耐火材料
耐火材料
내화재료
REFRACTORIES
2014年
2期
84-88
,共5页
方伟%赵雷%梁峰%雷中兴%陈辉%陈欢
方偉%趙雷%樑峰%雷中興%陳輝%陳歡
방위%조뢰%량봉%뢰중흥%진휘%진환
木质素磺酸钙%改性酚醛树脂%镁碳砖%强度
木質素磺痠鈣%改性酚醛樹脂%鎂碳磚%彊度
목질소광산개%개성분철수지%미탄전%강도
calcium lignosulphonate%modified phenol formaldehyde resin%magnesia carbon brick%strength
为了降低酚醛树脂的生产成本并提高其低温结合强度,以木质素磺酸钙为原料部分替代苯酚,以氢氧化钠为催化剂,合成了木质素改性酚醛树脂(LPF),并将其作为结合剂用于镁碳砖的制备,通过研究不同木质素磺酸钙用量(其质量分数分别为10%、20%、30%、40%、50%)、不同催化剂用量(外加质量分数分别为1%、2%、3%、4%、5%)以及不同反应时间(分别为1、1.5、2、2.5、3 h)合成的LPF对镁碳砖200℃24 h烘后常温性能的影响,优化了LPF的合成工艺条件,同时对比了LPF结合和传统酚醛树脂结合镁碳砖于200℃24 h烘后和1200℃3 h处理后的常温物理性能和高温抗折强度。结果表明,适于制备镁碳砖的LPF的最佳合成工艺条件为:木质素磺酸钙质量分数为30%,催化剂质量分数为1%,反应时间为2 h。用最佳工艺合成的LPF制备的镁碳砖,经200和1200℃分别处理后的体积密度为2.84和2.82 g·cm-3,显气孔率为9.6%和14.6%,抗折强度为17.8和6.4 MPa ,耐压强度为72.3和48.7 MPa;1400℃下的高温抗折强度为7.3 MPa。与传统酚醛树脂结合镁碳砖相比,其性能均有所提高。
為瞭降低酚醛樹脂的生產成本併提高其低溫結閤彊度,以木質素磺痠鈣為原料部分替代苯酚,以氫氧化鈉為催化劑,閤成瞭木質素改性酚醛樹脂(LPF),併將其作為結閤劑用于鎂碳磚的製備,通過研究不同木質素磺痠鈣用量(其質量分數分彆為10%、20%、30%、40%、50%)、不同催化劑用量(外加質量分數分彆為1%、2%、3%、4%、5%)以及不同反應時間(分彆為1、1.5、2、2.5、3 h)閤成的LPF對鎂碳磚200℃24 h烘後常溫性能的影響,優化瞭LPF的閤成工藝條件,同時對比瞭LPF結閤和傳統酚醛樹脂結閤鎂碳磚于200℃24 h烘後和1200℃3 h處理後的常溫物理性能和高溫抗摺彊度。結果錶明,適于製備鎂碳磚的LPF的最佳閤成工藝條件為:木質素磺痠鈣質量分數為30%,催化劑質量分數為1%,反應時間為2 h。用最佳工藝閤成的LPF製備的鎂碳磚,經200和1200℃分彆處理後的體積密度為2.84和2.82 g·cm-3,顯氣孔率為9.6%和14.6%,抗摺彊度為17.8和6.4 MPa ,耐壓彊度為72.3和48.7 MPa;1400℃下的高溫抗摺彊度為7.3 MPa。與傳統酚醛樹脂結閤鎂碳磚相比,其性能均有所提高。
위료강저분철수지적생산성본병제고기저온결합강도,이목질소광산개위원료부분체대분분,이경양화납위최화제,합성료목질소개성분철수지(LPF),병장기작위결합제용우미탄전적제비,통과연구불동목질소광산개용량(기질량분수분별위10%、20%、30%、40%、50%)、불동최화제용량(외가질량분수분별위1%、2%、3%、4%、5%)이급불동반응시간(분별위1、1.5、2、2.5、3 h)합성적LPF대미탄전200℃24 h홍후상온성능적영향,우화료LPF적합성공예조건,동시대비료LPF결합화전통분철수지결합미탄전우200℃24 h홍후화1200℃3 h처리후적상온물이성능화고온항절강도。결과표명,괄우제비미탄전적LPF적최가합성공예조건위:목질소광산개질량분수위30%,최화제질량분수위1%,반응시간위2 h。용최가공예합성적LPF제비적미탄전,경200화1200℃분별처리후적체적밀도위2.84화2.82 g·cm-3,현기공솔위9.6%화14.6%,항절강도위17.8화6.4 MPa ,내압강도위72.3화48.7 MPa;1400℃하적고온항절강도위7.3 MPa。여전통분철수지결합미탄전상비,기성능균유소제고。
In order to reduce the cost and to improve the low temperature bonding strength of phenol formal-dehyde resin (PF),the lignin modified phenol formaldehyde resin (LPF)was synthesized using calcium lignosulfonate as a partial replacement of phenol,and sodium hydroxide as catalyzer.Then the magnesia carbon bricks were prepared using the LPF as binder.Different process conditions of LPF such as calcium lignosulfonate additions (10%,20%,30%,40% and 50%,in mass,the same hereinafter),catalyzer addi-tions (extra added,1%,2%,3%,4%and 5%)and reaction times (1 h,1 .5 h,2 h,2.5 h and 3 h)were in-vestigated.Effects of prepared LPF on properties of magnesia carbon brick (baked at 200 ℃ for 24 h) were researched in order to modify the synthesizing conditions of LPF.Cold physical properties and hot modulus of rupture of magnesia carbon bricks bonded by LPF and by traditional PF after baked at 200 ℃for 24 h and fired at 1 200 ℃for 3 h were compared,respectively.The results show that the optimal synthe-sizing conditions of LPF for preparing magnesia carbon bricks are 30% calcium lignosulfonate,1%catalyzer,2 h reaction time.The magnesia carbon bricks bonded by the optimal LPF achieve:(1 )the bulk densities 2.84 g·cm -3 and 2.82 g·cm -3,apparent porosities 9.6% and 14.6%,moduli of rupture 17.8 MPa and 6.4 MPa,crushing strengths 72.3 MPa and 48.7 MPa,after baked at 200 ℃and fired at 1 200 ℃, respectively;(2)the hot modulus of rupture 7.3 MPa after fired at 1 400 ℃.The above properties above are higher than those of the magnesia carbon brick bonded by PF.