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一种长保存期磷酸结合高 铝质可塑料及制备方法

阅读：59发布：2023-01-30

专利汇可以提供一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明所公开的是一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料及制备方法，所采用的原料组成及重量百分比为：粒度为5~0.088mm的烧结矾土颗粒50～60wt％，粒度小于0.088mm烧结矾土细粉15～30wt％，水曲柳粘土2~8wt%，钠基膨润土 3~9wt%，活性α~ 氧化铝微粉2~11wt%，硅石粉3~5wt%，另外加入上述原料总重量8.5~13.0wt%，浓度65%的磷酸作为结合剂；所述高铝质可塑料中加入有添加剂，所述添加剂为缓蚀剂，所述缓蚀剂的加入量为上述原料总重量的1.0~3.0wt%。本发明的耐火可塑料具有保存期长、可塑性好、体积密度大、耐压强度高的特点。，下面是一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料及制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料，所述高铝质可塑料所采用的原料与质量百分比如下：粒度为5~0.088mm的烧结矾土颗粒50～60wt％，粒度小于0.088mm烧结矾土细粉
15～30wt％，水曲柳粘土2~8 wt%，钠基膨润土3~9 wt%，活性α~氧化铝微粉2~11 wt%，硅石粉3~5 wt%；另外加入上述原料总重量8.5~13.0 wt%，浓度65% 的磷酸作为结合剂；
其中，烧结矾土颗粒和烧结矾土细粉中Al2O3含量均为70~90wt%；其特征是：所述高铝质可塑料中加入有添加剂，所述添加剂为缓蚀剂，所述缓蚀剂的加入量为上述原料总重量的
1.0~3.0 wt%。
2.根据权利要求1所述的一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料，其特征是：所述添加剂是十二烷基苯磺酸钠，乙二胺四乙酸，重铬酸钠，葡萄糖酸钠，钼酸钠，三聚磷酸铝中的一种或两种任意重量比例的组合。
3.权利要求1所述一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料的制备方法，其特征在于：所述高铝质可塑料的制备过程为：先按比例将烧结矾土颗粒、烧结矾土细粉、钠基膨润土、添加剂和磷酸总用量60 wt %的磷酸放入混碾机中混碾均匀，然后密封困料1~3天；将困好的料、其它组分以及余下的磷酸一起混碾均匀，即得到该可塑料。

说明书全文

一种长保存期磷酸结合高 铝质可塑料及制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于耐火材料领域，主要涉及一种长保存期磷酸结合高铝质可塑料及制备方法。

背景技术

[0002] 以磷酸作结合剂，用烧结矾土或刚玉作集料，加塑性耐火黏土和保存剂配制而成的塑性泥料称为磷酸结合可塑料。此种可塑料的特点是具有较好的中高温结合强度，耐磨性和抗热震性能好，广泛用于加热炉烧嘴，熔铝炉、竖窑加料口和高温旋风分离器等的内衬。

[0003] 但是，可塑料原料中含有一些杂质，主要是以单质形态存在的金属铁（Fe），是耐火原料在破粉碎设备上加工时带入的。磷酸会与金属铁等杂质发生反应，产生氢气，使材料发生鼓胀，变得疏松多孔，不利于材料水分的保持，缩短材料保存期。即使可塑料经过了充分困料，这种反应还是会在材料的保存过程中继续进行。

[0004] 因此，磷酸结合的可塑料缺点是保存期不够长，可塑料会发生硬化过早失去可塑性，一般保存期达不到三个月，甚至不到一个月或更短，这给可塑料的生产、运输、仓贮等带来了一定困难，并直接影响到施工作业和经济效益。

[0005] 中国专利：CN1119174 公开的磷酸盐结合高铝可塑料，组成为（wt% ) ：钠基膨润土5 ~10 % ，蓝晶石5 % ，其余为高铝主原料，高铝主原料的粒度组成为：3~lmm 占37~45 % , 1~0.088mm 占10~ 25 % , <0.088mm占38~45 % ，外加：磷酸二氢铝4~9 % ，柠檬酸和草酸2 ~3 % ，其中草酸为0.5 ~1.5 %，多元醇型非离子表面活性剂0.2 ~0.4 %，保存期可以达到3~12个月。该专利高铝原料临界粒度是3mm，采用的结合剂为磷酸盐，并且没有提供可塑料达到一定保存期时的一系列性能。中国专利：专利号200910227630，一种抗铝液侵润的高铝可塑料及制备方法，采用了酸洗高铝原料等制备可塑料，其质量百分比如下：酸洗后粒度为５~0.088mm的高铝颗粒料50~60wt%，酸洗后粒度小于0.088mm高铝细粉15~30wt%，水曲柳粘土3~8 wt%，钠基膨润土3~9 wt%，活性α－氧化铝微粉2~11 wt%，硅石粉3~5 wt%，采用BaSO4和Na3AlF6复合作为抗铝液润湿剂，其加入量为1~6 wt%；并外加浓度为75%的磷酸溶液8~12 wt%和草酸0.8~2 wt%。该专利与本发明的区别在于：该专利添加抗铝液润湿剂是解决可塑料抗铝液侵润的问题，通过原料预酸洗工艺除去原料中的Fe等杂质，再辅以草酸作为保存剂延长可塑料的保存期。而本发明所采用的添加剂为一种缓蚀剂，加入到磷酸结合的可塑料中，可有效阻止Fe等杂质和磷酸的反应，延长可塑料的保存期，所用原料不用酸洗处理，工艺简单，生产效率高成本低且环保。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提出一种磷酸结合高铝质可塑料及其制备方法。

