本發(fā)明涉及一種耐火可塑料及其制備方法，屬于耐火材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

耐火可塑料是不定形耐火材料的一個重要品種。耐火可塑料是用耐火骨料和粉料、生粘土和化學(xué)復(fù)合劑及外加劑，經(jīng)配制混煉、擠壓成磚坯狀，并在包裝貯存一定時間后仍具有良好的可塑性，可用搗打方法施工的一種耐火材料。

目前的耐火可塑料由于結(jié)合劑耐高溫強度不佳，一般工作溫度高于1000℃高溫強度就急劇下降，沒有很好的高溫穩(wěn)定性。如中國專利申請?zhí)朿n201410083729.x公開了一種耐火可塑料及其用途，原料包括碳化硅、氧化鋁粉、硅微粉、分散劑、促凝劑和結(jié)合劑，施工性能好、硬化速度適中，但是由于粘合強度差，高溫強度不佳，抗熱震穩(wěn)定性一般，且耐磨損性差。中國專利申請?zhí)朿n200810113826.3公開了一種單組分磷酸鹽結(jié)合耐磨耐火可塑料的制備方法，以剛玉為主要原料，以氧化鋁粉、剛玉粉、硅灰和硼酸為基質(zhì)，以固體磷酸鋁為結(jié)合劑，采用鋁酸鈣水泥做促硬劑，采用抑制劑抑制磷酸鹽的鼓漲反應(yīng)。該方法生產(chǎn)工藝簡單，強度高保存期長，但是同樣由于粘合強度差，高溫強度不佳，抗熱震穩(wěn)定性一般。因此，開發(fā)一種高溫強度佳、耐磨損性好的耐火可塑料對耐火材料的發(fā)展具有較大的推動作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對傳統(tǒng)耐火可塑料高溫強度不佳，耐磨損性差的弊端，提供了一種耐火可塑料及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

一種耐火可塑料，包括以下重量份數(shù)的原料：

40～45份白玉剛、10～15份莫來石、10～15份氧化鋁微粉、0.3～0.5份分散劑、3～5份二氧化鋯、5～8份石墨烯和5～8份結(jié)合劑；

所述的結(jié)合劑是由以下步驟得到的：

（1）將100～200g聚二甲基硅氧烷在保護(hù)氣體作用下，于420～430℃反應(yīng)1～2h后，升溫至460～480℃，繼續(xù)反應(yīng)40～50min，再自然冷卻至室溫，得到產(chǎn)物；

（2）向產(chǎn)物中加入200～300ml二甲苯，攪拌混合后過濾，得到濾液，將濾液濃縮，得到濃縮液，再將30～40g硼化鋯粉碎后與濃縮液、100～200ml水混合，即得結(jié)合劑。

所述的白玉剛純度為98%。

所述的莫來石純度為99%。

所述的分散劑為聚丙烯酸鈉。

所述的保護(hù)氣體為氬氣、氮氣中的一種或兩種。

所述的一種耐火可塑料的制備方法，具體制備步驟為：

（1）按重量份數(shù)配比，進(jìn)行取原料；

（2）將白玉剛、莫來石粉碎至顆粒直徑為1～3mm后倒入混砂機中，再向混砂機中加入氧化鋁微粉、分散劑、二氧化鋯和石墨烯，混合10～20min后，再加入結(jié)合劑，繼續(xù)混合5～10min，得到泥料，將泥料干燥至含水率為0.3～0.5%后，包裝入庫，即可得到耐火可塑料。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

本發(fā)明以聚碳硅烷和硼化鋯作為結(jié)合劑，聚碳硅烷在高溫下會裂解為碳化硅晶須，碳化硅晶須填充于耐火可塑料中可減小氣孔，提高耐火可塑料的高溫強度，耐火基料和石墨烯通過聚碳硅烷結(jié)合，經(jīng)高溫?zé)珊笥锰蓟杞Y(jié)合，碳化硅具有極高的結(jié)合強度，同時碳化硅高溫氧化后可在耐火可塑料表面形成一層致密的、牢固結(jié)合的二氧化硅薄膜，且碳化硅還可與硼化鋯在高溫下反應(yīng)形成二氧化鋯-二氧化硅薄膜，從而進(jìn)一步提高耐火可塑料的耐磨性能，加入石墨烯后可使耐火可塑料內(nèi)部接觸更加緊密，從而減小高溫過程中因膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力，防止耐火可塑料疏松，進(jìn)一步提高其高溫強度。

具體實施方式

取100～200g聚二甲基硅氧烷加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，并向三口燒瓶中通入保護(hù)氣體，控制保護(hù)氣體的通入速率為10～15ml/min，再將三口燒瓶移入沙浴鍋中，控制沙浴溫度為420～430℃，保溫反應(yīng)1～2h后，升溫至460～480℃，保溫繼續(xù)反應(yīng)40～50min，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫，得到產(chǎn)物，向產(chǎn)物中加入200～300ml二甲苯，攪拌混合10～15min后過濾，得到濾液，將濾液轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，旋蒸濃縮40～50min，得到濃縮液，即聚碳硅烷，取30～40g硼化鋯加入到粉碎機中粉碎30～40min，得到硼化鋯粉末，將硼化鋯粉末、濃縮液和100～200ml水加入到燒杯中，攪拌混合15～20min后，得到結(jié)合劑，再按重量份數(shù)計，取40～45份白玉剛、10～15份莫來石、10～15份氧化鋁微粉、0.3～0.5份分散劑、3～5份二氧化鋯、5～8份石墨烯和5～8份結(jié)合劑，將白玉剛、莫來石加入到粉碎機中粉碎至顆粒直徑為1～3mm后倒入混砂機中，再向混砂機中加入氧化鋁微粉、分散劑、二氧化鋯和石墨烯，攪拌混合10～20min后，再加入結(jié)合劑，繼續(xù)攪拌混合5～10min，得到泥料，將泥料放入烘箱中，在75～85℃干燥至含水率為0.3～0.5%后，包裝入庫，即可得到耐火可塑料。所述的保護(hù)氣體為氬氣、氮氣中的一種或兩種。所述的分散劑為聚丙烯酸鈉。

