[发明专利]含硅灰的不定形耐火材料专用塑化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料外加剂技术领域，具体涉及一种含硅灰的不定形耐火材料专用塑化剂的制备方法。

背景技术

近年来，由于优质、高性能原料包括结合剂的采用，超细粉和分散技术的应用，高效添加剂的引入，粒度分布全范围的优化，引人某些非氧化物制成氧化物-非氧化物复合的材料，采用新型的先进施工方法以及基础研究的加强等，不定形耐火材料在材质、品种、性能、施工、应用等方面的发展十分活跃。

不定形耐火材料要求结合剂具有对耐火颗粒料的分散性、润滑性，同时从维持填充组织的意义上讲，需要硬化强度。而且不定形耐火材料由于采用低压力，或者采用利用自重和振动的流动来填充成型，所以结合剂的好坏决定成型体的致密性乃至耐火材料的性能。结合剂的使用技术已成为决定不定形耐火材料性能的最重要的因素之一。

不定形耐火材料的结合体系主要包括水泥结合剂和塑化剂(高分子结合剂)。1960年出现了高铝水泥为结合剂的浇注料，80年代以后出现了低水泥和超低水泥浇注料，所用水泥的主要成分已被高分散性或超高分散性细粉如硅灰、活性氧化铝等和超塑化剂所取代。

不定形耐火材料用高分子外加剂是近几年发展起来的一种集分散性、流动性、减水性于一体的新型的结合体系，它的主要作用包括两点：(1)塑化作用。用于提高不定形耐火材料的流动性，从而提高其可工作性、可泵送性。(2)减水作用：通过减少水的用量来提高耐火材料的物理性能、机械强度，延长使用寿命。

不定形耐火材料用高分子外加剂是以90年代出现的第三代混凝土聚羧酸减水剂为基础发展起来的。混凝土减水剂的发展分为以下三个阶段：以木钙为代表的第一代普通减水剂阶段；以萘系为代表的第二代高效减水剂阶段和以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂阶段。聚羧酸系列混凝土高效减水剂是国内外公认的新型、绿色环保型高性能减水剂，这类减水剂的最大优点是减水率高，混凝土坍落度经时损失小，混凝土的强度高、对水泥的适应性好。目前国内外对聚羧酸减水剂已经进行了多年大量的基础理论研究和应用研究，国内也已经工业化，国外聚羧酸减水剂已经占减水剂总重量的40-50％，国内的应用也逐渐增加。

由于混凝土和不定形耐火材料在组成上有着本质的不同，因此聚羧酸减水剂不能直接应用于不定形耐火材料。国内不定形耐火材料的生产厂家大部分还是应用传统的三聚磷酸钠或六偏磷酸钠等磷酸盐结合体系，虽然存在着高温强度低和流动度损失较大等方面的缺陷，但价格便宜。少量厂家应用国外公司的高分子外加剂体系，虽然添加用量不大，但价格昂贵，明显的增加了产品成本，因此限制了这类产品在国内的应用和推广。

除了不定形耐火材料中常见的磷酸盐外加剂外，聚丙烯酸酯类分散剂也已经应用于不定形耐火材料体系(N.Bunt，et a1.，LAFARGE，UNITECR；Vol，3，p.1347，1997，NewOrleans)，它的主要成分是丙烯酸或甲基丙烯酸和各种丙烯酸酯类的共聚产物，但是它的流动性同磷酸盐相比无明显优势，坍落度较大，无法满足目前越来越高的对耐火材料工作性能和高温强度的要求。另外实验证明，目前混凝土常用的梳型聚羧酸减水剂应用于含硅灰的不定形耐火材料体系时，会导致浆体的流动度丧失(刘星宇，姜建华，傅乐峰等。减水剂与耐火材料原料相容性研究，建筑材料学报，2007，10(4)：424-429)。

经过研究发现，含硅灰的不定形耐火材料专用塑化剂在国内的研究还是个空白，国内还没有相关专利的申请。随着国内不定形耐火材料的迅速发展，对结合剂的需求日益增多。此项产品的研制对于促进国内不定形耐火材料的发展和技术水平的提高具有重要的意义。

发明内容

为了克服目前所用的不定形耐火材料塑化剂的缺点，本发明的目的在于提供一种含硅灰的不定形耐火材料专用塑化剂的制备方法。

本发明提出的一种含硅灰的不定形耐火材料专用塑化剂的制备方法，该专用塑化剂的分子具有如下结构：

其中R₁＝H或CH₃；R₂＝CH₂或

R3＝H或CH₃；