一种可膨胀氧化铝基纤维模块及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可膨胀氧化铝基纤维模块及其制备方法。本发明专利技术先将氧化铝纤维分散形成纤维分散液，再与一定的可膨胀粉料、无机结合剂、明矾溶液及糊化淀粉液混合，得到纤维浆料；以上述浆料成型，得到可膨胀氧化铝基纤维模块。本发明专利技术制备的氧化铝基纤维模块作为炉衬使用时，在高温条件下具有优异的热膨胀能力，能够有效解决线收缩问题，避免收缩缝的出现，同时，经高温烧后，还能够保持良好的强度。还能够保持良好的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种可膨胀氧化铝基纤维模块及其制备方法


[0001]本专利技术涉及隔热材料领域，特别涉及一种可膨胀氧化铝基纤维模块及其制备方法。

技术介绍

[0002]氧化铝纤维相比较其它材质，其具有更高的耐火度。可广泛用于石油化工行业高温加热炉、乙烯裂解炉立柱及拐角部位内衬、转化炉内衬、陶瓷行业快速烧成窑内衬等。
[0003]然而，氧化铝纤维模块在1400℃高温炉内作为炉衬材料进行长期使用时，会发生收缩。虽然现有技术在加工和施工过程中采用保护片加持，进行物理压缩，安装过程中会撤掉保护片进行膨胀并做塞缝处理，但因炉内长期使用温度较高，依然会出现收缩，造成收缩缝的大量出现，致使炉衬的保温隔热存在缺陷，影响保温效果；出现收缩缝，还需要进行施工修补，浪费人力物力；而且在加工和施工安装过程中采用保护片的方式比较麻烦。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种可膨胀氧化铝基纤维模块及其制备方法。本专利技术提供的可膨胀氧化铝基纤维模块能够有效克服高温收缩问题，且能够在高温后保持良好的强度。
[0005]本专利技术提供了一种可膨胀氧化铝基纤维模块的制备方法，包括以下步骤：
[0006]a)将氧化铝纤维、水和分散剂混合，得到纤维分散液；
[0007]b)将所述纤维分散液与可膨胀粉料、无机结合剂、明矾溶液及糊化淀粉液混合，得到纤维浆料；
[0008]c)将所述纤维浆料进行成型和干燥，得到可膨胀氧化铝基纤维模块；
[0009]所述可膨胀粉料选自有机膨胀粉料和无机膨胀粉料中的一种或几种；
[0010]所述有机膨胀粉料为双季戊四醇和三聚氰胺；
[0011]所述无机膨胀粉料选自膨胀石墨、水合碱金属硅酸盐、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、火山玻璃和云母中的一种或几种；
[0012]所述无机结合剂为低钠硅溶胶。
[0013]优选的，所述可膨胀粉料为有机膨胀粉料和无机膨胀粉料；
[0014]所述有机膨胀粉料在所述可膨胀粉料中的质量比为20％～50％；
[0015]所述无机膨胀粉料的粒度为60～100目；
[0016]所述有机粉料的粒度为200～1000目。
[0017]优选的，所述双季戊四醇与三聚氰胺的质量比为(1～3)∶1。
[0018]优选的，所述低钠硅溶胶的规格为：氧化钠含量＜0.1％，粒度10～20nm，固含量20％～30％，pH值为8～9。
[0019]优选的，所述糊化淀粉液为糊化木薯淀粉液；
[0020]所述糊化淀粉液通过以下方式获得：
[0021]S1、将淀粉与水混合后，得到淀粉悬浮液；
[0022]S2、将所述淀粉悬浮液加热糊化，得到糊化淀粉液。
[0023]优选的，所述淀粉悬浮液的质量浓度为2％～10％；
[0024]所述加热的温度为90～95℃，保温时间为20～40min；
[0025]所述步骤S2中，在加热糊化后，还包括：加水稀释；
[0026]所述糊化淀粉液的质量浓度为1％～2％。
[0027]优选的，所述可膨胀粉末的质量占所述氧化铝纤维与可膨胀粉末总质量的10％～30％，；
[0028]所述无机结合剂占所述氧化铝纤维与可膨胀粉料总质量的5％～15％；
[0029]所述明矾溶液中的明矾与所述无机结合剂中固含物的质量比为1∶(9～15)；
[0030]所述明矾溶液的质量浓度为5％～10％；
[0031]所述糊化淀粉液与明矾溶液中明矾的质量比为2％～3％；
[0032]所述糊化淀粉液的质量浓度为1％～2％。
[0033]优选的，所述分散剂与所述氧化铝纤维的质量比为0.1％～0.5％；
[0034]所述分散剂选自聚酰胺环氧氯丙烷树脂、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；
[0035]所述步骤a)中，氧化铝纤维与水的质量比为5％～15％；
[0036]所述氧化铝纤维的纤维指数≥70％，纤维长度为200～500μm。
[0037]优选的，所述步骤b)中，所述混合的顺序为：先将所述纤维分散液与可膨胀粉料、无机结合剂及明矾溶液混合后，再加入糊化淀粉液絮凝，得到纤维浆料；
[0038]所述步骤c)中，所述成型包括：将所述纤维浆料注入成型模具，真空吸滤并压榨；
[0039]所述真空吸滤的真空度为0.08～0.095MPa；
