[发明专利]一种耐火可塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火可塑料及其制备方法，属于耐火材料领域。

背景技术

耐火可塑料是不定形耐火材料的一个重要品种。耐火可塑料是用耐火骨料和粉料、生粘土和化学复合剂及外加剂，经配制混炼、挤压成砖坯状，并在包装贮存一定时间后仍具有良好的可塑性，可用捣打方法施工的一种耐火材料。

目前的耐火可塑料由于结合剂耐高温强度不佳，一般工作温度高于1000℃高温强度就急剧下降，没有很好的高温稳定性。如中国专利申请号CN201410083729.X公开了一种耐火可塑料及其用途，原料包括碳化硅、氧化铝粉、硅微粉、分散剂、促凝剂和结合剂，施工性能好、硬化速度适中，但是由于粘合强度差，高温强度不佳，抗热震稳定性一般，且耐磨损性差。中国专利申请号CN200810113826.3公开了一种单组分磷酸盐结合耐磨耐火可塑料的制备方法，以刚玉为主要原料，以氧化铝粉、刚玉粉、硅灰和硼酸为基质，以固体磷酸铝为结合剂，采用铝酸钙水泥做促硬剂，采用抑制剂抑制磷酸盐的鼓涨反应。该方法生产工艺简单，强度高保存期长，但是同样由于粘合强度差，高温强度不佳，抗热震稳定性一般。因此，开发一种高温强度佳、耐磨损性好的耐火可塑料对耐火材料的发展具有较大的推动作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对传统耐火可塑料高温强度不佳，耐磨损性差的弊端，提供了一种耐火可塑料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种耐火可塑料，包括以下重量份数的原料：

40～45份白玉刚、10～15份莫来石、10～15份氧化铝微粉、0.3～0.5份分散剂、3～5份二氧化锆、5～8份石墨烯和5～8份结合剂；

所述的结合剂是由以下步骤得到的：

（1）将100～200g聚二甲基硅氧烷在保护气体作用下，于420～430℃反应1～2h后，升温至460～480℃，继续反应40～50min，再自然冷却至室温，得到产物；

（2）向产物中加入200～300mL二甲苯，搅拌混合后过滤，得到滤液，将滤液浓缩，得到浓缩液，再将30～40g硼化锆粉碎后与浓缩液、100～200mL水混合，即得结合剂。

所述的白玉刚纯度为98%。

所述的莫来石纯度为99%。

所述的分散剂为聚丙烯酸钠。

所述的保护气体为氩气、氮气中的一种或两种。

所述的一种耐火可塑料的制备方法，具体制备步骤为：

（1）按重量份数配比，进行取原料；

（2）将白玉刚、莫来石粉碎至颗粒直径为1～3mm后倒入混砂机中，再向混砂机中加入氧化铝微粉、分散剂、二氧化锆和石墨烯，混合10～20min后，再加入结合剂，继续混合5～10min，得到泥料，将泥料干燥至含水率为0.3～0.5%后，包装入库，即可得到耐火可塑料。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

本发明以聚碳硅烷和硼化锆作为结合剂，聚碳硅烷在高温下会裂解为碳化硅晶须，碳化硅晶须填充于耐火可塑料中可减小气孔，提高耐火可塑料的高温强度，耐火基料和石墨烯通过聚碳硅烷结合，经高温烧成后用碳化硅结合，碳化硅具有极高的结合强度，同时碳化硅高温氧化后可在耐火可塑料表面形成一层致密的、牢固结合的二氧化硅薄膜，且碳化硅还可与硼化锆在高温下反应形成二氧化锆-二氧化硅薄膜，从而进一步提高耐火可塑料的耐磨性能，加入石墨烯后可使耐火可塑料内部接触更加紧密，从而减小高温过程中因膨胀产生的应力，防止耐火可塑料疏松，进一步提高其高温强度。

具体实施方式