實例1

取100g聚二甲基硅氧烷加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，并向三口燒瓶中通入保護(hù)氣體，控制保護(hù)氣體的通入速率為10ml/min，再將三口燒瓶移入沙浴鍋中，控制沙浴溫度為420℃，保溫反應(yīng)1h后，升溫至460℃，保溫繼續(xù)反應(yīng)40min，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫，得到產(chǎn)物，向產(chǎn)物中加入200ml二甲苯，攪拌混合10min后過濾，得到濾液，將濾液轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，旋蒸濃縮40min，得到濃縮液，即聚碳硅烷，取30g硼化鋯加入到粉碎機中粉碎30min，得到硼化鋯粉末，將硼化鋯粉末、濃縮液和100ml水加入到燒杯中，攪拌混合15min后，得到結(jié)合劑，再按重量份數(shù)計，取40份白玉剛、10份莫來石、10份氧化鋁微粉、0.3份分散劑、3份二氧化鋯、5份石墨烯和5份結(jié)合劑，將白玉剛、莫來石加入到粉碎機中粉碎至顆粒直徑為1mm后倒入混砂機中，再向混砂機中加入氧化鋁微粉、分散劑、二氧化鋯和石墨烯，攪拌混合10min后，再加入結(jié)合劑，繼續(xù)攪拌混合5min，得到泥料，將泥料放入烘箱中，在75℃干燥至含水率為0.3%后，包裝入庫，即可得到耐火可塑料。所述的保護(hù)氣體為氬氣。所述的分散劑為聚丙烯酸鈉。

實例2

取150g聚二甲基硅氧烷加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，并向三口燒瓶中通入保護(hù)氣體，控制保護(hù)氣體的通入速率為13ml/min，再將三口燒瓶移入沙浴鍋中，控制沙浴溫度為425℃，保溫反應(yīng)2h后，升溫至470℃，保溫繼續(xù)反應(yīng)45min，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫，得到產(chǎn)物，向產(chǎn)物中加入250ml二甲苯，攪拌混合13min后過濾，得到濾液，將濾液轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，旋蒸濃縮45min，得到濃縮液，即聚碳硅烷，取35g硼化鋯加入到粉碎機中粉碎35min，得到硼化鋯粉末，將硼化鋯粉末、濃縮液和150ml水加入到燒杯中，攪拌混合18min后，得到結(jié)合劑，再按重量份數(shù)計，取43份白玉剛、13份莫來石、13份氧化鋁微粉、0.4份分散劑、4份二氧化鋯、7份石墨烯和7份結(jié)合劑，將白玉剛、莫來石加入到粉碎機中粉碎至顆粒直徑為2mm后倒入混砂機中，再向混砂機中加入氧化鋁微粉、分散劑、二氧化鋯和石墨烯，攪拌混合15min后，再加入結(jié)合劑，繼續(xù)攪拌混合8min，得到泥料，將泥料放入烘箱中，在80℃干燥至含水率為0.4%后，包裝入庫，即可得到耐火可塑料。所述的保護(hù)氣體為氮氣。所述的分散劑為聚丙烯酸鈉。

實例3

取200g聚二甲基硅氧烷加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，并向三口燒瓶中通入保護(hù)氣體，控制保護(hù)氣體的通入速率為15ml/min，再將三口燒瓶移入沙浴鍋中，控制沙浴溫度為430℃，保溫反應(yīng)2h后，升溫至480℃，保溫繼續(xù)反應(yīng)50min，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫，得到產(chǎn)物，向產(chǎn)物中加入300ml二甲苯，攪拌混合15min后過濾，得到濾液，將濾液轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，旋蒸濃縮50min，得到濃縮液，即聚碳硅烷，取40g硼化鋯加入到粉碎機中粉碎40min，得到硼化鋯粉末，將硼化鋯粉末、濃縮液和200ml水加入到燒杯中，攪拌混合20min后，得到結(jié)合劑，再按重量份數(shù)計，取45份白玉剛、15份莫來石、15份氧化鋁微粉、0.5份分散劑、5份二氧化鋯、8份石墨烯和8份結(jié)合劑，將白玉剛、莫來石加入到粉碎機中粉碎至顆粒直徑為3mm后倒入混砂機中，再向混砂機中加入氧化鋁微粉、分散劑、二氧化鋯和石墨烯，攪拌混合20min后，再加入結(jié)合劑，繼續(xù)攪拌混合10min，得到泥料，將泥料放入烘箱中，在85℃干燥至含水率為0.5%后，包裝入庫，即可得到耐火可塑料。所述的保護(hù)氣體為氬氣。所述的分散劑為聚丙烯酸鈉。

對照例：河南某公司生產(chǎn)的耐火可塑料。

將上述實施例所得耐火可塑料與對照例的耐火可塑料進(jìn)行檢測，具體檢測如下：

1、抗折強度：按照gb/t3001-2007進(jìn)行測定；

2、耐壓強度：按照gb/t5072-2008進(jìn)行測定；

3、耐磨損性：采用高溫耐磨試驗機通過gb/t18301指標(biāo)檢測其耐磨損性。

結(jié)果如表一所示。

表一：

由上表可知，本發(fā)明耐火可塑料具有較佳的高溫強度，同時具有較好的耐磨損性，對耐火材料的發(fā)展具有極大的推動意義。