[發明專利]一種莫來石質可塑料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710414268.3
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107216158B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 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: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/185;C04B35/634;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張火春

本發明涉及一種莫來石質可塑料及其制備方法。其技術方案是：將聚丙烯酸鈉、聚乙二醇400、聚丙烯酰胺和水攪拌，制得結合劑。再將煤矸石、γ?氧化鋁微粉和硅粉混合，制得混合料；向混合料中加入二氧化鈦溶膠，混合，成型，成型后的坯體在空氣氣氛和1350~1400℃條件下熱處理，熱處理后的物料經破碎和篩分，即得粒度為3~4mm的A物料、粒度為1~2mm的B物料和粒度小于80μm的C物料。然后將所述A物料、所述B物料、所述C物料和氯化鈣細粉混合，制得混合均質料；向所述混合均質料中加入所述結合劑，混合均勻，困料，制得莫來石質可塑料。本發明具有成本低廉和工藝簡單的特點；所制備的莫來石質可塑料的體積密度大、耐壓強度高和保存周期長。

技術領域

本發明屬于可塑料技術領域。具體涉及一種莫來石質可塑料及其制備方法。

背景技術

可塑料是將粒狀和粉狀物料按一定比例配制，并引入結合劑而制備的一類不定形耐火材料，其主要特性為長時間內保持較高的可塑性。可塑料根據硬化方式可分為氣硬性和熱硬性兩類，根據骨料材質不同可分為硅質、鎂質、莫來石質和高鋁質可塑料等。

莫來石質可塑料是主晶相為莫來石的一類重要不定形耐火材料，廣泛應用于高爐、垃圾焚燒爐和水泥窯等易磨損和易侵蝕的部位。

“一種含均質料的剛玉-莫來石質高強耐磨可塑料”（CN201010535348.2）專利技術，公開了一種剛玉-莫來石復相高強耐磨可塑料，所制備的可塑料雖強度高和耐磨性好，但該技術采用磷酸及磷酸鹽為結合劑，一方面易形成低熔相，降低剛玉-莫來石可塑料的高溫性能；另外磷酸及磷酸鹽結合劑的引入也減小了可塑料的硬化時間，進而縮短了可塑料的存放周期。

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莫來石質可塑料的制備方法；用該方法制備的莫來石質可塑料的體積密度大、耐壓強度高和保存周期長。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案的具體步驟是：

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(0.02~0.05)∶(0.05~0.1)∶(0.05~0.08)∶1，在30~35℃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、按煤矸石︰γ-氧化鋁微粉︰硅粉的質量比為1︰(0.5~0.6)︰(0.05~0.1)，將煤矸石、γ-氧化鋁微粉和硅粉在行星球磨機中混合20~30分鐘，制得混合料。

步驟三、按所述混合料︰二氧化鈦溶膠的質量比為1︰(0.04~0.06)，向所述混合料中加入所述二氧化鈦溶膠，混合5~8分鐘，然后加入模具中成型，得到成型后的坯體。

步驟四、將所述成型后的坯體置于馬弗爐中，在空氣氣氛和1350~1400℃條件下熱處理1~2小時，隨爐冷卻，得到熱處理后的物料。

步驟五、將所述熱處理后的物料破碎，研磨，篩分，分別得到粒度為3~4mm的A物料、粒度為1~2mm的B物料和粒度小于80μm的C物料。

步驟六、將55~60wt%的所述A物料、14~19wt%的所述B物料、22~27wt%的所述C物料和1~3wt%的氯化鈣細粉加入攪拌機中，混合5~10分鐘，制得混合均質料。

步驟七、按所述混合均質料︰所述結合劑的質量比為1︰(0.05~0.08)，向所述混合均質料中加入所述結合劑，混合均勻，困料8~10小時，即得莫來石質可塑料。

所述聚丙烯酸鈉、聚乙二醇400和聚丙烯酰胺均為化學純。