CN1300062C - 促凝型纤维耐火可塑料及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

促凝型的纤维耐火可塑料，涉及耐火材料领域，由2-3mm的球状短切陶瓷纤维棉、油墨级氢氧化铝、硅微粉、1-1.5mm的聚苯乙烯球、漂珠、膨胀珍珠岩粉外加PAC、促凝剂、水、减水剂配伍而成，不仅有传统纤维定形制品一切优良的热物理性能，纤维可塑料成型后呈硬性状态，其良好的施工性能和力学性能拓宽了纤维制品的应用领域。

Description

促凝型纤维耐火可塑料及其生产工艺

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，尤其是指一种促凝型的纤维耐火可塑料，同时提供这种耐材的生产工艺。

技术背景

传统的纤维定形制品如毡、毯、板、模块具有重量轻、耐高温、导热率低、比热容小等优点，广泛使用于各种热工窑炉的炉衬，但由于传统的纤维制品最大的缺点是其机械强度偏低，高温热物理性能欠佳，一般纤维制品呈软性状态，在有气流冲刷、机械震动的窑炉工况下，限制了其使用。

发明内容

本发明是一种以球状陶瓷纤维为骨料，添加若干种填料、结合剂、添加剂混和而成的纤维耐火可塑料及其生产工艺。纤维耐火可塑料在使用过程中加入促凝剂搅拌，不需经成型、加热工序而直接使用，一般采用手工涂抹的施工方法，适用于石油化工工业炉以及类似窑炉的工作衬，也可以使用于一般工业窑炉的隔热衬里。纤维耐火可塑料不仅有传统纤维定形制品一切优良的热物理性能，纤维可塑料成型后呈硬性状态，其良好的施工性能和力学性能拓宽了纤维制品的应用领域。

促凝型纤维耐火可塑料，其特征在于其重量配方如下：

2-3mm的球状短切陶瓷纤维棉                  50-70％

油墨级氢氧化铝                             10-15％

硅微粉                                     5-8％

聚苯乙烯球1-1.5mm                          0-2％

漂珠                                       10-15％

膨胀珍珠岩粉                               5-10％

以100份上述的配比料计，外加：

PAC                                        12-15％

促凝剂                                     1-2％

水                                         20-30％

减水剂                                     0.1-0.2％

本发明配方中使用PAC(聚合氯化铝)为结合剂，相对于其他不定形耐火材料的结合剂，如耐火水泥、磷酸盐系列、水玻璃等，具有对纤维的分散性好，加水溶解快，不额外加大材料的体积密度且价格便宜，其最大的特点是在加热分解生成高分散度的活性Al₂O₃，能与配方中作为填料的硅微粉产生晶相反应，从而增大纤维可塑料的力学强度，减小纤维可塑料的体积变化。能提高PAC溶液PH值的化合物对PAC均有促凝作用，配方中的促凝剂可以为镁铝尖晶石、电熔或死烧的镁砂、矾土水泥、白云石等，一般采用死烧的镁砂细粉，其粒度小于0.074mm。

本发明配方中的另一特点在于切割后的陶瓷纤维棉可以采用各种类型的陶瓷纤维棉，如岩棉、硅酸盐纤维棉，采用何种纤维棉就决定了此种耐火纤维可塑料的基本性能，如当采用高铝纤维棉时，此种纤维可塑料的最高使用性能达到1400℃。

本发明配方中再有的特点在于通过加入聚苯乙烯球配伍其他组份，可以生产出不同体积密度的纤维可塑料，例如当使用硅酸盐纤维棉时，通过加入聚苯乙烯球，可以生产出从0.45g/cm³-1.0g/cm³不同体积密度、不同导热系数的硅酸铝纤维可塑料。

本发明配方中用减水剂对硅微粉、漂珠、聚苯乙烯球、油墨级氢氧化铝、膨胀珍珠岩粉等填料起分散作用，避免各种填料加水后产生凝聚，较好的减水剂为NF系列(萘磺酸羧基盐)减水剂。

促凝型纤维可塑料的生产工艺是：

1.制2-3mm的球状短切陶瓷纤维棉：将散状纤维浸泡于水中，用旋转的刀片切割成2-3mm，离心脱水。采用这种浸泡湿切割的方法来完成纤维的切割，能使纤维切短至2-3cm，纤维成球状，再用离心式脱水机完成纤维的脱水，纤维就呈球状大小不一的纤维团，恰似不定形耐火材料的大小颗粒，相对于散状干切法的纤维棉更有利于材料的均匀分散混合。

