[發明專利]一種鎂鈣磚用無水酚醛樹脂結合劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202111410158.2
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN113912801B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 李波;王繼滿;王富成;陶小鵬
• 申請（專利權）人: 浙江自立高分子化工材料有限公司
• 主分類號: C08G8/36
• 分類號: C08G8/36;C04B35/043;C04B35/057;C04B35/634
• 代理公司: 北京中知星原知識產權代理事務所(普通合伙) 11868
• 代理人: 王維佳

本發明涉及一種鎂鈣磚用無水酚醛樹脂結合劑，包括如下質量份的原料250?300份苯酚，100?130份苯酚衍生物，30?50份雙酚A，300?400份甲醛水溶液，150?200份環氧活性稀釋劑，180?220份酯類溶劑，40?60份多元醇，20?30份甲醇，2?3份酸催化劑，1?1.3份酸性助催化劑。本發明通過加入苯酚衍生物和雙酚A，特別是含有對甲酚、間甲酚、長鏈烷基取代的苯酚的混合物作為苯酚衍生物來改善酚醛樹脂的韌性、耐水性、抗氧化性和耐熱性；本發明使用環氧樹脂稀釋劑來提高鎂鈣磚用無水樹脂的耐壓強度；使用酯類溶劑和多元醇對樹脂進行保濕，在產品困料過程不容易出現料干使用問題。

技術領域

本申請涉及耐火材料用無水酚醛樹脂樹脂膠黏劑技術領域，特別是涉及一種鎂鈣磚用無水酚醛樹脂結合劑及其制備方法。

背景技術

鎂鈣系耐火材料是隨著轉爐煉鋼和爐外精煉的發展而發展起來的。鎂鈣磚是以白云石砂、鎂鈣砂、鎂砂為原料，以無水結合劑混練，高壓成型，高溫燒成而制備的。其生產工藝要點：1.原料的MgO和CaO分布要均勻，雜質少，顆粒體積密度高；2.自動稱量，保證配比的準確性，科學確定MgO與CaO質量比；3.選擇性能好的無水結合劑；4.適宜溫度混練泥料，高壓成型，雙面加壓；5.適宜的高溫燒成溫度范圍(熱工和壓力曲線)；6.制品的浸蠟處理和防水化包裝。

目前鎂鈣磚用無水樹脂有瀝青改性、異氰酸酯改性酚醛樹脂等。

瀝青改性樹脂，由于瀝青價格低廉，生產和鋼廠使用時烘烤氣味大，產生大量有害的氣體，嚴重影響人身心健康，而且瀝青在加熱過程中軟化，降低了材料的力學性能，因此正在逐漸被替換掉；異氰酸酯改性酚醛樹脂生產過程復雜，兩者都還不適宜工業化的大規模應用。

酚醛樹脂工業化大規模生產目前正朝著簡單、高效發展，產品性能朝著功能化、專一化的方向延伸。

CN111908927A公開了一種改性的鎂質不燒制品結合劑，其是在無水酚醛樹脂中加入二茂鐵，具有高粘度，碳化殘碳量高高，制品強度大，熱處理下原位得到有機網架結構，得到抗氧化能力強的晶體碳石墨，增強了強度和熱穩定性。但是一方面，該專利使用了大量的二茂鐵，二茂鐵加入量是酚醛樹脂總質量的25-30％，成本高昂，并不適合工業化的應用；另一方面，要形成該專利聲稱的有機網架結構，需要在在還原氣氛下進行高溫的熱處理，這和不燒磚不需要高溫燒結的初衷背道而馳。

CN101538451A共來了一種耐火材料用無水樹脂結合劑，在合成線性酚醛樹脂后，加入不含羥基的溶劑溶解，再用異氰酸酯進行改性處理。需要將溫度升溫至180～190℃得到熱塑性酚醛樹脂，又要重新加入酚醛樹脂和異氰酸酯進行反應，生產工藝復雜。

發明內容

為了解決現有技術中鎂鈣磚用無水酚醛樹脂還不能滿足實際需求，本發明提供了一種鎂鈣磚用無水酚醛樹脂及其制備方法。

本發明第一個目的是提供一種鎂鈣磚用無水酚醛樹脂結合劑，包括如下質量份的原料250-300份苯酚，100-130份苯酚衍生物，30-50份雙酚A，300-400份甲醛水溶液，150-200份環氧活性稀釋劑，180-220份酯類溶劑，40-60份多元醇，20-30份甲醇，2-3份酸催化劑，1-1.3份酸性助催化劑。

所述無水酚醛樹脂結合劑的粘度為6000～7000mPa·s/25℃。

所述苯酚衍生物包括間甲酚、對甲酚、二甲基酚、長鏈烷基取代苯酚中的一種或多種；所述二甲基酚選自2，4-二甲酚、2,6-二甲酚、2,5-二甲酚、3,4-二甲酚中的一種或多種；所述長鏈烷基取代苯酚為C6-C12烷基取代的苯酚，比如己基酚、辛基酚、壬基酚、十二烷基酚中的至少一種。間甲酚和對甲酚比苯酚活潑，特別是間甲酚，更容易酚環上在鄰位的氫被烷基取代加成，形成高鄰位熱塑性酚醛樹脂；長鏈烷基酚增加分子鏈的長度，具有較好的韌性和較好的耐熱性。