[0040]所述压榨的压力为1～4MPa。
[0041]本专利技术还提供了一种上述技术方案中所述的制备方法制得的可膨胀氧化铝基纤维模块。
[0042]本专利技术先将氧化铝纤维分散形成纤维分散液，再与一定的可膨胀粉料、无机结合剂、明矾溶液及糊化淀粉液混合，得到纤维浆料；以上述浆料成型，得到可膨胀氧化铝基纤维模块。本专利技术制备的氧化铝基纤维模块作为炉衬使用时，在高温条件下具有优异的热膨胀能力，能够有效解决线收缩问题，避免收缩缝的出现，同时，经高温烧后，还能够保持良好的强度。
具体实施方式
[0043]本专利技术提供了一种可膨胀氧化铝基纤维模块的制备方法，包括以下步骤：
[0044]a)将氧化铝纤维、水和分散剂混合，得到纤维分散液；
[0045]b)将所述纤维分散液与可膨胀粉料、无机结合剂、明矾溶液及糊化淀粉液混合，得到纤维浆料；
[0046]c)将所述纤维浆料进行成型和干燥，得到可膨胀氧化铝基纤维模块；
[0047]所述可膨胀粉料选自有机膨胀粉料和无机膨胀粉料中的一种或几种；
[0048]所述有机膨胀粉料为双季戊四醇和/或三聚氰胺；
[0049]所述无机膨胀粉料选自膨胀石墨、水合碱金属硅酸盐、蛭石、珍珠岩、火山玻璃和云母中的一种或几种；
[0050]所述无机结合剂为低钠硅溶胶。
[0051]本专利技术先将氧化铝纤维分散形成纤维分散液，再与一定的可膨胀粉料、无机结合剂、明矾溶液及糊化淀粉液混合，得到纤维浆料；以上述浆料成型，得到可膨胀氧化铝基纤维模块。本专利技术制备的氧化铝基纤维模块作为炉衬使用时，在高温条件下具有优异的热膨胀能力，能够有效解决线收缩问题，避免收缩缝的出现，同时，经高温烧后，还能够保持良好的强度。
[0052]关于步骤a)：将氧化铝纤维、水和分散剂混合，得到纤维分散液。
[0053]本专利技术中，所述氧化铝纤维的直径优选为4～6μm。所述氧化铝纤维的晶相为莫来石晶相。本专利技术中，在混料前，优选先对氧化铝纤维进行预处理。所述预处理包括打碎和出渣。经预处理，使氧化铝纤维的纤维指数≥70％，纤维长度为200～500μm。
[0054]本专利技术中，所述分散剂优选为聚酰胺环氧氯丙烷树脂、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。本专利技术对所述分散剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。
[0055]本专利技术中，所述分散剂与所述氧化铝纤维的质量比优选为0.1％～0.5％；在本专利技术的一些实施例中，所述质量比为0.1％、0.15％或5％。所述氧化铝纤维与水的质量比优选为5％～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可膨胀氧化铝基纤维模块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将氧化铝纤维、水和分散剂混合，得到纤维分散液；b)将所述纤维分散液与可膨胀粉料、无机结合剂、明矾溶液及糊化淀粉液混合，得到纤维浆料；c)将所述纤维浆料进行成型和干燥，得到可膨胀氧化铝基纤维模块；所述可膨胀粉料选自有机膨胀粉料和无机膨胀粉料中的一种或几种；所述有机膨胀粉料为双季戊四醇和三聚氰胺；所述无机膨胀粉料选自膨胀石墨、水合碱金属硅酸盐、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、火山玻璃和云母中的一种或几种；所述无机结合剂为低钠硅溶胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可膨胀粉料为有机膨胀粉料和无机膨胀粉料；所述有机膨胀粉料在所述可膨胀粉料中的质量比为20％～50％；所述无机膨胀粉料的粒度为60～100目；所述有机粉料的粒度为200～1000目。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述双季戊四醇与三聚氰胺的质量比为(1～3)∶1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低钠硅溶胶的规格为：氧化钠含量＜0.1％，粒度10～20nm，固含量20％～30％，pH值为8～9。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述糊化淀粉液为糊化木薯淀粉液；所述糊化淀粉液通过以下方式获得：S1、将淀粉与水混合后，得到淀粉悬浮液；S2、将所述淀粉悬浮液加热糊化，得到糊化淀粉液。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述淀粉悬浮液的质量浓度为2％～10％；...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳耀辉，傅超，鹿明，李梅，王成龙，
申请(专利权)人：山东鲁阳浩特高技术纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：