2.将配方中的促凝剂单独包装，其它各组份混合搅拌均匀后密封包装，使用时，将单独包装的促凝剂加入进行二次混合搅拌即可。

具体实施方式

实施例1，促凝型纤维耐火可塑料，其重量配方如下：

2-3mm的球状短切陶瓷纤维棉                 50％

油墨级氢氧化铝                            15％

硅微粉                                    8％

聚苯乙烯球1-1.5mm                         2％

漂珠                                      15％

膨胀珍珠岩粉                              10％

以100份上述的配比料计，另外加：

PAC                                       12％

死烧镁砂＜0.074mm                         2％

水                                        20％

萘磺酸羧基钙                              0.1％

生产工艺是：

(1)制2-3mm的球状短切陶瓷纤维棉。将散状纤维浸泡于水中，用旋转的刀片切割成2-3mm，离心脱水。

(2)将配方中的促凝剂单独包装，其它各组份混合搅拌均匀后密封包装。使用时，将单独包装的促凝剂加入进行二次混合搅拌即可。

实施例2，促凝型纤维耐火可塑料，其重量配方如下：

2-3mm的球状短切陶瓷纤维棉           60％

油墨级氢氧化铝                      13％

硅微粉                              7％

聚苯乙烯球1-1.5mm                   1％

漂珠                                  12％

膨胀珍珠岩粉                          7％

以100份上述的配比料计，另外加：

PAC                                   14％

镁铝尖晶石                            2％

水                                    25％

萘磺酸羧基钠                          0.15％

生产工艺同实施例1。

实施例3，促凝型纤维耐火可塑料，其重量配方如下：

2-3mm的球状短切硅酸盐陶瓷纤维棉       70％

油墨级氢氧化铝                        10％

硅微粉                                5％

漂珠                                  10％

膨胀珍珠岩粉                          5％

以100份上述的配比料计，另外加：

PAC                                   15％

白云石                                1％

水                                    30％

萘磺酸羧基钾                          0.2％

生产工艺同实施例1。

实施例4，促凝型纤维耐火可塑料，其重量配方如下：

2-3mm的球状短切高铝陶瓷纤维棉         65％

油墨级氢氧化铝                        12％

硅微粉                                5％

聚苯乙烯球1-1.5mm                     1％

漂珠                                  10％

膨胀珍珠岩粉                          7％

以100份上述的配比料计，另外加：

PAC                                   12％

矾土水泥                              1.5％

水                                    28％

萘磺酸羧基钠                          0.15％

生产工艺同实施例1。

Claims (5)

1.促凝型纤维耐火可塑料，其特征在于其重量配方如下：

2-3mm的球状短切陶瓷纤维棉               50-70％

油墨级氢氧化铝                          10-15％

硅微粉                                  5-8％

聚苯乙烯球1-1.5mm                       0-2％

漂珠                                    10-15％

膨胀珍珠岩粉                            5-10％

以100份上述的配比料计，外加：

聚合氯化铝                              12-15％

促凝剂                                  1-2％

水                                      20-30％

减水剂                                  0.1-0.2％。

2.根据权利要求1所述的促凝型纤维耐火可塑料，其特征在于促凝剂是镁铝尖晶石或电熔镁砂或矾土水泥或白云石或死烧镁砂。

3.根据权利要求1或2所述的促凝型纤维耐火可塑料，其特征在于促凝剂是粒度小于0.074mm的死烧镁砂细粉。

4.根据权利要求1所述的促凝型纤维耐火可塑料，其特征在于减水剂为萘磺酸羧基盐系列减水剂。

5.根据权利要求1所述的促凝型纤维耐火可塑料的生产工艺，其特征在于制备步骤是：

(1)制2-3mm的球状短切陶瓷纤维棉：将散状纤维浸泡于水中，用旋转的刀片切割成2-3mm，离心脱水；

(2)将配方中的促凝剂单独包装，其它各组份混合搅拌均匀后密封包装，使用时，将单独包装的促凝剂加入进行二次混合搅拌即可。