[发明专利]一种浇注料用有机－无机复合结合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于不定形耐火材料技术领域。具体涉及一种浇注料用有机-无机复合结合剂及其制备方法。

背景技术

耐火浇注料作为不定形耐火材料的一个重要组成部分，其结合剂通常采用铝酸钙水泥。铝酸钙水泥具有快硬、高强、耐火和抗硅酸盐侵蚀等特点，但由于其中含有CaO，在高温下，CaO与Al₂O₃和SiO₂形成钙黄长石(2CaO·Al₂O₃·SiO₂)等，这些低共熔相的产生严重降低了浇注料的高温性能。因此，为降低水泥含量，避免高温条件下浇注料中液相的形成，改善浇注料的耐腐蚀性和抗蠕变性能，延长浇注料使用寿命，低水泥浇注料(LCC)和超低水泥浇注料(ULCC)以至无水泥浇注料(NCC)应运而生。

除了LCC、ULCC采用少量的铝酸钙水泥之外，这三种浇注料的结合系统中，主要依靠SiO₂微粉和Al₂O₃微粉的凝聚作用，以及这些微粉填充浇注料骨料与粉料之间的空隙，使加水量降低，从而获得材料的强度，优化材料性能。但这三种浇注料，特别是ULCC和NCC普遍存在低温烘烤强度偏低、脱模时间长的问题，从而导致废品率较高、工作效率下降。

发明内容

本发明的任务是提供一种工艺简单、适用范围广的浇注料用有机-无机复合结合剂的制备方法，用该方法所制备的结合剂用于浇注料脱模时间短、烘烤后强度增大、方便施工，工作效率高。

为完成上述任务，本发明采用的技术方案是：将5.76～14.4wt％的丙烯酰胺、0.2～0.6wt％的N-N′-亚甲基双丙烯酰胺、0.03～0.30wt％的过硫酸铵、0.005～0.1wt％的四甲基乙二胺配合物、70.8～78.5wt％的硅微粉和14.0～15.5wt％的氧化铝微粉混合，然后分袋包装。

其中，四甲基乙二胺配合物为氯化亚铜的甲醇溶液在氧气气氛下与N，N，N’，N’-四甲基乙二胺(TMEDA)反应形成四甲基乙二胺的碱式氯化铜配合物[Cu(OH)Cl·TMEDA]。

由于采用上述技术方案，本发明具有工艺简单、适用范围广的特点；所制备的结合剂由于有机结合剂快速凝胶化，并与无机结合剂形成网络交叉结构，因而具有良好的结合性能。本发明所制备的结合剂用于浇注料，同等条件下，与对比例对比，脱模时间缩短4～8小时，抗折强度和耐压强度提高50％以上。故本发明制作的结合剂用于浇注料脱模时间缩短，烘烤后强度明显增大，方便了生产施工，提高了工作效率。

本发明所制备的结合剂也可适用于耐火捣打料、喷补料、喷射料、可塑料、火泥等其它不定形耐火材料。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。

实施例1

一种浇注料用有机-无机复合结合剂的制备方法，将5.76～7.76wt％的丙烯酰胺、0.20～0.33wt％的N-N′-亚甲基双丙烯酰胺、0.03～0.093wt％的过硫酸铵、0.005～0.025wt％的四甲基乙二胺配合物、76.6～78.5wt％的硅微粉和15.1～15.5wt％的氧化铝微粉混合，制得浇注料用有机-无机复合结合剂，然后分袋包装。

其中，四甲基乙二胺配合物为氯化亚铜的甲醇溶液在氧气气氛下与N，N，N’，N’-四甲基乙二胺(TMEDA)反应形成四甲基乙二胺的碱式氯化铜配合物[Cu(OH)Cl·TMEDA]。

本实施例1所制备的有机-无机复合结合剂用于浇注料为：将70～80wt％的0～8mm的矾土熟料拌于水泥胶砂搅拌机中搅拌1分钟，再将15～20wt％的200目的矾土细粉、4～6wt％的硅微粉和氧化铝微粉混合，然后加入6～8.25wt％的本实施例1所制备的有机-无机复合结合剂，混合后倒入水泥胶砂搅拌机中，边搅拌边添加水，加水量5％左右，搅拌时间2～3分钟。振动浇注成型，自然养护，脱模，在110℃条件下烘烤，保温24小时。

按实例1所制得的浇注料烘烤后的性能是：脱模时间为20小时，抗折强度为4.5MPa，耐压强度为30MPa。

实施例2

一种浇注料用有机-无机复合结合剂的制备方法，将7.76～9.76wt％的丙烯酰胺、0.33～0.42wt％的N-N′-亚甲基双丙烯酰胺、0.093～0.15wt％的过硫酸铵、0.025～0.045wt％的四甲基乙二胺配合物、74.8～76.6wt％的硅微粉和14.7～15.1wt％的氧化铝微粉混合均匀，制得浇注料用有机-无机复合结合剂，然后分袋包装。