[发明专利]一种改性聚乙烯吡咯烷酮及其制备方法

说明书

本发明涉及一种改性聚乙烯吡咯烷酮及其制备方法，其技术方案是：将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与催化剂按照一定比例混合，得到改性PVP。本发明制备的改性PVP经埋碳高温热处理后可原位生成一维碳纳米结构，提高了PVP的残炭率及热分解温度，且环境友好，操作简单。

技术领域

本发明属于耐火材料结合剂领域，具体涉及一种改性聚乙烯吡咯烷酮及其制备方法。

背景技术

含碳耐火材料通常使用酚醛树脂及沥青作为结合剂。酚醛树脂及沥青具有结合强度大，残炭高的优点，但在使用过程中均会产生甲醛、苯并芘等有毒害刺激性气体，污染环境、危及人身健康。相比于酚醛树脂和沥青，PVP在使用过程中不会产生刺激性气体，环境友好，但其热分解温度低，残炭低，最终会影响制品质量，如何提高PVP的热分解温度和残炭率就成为关键问题，因此对PVP的改性研究就具有理论意义和实用价值。

发明内容

为了解决PVP作为结合剂在使用过程中热分解温度低、残炭率低的问题，本发明旨在提供一种能够解决所述问题的一种改性PVP的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：取适量PVP，外加1~3%过渡金属催化剂，将二者混合均匀，即得到改性PVP。

采用上述方案所得的改性PVP，在使用过程中，催化剂吸附PVP裂解产生的碳氢气体，原位生成一维碳纳米结构，将PVP炭化后的无定型碳转化为石墨化碳，提高了PVP的残炭率及其热稳定性，从而提高耐火材料抗氧化性及热震稳定性，而且在使用过程中没有刺激性气体的产生，环境友好。

具体实施例1

取适量PVP，外加1wt%氧化镍（粒度1-10μm），使二者分散均匀，得到改性PVP，经150MPa压制成型后于1200℃埋碳炭化处理3h。

经检测发现，改性PVP热解炭以一维碳纳米结构的形式存在；改性PVP的残炭率提高了10%，热分解温度提高了30%。

具体实施例2

取适量PVP，外加3wt%氧化镍（粒度1-10μm），使二者分散均匀，得到改性PVP，经150MPa压制成型后于1400℃埋碳炭化处理3h。

经检测发现，改性PVP热解炭以一维碳纳米结构的形式存在；改性PVP的残炭率提高了4%，热分解温度提高了11%。