[0007] 一种磷酸结合高铝质可塑料，所述高铝质可塑料所采用的原料与质量百分比如下：粒度为5~0.088mm的烧结矾土颗粒50～60wt％，粒度小于0.088mm烧结矾土细粉15～30wt％，水曲柳粘土2~8 wt%，钠基膨润土3~9 wt%，活性α~氧化铝微粉2~11 wt%，硅石粉
3~5 wt%；另外加入上述原料总重量8.5~13.0 wt%，浓度65% 的磷酸作为结合剂；所述高铝质可塑料中加入有添加剂，所述添加剂为缓蚀剂，所述缓蚀剂的加入量为上述原料总重量的1.0~3.0 wt%。

[0008] 所述添加剂是十二烷基苯磺酸钠，乙二胺四乙酸，重铬酸钠，葡萄糖酸钠，钼酸钠，三聚磷酸铝中的一种或两种任意重量比例的组合。

[0009] 本发明所提出的可塑料的制备过程为：先按比例将烧结矾土颗粒、烧结矾土细粉、钠基膨润土、添加剂和磷酸总用量60wt%的磷酸，放入混碾机中混合均匀，然后密封困料1~3天；将困好的料、其它组分以及余下的磷酸一起混碾均匀，即得到该可塑料。

[0010] 本发明中所述的添加剂，属于缓蚀剂，可以是十二烷基苯磺酸钠，乙二胺四乙酸，重铬酸钠，葡萄糖酸钠，钼酸钠，三聚磷酸铝中的一种或两种的组合。缓蚀剂的加入能在可塑料体系内形成稳定的化合物，有效地抑制金属铁等杂质与磷酸在产品长期贮存中的反应生成络合物，从而有效地避免鼓胀的发生，保持可塑料的塑性，延长可塑料的保存期。

[0011] 本发明中，烧结矾土颗粒和烧结矾土细粉中Al2O3含量均为70~90wt%；所述的烧结矾土颗粒粒度为5~0.088mm，烧结矾土细粉粒度＜0.088mm。

[0012] 本发明中所述的水曲柳粘土和钠基膨润土粒度为200目左右，起增塑作用。

[0013] 本发明中所述的活性α~氧化铝微粉属于可塑料的基质成分，可以提高高温下的强度。

[0014] 本发明中所述的硅石粉粒度为180目左右，起膨胀剂的作用。

[0015] 本发明的磷酸结合的高铝质可塑料具有保存期长（可达6至12个月）、可塑性好（保存6~12个月后可塑性指数保持60%以上）、体积密度大、耐压强度高的特点，可以充分满足可塑料在现场的一系列应用，如衬体的频繁修补、紧急修补等。

具体实施方式

[0016] 结合给出的实施例对本发明加以说明。实施例

[0017] 表1为8个实施例的组分与配比。

[0018] 表1 组分和配比按表1中的8个配比称取各组分，每种配比的干料总重量均为30kg。先按比例将烧结矾土颗粒、烧结矾土细粉、钠基膨润土、添加剂和磷酸总用量60wt%的磷酸放入混碾机中混合均匀，然后密封困料1~3天。将困好的料、其它组分以及余下的磷酸一起混碾均匀，即得到该可塑料。

[0019] 取一部分可塑料进行性能测试，包括可塑性、体积密度、抗折强度和耐压强度等，分别记录于表2至表6。其余的可塑料装入双层塑料袋中密封，然后放入纸箱中进行保存，记录存放日期。

[0020] 存放三个月后，进行新的性能测试，测试项目与初始项目相同，记录于表2至表6。

[0021] 之后每隔三个月，进行新的性能测试，测试项目与初始项目相同，同样记录于表2至表6，直至可塑料的可塑性指数降到初始值的50%以下时，认为可塑料已失去可塑性，可以停止测试。

[0022] 从表2至表6的实验结果可以看出，本发明所述的磷酸结合高铝可塑料的保存期可以达到6~12个月，且在保存一定时间后进行施工成型可以保持较好的物理性能，可以满足施工现场的一系列要求。

[0023] 表2可塑性指数，单位：%表3 180℃*24h体积密度，单位g/cm3
表4常温抗折强度（CMOR），单位：MPa
注：A代表180℃*24h，B代表1400℃*3h

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