前，镁碳质耐火材料在钢铁冶炼生产中得到较广泛的应用，随着钢铁冶炼生产技术的不断发展，人们对耐火材料制品的强度和高温性能的要求越来越高，因此镁钙碳质耐火材料应运而生，它与镁碳砖相比，具有耐压强度高，抗浸蚀性强等优点，从而提高炉龄。但是对于含高游离CaO的镁钙碳系耐火材料来说，结合剂中的水份会使CaO水化，造成制品开裂、粉化，甚至溃散，因此结合剂中要求水份能够越少越好。“耐火材料用无水结合剂”，专利申请号93104256.9，原料为酚类、醛类、溶剂类，该专利申请所得到的无水结合剂水份在0.3％以下，“耐火材料用无水树脂结合剂的生产方法”，专利申请号90106506.4，所用原料为苯酚类、烷基苯醛类树脂、醛类、混合稀土氧化物，复合无水系溶剂。该专利申请得到的无水结合剂，水份含量在0.5％以下。以上两种结合剂虽然水份含量比较低，但仍然不够理想，仍然影响着镁、钙、碳耐火材料的质量。本专利技术的目的是提供一种含水量很小的无水树脂结合剂及生产工艺，该结合剂能够有效地提高耐火材料的质量。本专利技术目的的耐火材料用无水树脂结合剂，是由增塑剂、异氰酸酯、精制沥青组成。以上各组份的用量，以重量百分数计，增塑剂为10～20％，异氰酸酯为38～45％，精制沥青为36～46％。增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类，如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或一种以上。异氰酸酯主要是二异氰酸酯和多异氰酸酯类，如二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种或一种以上。精制沥青为高温球状沥青、高温粉状沥青、高聚合球状沥青、高聚合粉状沥青中的一种或一种以上。本专利技术无水树脂结合剂的生产工艺，按如下顺序，(1)增塑剂加热至40～60℃(2)加入异氰酸酯，充分搅拌在60～100℃下反应30～140分钟，最好反应80～140分钟；(3)加入精制沥青，将温度控制在100～120℃，反应1～3小时，得到的产品为黑褐色粘稠状；(4)真空减压脱水，上述得到的产品含水量已很低，为了进一步减少水份，可以在真空度为0.02～0.09MPa下脱水30分钟左右。本专利技术选择了合理的原料组分，并确定它们之间的配比，通过适合的工艺，使得到的结合剂，水份含量达到0.05％以下，固含量重量百分比为76～86％，线碳量百分比为36～45％，灰分百分比0.4％以下，25℃时粘度为36～45Pa.S，并呈中性，利用该结合剂制成的镁、钙、碳砖的常温耐压强度大于35MPa，气孔率小于3.5％，体积密度大于3.10g/cm3，不水化，不体积膨胀，使用寿命长。特别适用于各种高游离CaO含量的镁、钙、碳系炉衬耐火材料，也适用于其它耐火材料。实施例1在装有搅拌器、温度计、真空表及升温、降温装置的釜中投入邻苯二甲酸二丁酯185份，开动搅拌机进行搅拌，同时于夹套中通蒸汽加热，当温度升到40～60℃时，投入400份多亚甲基多苯基异氰酸酯，搅拌反应100分钟后，投入415份球状高聚合沥青，将温度控制在100～120℃，反应1～3小时，然后真空(真空度0.02～0.09MPa)脱水30分钟，再通水降温至60～80℃时，将成品放出。该结合剂性能指标如下水份0.03％ 固含量84.40％ 残碳量42.79％灰份0.20％ 粘度(25℃)41.5Pa.S 比重(20℃)1.245PH值中性实施例2按照实施例1所述工艺，原料组成为邻苯二甲酸二丁酯200份，多亚甲基多苯基异氰酸酯400份，球状高聚合沥青400份，得产品性能指标如下，水份0.03％ 固含量82.74％ 残碳量41.39％灰份0.35％ 粘度(25℃)42.0Pa.S 比重(20℃)1.250PH值中性实施例3原料组成为邻苯二甲酸二异丁酯100份，二苯基甲烷二异氰酯450份，高聚合粉状沥青450份。工艺同实施例1。实施例4原料组成为邻苯二甲酸二辛酯190份，多亚甲基多苯基异氰酸酯380份，高温球状沥青430份。工艺同实施例1。实施例5、原料组成为邻苯二甲酸二丁酯190份、二苯基甲烷二异氰酸酯450份、高温粉状沥青360份。工艺同实施例1。实施例6、原料组成为邻苯二甲酸二丁酯100份、邻苯二甲酸二辛酯70份、二苯基甲烷二异氰酸酯450份、高聚合球状沥青380份。工艺同实施例1。权利要求1.一种耐火材料用无水树脂结合剂，其特征在于由增塑剂、异氰酸酯、精制沥青组成。2.根据权利要求1所述的结合剂，特征在于以重量百分数计，增塑剂为10～20％，异氰酸酯为38～45％，精制沥青为36～46％。3.根据权利要求1、2所述的结合剂，特征在于所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等邻苯二甲酸酯类中的一种或一种以上。4.根据权利要求1、2所述的结合剂，特征在于所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯等二异氰酸酯和多异氰酸酯类中的一种或一种以上。5.根据权利要求1、2所述的结合剂，特征在于所述精制沥青为高温球状沥青、高温粉状沥青、高聚合球状沥青、高聚合粉状沥青中的一种或一种以上。6.一种制备权利要求1所述结合剂的方法，特征在于其步骤如下(1)增塑剂加热至40～60℃，(2)加入异氰酸酯搅拌下于60～100℃反应30～140分钟，(3)加入精制沥青，将温度控制在100～120℃，反应1～3小时，7.根据权利要求6所述的万法，特征在于最后再经真空减压脱水。全文摘要本专利技术是耐火材料特别是各种高游离CaO含量的镁、钙、碳系炉衬耐火材料用无水树脂结合剂,由增塑剂、异氰酸酯、精制沥青按一定工艺生产。结合剂水分含量达到0.05%以下,固含量重量百分比为76～86%,残碳量百分比36～45%,灰分百分比0.4%以下,25℃时粘度36～45Pa.S,pH中性,用它制作的镁钙碳砖的常温耐压强度大于35MPa,气孔率小于3.5%,体积密度大于3.10g/cm文档编号C09J195/00GK1197099SQ9710580公开日1998年10月28日 申请日期1997年4月22日 优先权日1997年4月22日专利技术者毕研虎, 毕思明, 孟庆云, 高庆军 申请人:淄博鑫耐达耐火材料股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐火材料用无水树脂结合剂，其特征在于由增塑剂、异氰酸酯、精制沥青组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毕研虎，毕思明，孟庆云，高庆军，
申请(专利权)人：淄博鑫耐达耐火材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]