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酚醛树脂

耐火材料料用酚醛树脂结合剂

返回列表 来源:河南派胜祥化工有限公司 日期:2019-02-16 10:09:19
耐火材料料用酚醛树脂结合剂
镁碳砖镁碳耐火资料是60 年代中期,由美国研制胜利,70 年代,日本炼钢业开端把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼钢中。目前在世界范围内镁碳砖已大量用于炼钢,并已成为石墨的一种传统用处。80 年代初,镁碳砖开端用于氧气顶吹转炉的炉衬。目前英国用作氧气顶吹炼钢炉衬的资料大局部是镁碳砖,炉衬寿命为1000 次一1500 次,而日本,炉衬的寿命为2000 次~2500 次。
镁碳砖主要用于转炉、交流电弧炉、直流电弧炉的内衬,钢包的渣线等部位。
影响镁碳砖性能的工艺要素主要有以下几种:
1、镁  砂
国外最初消费镁碳砖时采用的是高纯烧结镁砂,随着对镁碳砖运用过程的深化研讨发现,高温下有如下反响:
MgO+C→Mg↑+CO↑
这个反响普通在1650℃开端,到l750℃时反响加剧,这是镁碳砖运用过程中损耗的重要缘由之一,也是镁碳砖在1700℃以上运用损耗明显加剧的缘由。镁砂中的杂质SiO2,Fe2O3等对上述反响有促进作用,因而,希望镁砂有较高的纯度。
电熔镁砂相对烧结镁砂来说,结晶构造更完好,对碳的复原作用也更稳定,特别是大结晶电熔镁砂这些特征表现得更为突出,所以镁碳砖的消费开端转向运用电熔镁砂。思索到碳的分离状态和分离剂的浸润性,也能够电熔镁砂烧结镁砂混合运用。我国的镁碳砖根本上是运用电熔镁砂。
镁碳砖的运用结果标明,用MgO含量高、方镁石相结晶颗粒大、钙硅比大于2的镁砂,消费镁碳砖效果最好。
2、石  墨
石墨是镁碳砖中另一个根本组分。石墨具有很好的耐火资料根本特性,主要理化指标:固定碳85%~98%,灰分13%~2%(主要成分SiO2,Al2O3等),相对密度2.09~2.23,熔点3640K(挥发)。由于石墨十分容易被氧化,所以长期以来没有惹起人们的注重。
镁碳砖运用过程中,石墨的氧化有三种缘由:
(1)空气中氧对石墨的氧化;
(2)渣中氧化物对石墨的氧化;
(3)石墨自身所含杂质氧化物对石墨的氧化。这些氧化物主要指SiO2和Fe2O3。
镁碳砖中杂质氧化物和石墨反响后,形成砖体构造疏松,透气性增大、强度降落,这是镁碳砖损毁的内因。因而,消费镁碳砖大都选用纯度高、磷片结晶大的石墨。
3、结 合 剂  
分离剂对镁碳砖及其他含碳耐火制品来说,作用至关重要。石墨和耐火氧化物之间没有互溶关系,也不可能互相烧结,常温下他们要靠分离剂粘接固化。高温下,分离剂则要结焦碳化,和石墨构成碳分离,普通这种分离剂是指树脂类、沥青类等有机物。分离剂高温结焦碳化后构成约3%左右的碳,这个量固然不多,但在镁碳砖或其他含碳制品中却是最具有生机的组成局部,对制品的高温性能有重要影响。我国镁碳砖或其他含碳制品消费过程和产质量量不够稳定,其中一个重要缘由是分离剂不稳定形成的。
镁碳砖分离剂大致能够分三品种型:酚醛树脂类、改性沥青类、石油裂解副产品类,其中运用效果最好、用量最多的是酚醛树脂类。
4、添 加 物 
在镁碳砖的损毁过程中,石墨的氧化是最主要的缘由之一。由于氧化失碳,致使砖体构造疏松,强度降落。损毁过程遵照氧化失碳→构造疏松→腐蚀→冲刷溶损的路途。为了进步镁碳砖的抗氧化性,能够参加一定量的添加物,包括硅粉、铝粉、FeSi合金、CaSi合金、SiC,Si3N4,B4C等。添加物的另一个作用是在耐火氧化物和石墨之间“搭桥”,使石墨和耐火氧化物构成结实的分离,这种作用是由于添加物在一定温度下构成新的矿物相促成的。
酚醛树脂是用酚类化合物(甲酚、苯酚、二甲酚、间苯二酚)和醛类化合物(甲醛、糠醛)在酸或碱催化剂作用下经缩聚反响而得到的树脂。
耐火资料工业用酚醛树脂取代焦油和沥青作含碳或碳化硅耐火资料的分离剂,其主要特性是:
①碳化率高(52%);
②黏结性好,成型好的坯体强度高;
③热处置后强度高;
④碳化速度能够控制;
⑤有害挥发物少,有助于改善作业环境。
酚醛树脂分离剂随所用的原料成分、配比、催化剂,以及制备工艺不同而不同,酚醛树脂分离剂有如下几种分类法:
①按加热性状和构造形态分。热固性酚醛树脂(甲阶酚醛树脂)和热塑性酚醛树脂(线型酚醛树脂,又称酚醛清漆)。
②按产品形态分。有液态酚醛树脂(又可分为水溶性酚醛树脂和醇溶性酚醛树脂)和固态酚醛树脂(有粒状、块状和粉状之分)。
③按固化温度分。有高温固化型酚醛树脂,固化温度130〜150℃;中温固化型酚醛树脂,固化温度105〜110℃;常温固化型酚醛树脂,固化温度20〜30℃。
此外,还有各种改性型酚醛树脂,如间苯二酸改性酚醛树脂、甲酚改性酚醛树脂、烷基酚醛树脂、蜜胺改性酚醛树脂、尿素改性酚醛树脂和沥青改性酚醛树脂等。
热塑性酚醛树脂的分子中不存在未反响的羟甲基,故在长期或重复加热条件下,它自身不会互相交联转变成体型构造的大分子,因此具有热塑性特性。但其分子中苯环上的羟基的临位和对位上还存在未作用的活性反响点,所以这类树脂在六亚甲基四胺(又名乌洛托品),或甲阶酚醛树脂,或多聚甲醛的作用下会再进一步反响交联,构成不溶不熔的体型构造的大分子。
热固性酚醛树脂分子中含有羟甲基,继续受热时还会进一步缩合构成高度交联的体型构造大分子,即不溶不熔状态的丙阶酚醛树脂(亦称末期酚醛树脂)。因而,这类含羟甲基的酚醛树脂为热固性树脂。
酚醛树脂既可作含碳和碳化硅质复合耐火制品(如镁碳、镁钙碳、铝碳、铝碳化硅等不烧制品)的分离剂,又可作含碳和碳化硅质复合不定形耐火资料的分离剂。但不同的耐火资料产品的形态(烧成制品、不烧制品、不定形资料)应选用不同类型和不同形态的酚醛树脂(包括其有机溶剂和促硬剂等)。
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