CN107140993A - 一种改性结合剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于耐火材料结合剂领域,涉及一种新型改性结合剂。葡萄糖作为结合剂在使用过程中残炭率较低,且热稳定性不高,所以通过一定的技术手段改善其使用特性。其技术方案是:将葡萄糖与催化剂按照一定比例混合,得到改性葡萄糖。本发明制备的改性结合剂经高温埋碳处理,会部分原位生成碳纳米管,不仅提高了结合剂的残炭率和抗氧化性能,而且成本低廉,环境友好。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料结合剂领域,尤其涉及到一种改性结合剂。
背景技术
在耐火材料中,有些原料之间润湿性较差,很难直接结合,这就需要结合剂的加入。传统耐火材料中,酚醛树脂以其结合能力强、制品强度大、碳化后残炭率高等优点被广泛用作结合剂。但是,酚醛树脂一方面价格较高,是产品成本提升;另一方面在固化、干燥的过程中会有刺激性气体氨气、甲醛等产生,污染环境而且在使用过程中环境温度影响较大,温度较低时,酚醛树脂粘度大,必须加热才能使用,生产上不方便。为了解决这些问题,发明专利CN101077523A探索得到一种新型结合剂-葡萄糖。相比于酚醛树脂,葡萄糖成本低廉,环境友好,在使用过程中不产生刺激性气体,而且,省去了树脂固化的过程,缩短了生产时间,提高了生产效率。但是,葡萄糖在使用过程中由于热分解温度较低,碳化后残炭率较低,使得制品强度较低,热稳定性差,因此对葡萄糖的改性研究具有现实意义。
发明内容
为了解决葡萄糖作为结合剂在使用过程中热分解温度低、残炭率低的问题,本发明在于提供一种残炭率高、热稳定性好且环保的改性结合剂。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:取适量葡萄糖,外加1%-3%过渡金属催化剂,将催化剂加入到葡萄糖中,搅拌均匀,即得到改性结合剂。
由于采用上述方案,葡萄糖添加催化剂后,作为结合剂在使用过程中,催化剂吸附葡萄糖裂解产生的碳氢气体,原位生成碳纳米管,使葡萄糖炭化后的无定形碳转化为石墨化碳,提高葡萄糖的残炭率;由于石墨化碳的形成,其热稳定性提高。葡萄糖熔点低,在使用过程中可低温融化,随温度升高不断聚合而产生强度,且不产生刺激性气体,环境友好,缩短了制品的生产周期。
具体实施例1
取葡萄糖适量,催化剂1%,将催化剂加入到葡萄糖中,搅拌分散均匀,得到改性结合剂,在150MPa下压制成型,经1000℃埋碳气氛碳化处理3h。
经检测,碳化后的结合剂中有石墨化碳纳米管生成,改性结合剂的残炭率提高了6%,热分解温度提高15%。
具体实施例2
取葡萄糖适量,催化剂3%,将催化剂加入到葡萄糖中,搅拌分散均匀,得到改性结合剂,在150MPa下压制成型,经1400℃埋碳气氛碳化处理3h。
经检测,碳化后的结合剂中有石墨化碳纳米管生成,改性结合剂的残炭率提高了10%,热分解温度提高40%。
Claims (4)
1.一种改性结合剂,其特征在于在葡萄糖中加入催化剂,混合均匀,得到改性结合剂,改性结合剂经碳化处理后,原位生成碳纳米管。
2.权利要求1所述的改性结合剂,其特征在于催化剂的种类为过渡金属氧化物,如氧化钴、一氧化镍,二氧化锰等;催化剂质量指标为:百分含量>95%,粒度1-10μm。
3.权利要求1所述的改性结合剂,其特征在于催化剂添加量为1-3%。
4.权利要求1所述的改性结合剂,其特征在于碳化温度为1000-1400℃。
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2017
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