[發明專利]一種高鋁質可塑料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710412830.9
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107188547B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 張寒;趙惠忠
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/101
• 分類號: C04B35/101;C04B35/63;C04B35/634
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明涉及一種高鋁質可塑料及其制備方法。其技術方案是：在水浴條件下，將聚丙烯酸鈉、聚乙二醇400、聚丙烯酰胺和水置入容器中，攪拌，制得結合劑。再將鋁礬土、γ?氧化鋁微粉和氧化釔微粉混磨至粒度≤80μm，壓制成型，1400~1600℃條件下熱處理，將熱處理后的物料破碎，研磨，篩分，得到粒度為3~5mm的A物料、粒度為1~2mm的B物料、粒度為0.088~0.5mm的C物料和粒度小于80μm的D物料；將A物料、B物料、C物料、D物料和ρ?氧化鋁微粉混合，制得混合均質料。然后向混合均質料中加入鋁溶膠和結合劑，混合，困料，即得高鋁質可塑料。本發明具有成本低廉、工藝簡單的特點；所制備的高鋁質可塑料的保存周期長、體積密度大和耐壓強度高。

技術領域

本發明屬于可塑料技術領域。具體涉及一種高鋁質可塑料及其制備方法。

背景技術

可塑料屬于不定形耐火材料中的一類，一般呈“泥漿狀”，可在較長時間內保持高的可塑性，且硬化后具有一定強度，根據用途和材質可分為高鋁質、硅質和鎂質等。

目前，高鋁質可塑料主要采用高鋁礬土、氧化鋁微粉和結合劑等為原料（凌志達，等．高鋁質耐火可塑料的組成與性能關系研究．南京工業大學學報(自科版)，1989，11(3)：pp8~15），經配料、混煉后封裝。如“一種堅甲可塑料及其制備方法”（CN201010158430.8）和“一種長保存期磷酸結合高鋁質可塑料及制備方法”（CN201310004596.8）專利技術，雖有其優點，但其主要缺點在于可塑料的保存周期較短和可塑性大幅降低，或是可塑料的強度和致密度等性能較差。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的在于提供一種成本低廉和工藝簡單的高鋁質可塑料的制備方法；用該方法制備的高鋁質可塑料的保存周期長、體積密度大和耐壓強度高。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案的步驟是：

步驟一、按聚丙烯酸鈉∶聚乙二醇400∶聚丙烯酰胺∶水的質量比為(1~4)∶(2~5)∶(2~5)∶100，在35~40℃水浴條件下，將聚丙烯酸鈉、聚乙二醇400、聚丙烯酰胺和水置入容器中，攪拌5~8分鐘，制得結合劑。

步驟二、按鋁礬土︰γ-氧化鋁微粉︰氧化釔微粉的質量比為100︰(10~15)︰(1~4)，將鋁礬土、γ-氧化鋁微粉和氧化釔微粉混磨至粒度≤80μm，得到混合料。

步驟三、將所述混合料在20~30MPa條件下壓制成型，再將成型后的坯體置于馬弗爐中，在空氣氣氛和1400~1600℃條件下熱處理1~2小時，隨爐冷卻，得到熱處理后的物料。

步驟四、將所述熱處理后的物料破碎，研磨，篩分，分別得到粒度為3~5mm的A物料、粒度為1~2mm的B物料、粒度為0.088~0.5mm的C物料和粒度小于80μm的D物料。

步驟五、將30~35wt%的所述A物料、30~35wt%的所述B物料、15~20wt%的所述C物料、10~15wt%的所述D物料和3~6wt%的ρ-氧化鋁微粉加入攪拌機中，混合5~10分鐘，制得混合均質料。

步驟六、按所述混合均質料︰鋁溶膠︰所述結合劑的質量比為1︰(0.05~0.08)︰(0.05~0.08)，向所述混合均質料中依次加入所述鋁溶膠和所述結合劑，混合10~15分鐘，然后在密封條件下困料12~24小時，即得高鋁質可塑料。

所述聚丙烯酸鈉、聚乙二醇400和聚丙烯酰胺均為化學純。

所述鋁礬土的主要化學成分為：Al₂O₃含量為85~90wt%，SiO₂含量為2~3wt%，Fe₂O₃含量≤0.2wt%，（Na₂O+K₂O）含量≤0.5wt%，（MgO+CaO）含量≤2wt%。