结合剂的分类及选用原则

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：2）气硬性结合剂，与散状耐火材料混合成型后，在常温自然干燥条件下养护即可发生凝结与硬化。而碱性耐火材料则不能直接适用酸性结合剂，只能采用中性或碱性结合剂，若在还原性条件下使用，也可选用高残碳的有机类结合剂。

1.结合剂的分类

（1）按结合剂化学性质分类

1）无机结合剂

第一类为硅酸盐：硅酸盐水泥、水玻璃（硅酸钠、硅酸钾水玻璃）、结合黏土。

第二类为铝酸盐：普通铝酸钙水泥（也称矾土水泥、高铝水泥）、纯铝酸钙水泥（有铝-70、铝-75和铝-80水泥），铝酸钡水泥、含尖晶石铝酸钙水泥。

第三类为磷酸盐：磷酸二氢铝、磷酸镁、磷酸二氢铵、铝铬磷酸盐、三局磷酸钠、磷酸钠、钙钠磷酸盐（NC₂P）等。

第四类为硫酸盐：硫酸铝、硫酸镁、硫酸铁等

第五类为氯化物：氯化镁（卤水），氯化铁、聚合氯化铝（又称碱式氯化铝）等。

第六类为溶胶及超细粉（微粉、纳米级微粉），如硅溶胶、铝溶胶、硅铝溶胶、ρ-氧化铝、反应性氧化铝、SiO₂微粉（烟尘硅）等。

2）有机类结合剂

第一类为天然有机物，系从天然有机物中分离提取的，包括：淀粉、糊精、阿拉伯树胶、海藻酸钠、糖蜜、纸浆废液（木质硫酸盐）蒽油、焦油和沥青等。

第二类为合成有机物，即通过化学反应或缩聚反应合成的，包括：甲基酚醛树脂、线型酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂、聚醋乙烯酯、聚苯乙烯、硅酸乙酯、聚乙烯醇、呋喃树脂等。

有机结合剂按其亲水性能又可分为水溶性的（主要由碳、氢、氧构成，相对分子质量较低），和非水溶性的（亲油性，主要由碳、氢构成，相对分子质量较高）。水溶性有机结合剂在加热过程中会分解和挥发，为暂时结合剂；而非水溶性有机结合剂大多数高温分解、残留有碳，可形成碳结合相，一般是相对分子质量越高，其残碳率也越高。

（2）按结合剂硬化条件分类

1）水硬性结合剂，是指与散状耐火材料混合后，加水混料并成型后，在常温潮湿条件下养护，经水化反应能产生凝结与硬化的结合剂，如硅酸盐水泥、铝酸钙水泥。

2）气硬性结合剂，与散状耐火材料混合成型后，在常温自然干燥条件下养护即可发生凝结与硬化。但这类结合剂使用时一般要加促凝（硬）剂方可发生凝结与硬化，如水玻璃结合剂加氟硅酸钠促凝剂、磷酸二氢铝结合剂加氧化镁或铝酸钙水泥促凝剂。

3）热硬性结合剂，与散状耐火材料混合成型后，需经加热烘烤（一般为105～350℃）方可发生凝结与硬化，如甲基酚醛树脂，或线型酚醛树脂加乌落托品在加热时发生缩聚反应而产生硬化。

2.结合剂的选用原则

1）结合剂的性质必须与被结合的耐火材料性质相适应。酸性、中性耐火材料可选用酸性、中性和弱碱性结合剂。而碱性耐火材料则不能直接适用酸性结合剂，只能采用中性或碱性结合剂，若在还原性条件下使用，也可选用高残碳的有机类结合剂。

2）选用的结合剂要与材料的成型方法或施工性能相适应。烧成耐火制品一般采用暂时结合剂（如木质素磺酸盐等），而不烧耐火制品一般采用化学结合剂（如磷酸二氢铝、水玻璃等）；浇注耐火材料应选用在常温下能产生凝结与硬化的结合剂，如水化合的，或化学结合的（加硬化剂），或凝聚结合的（加凝聚剂）结合剂；捣打料和可塑料可选用黏着结合的、或化学结合的、或陶瓷结合的结合剂；而喷射耐火材料可选用与浇注耐火材料相似的结合剂。

3）选用的结合剂必须与材料的高温使用性能相适应，不应降低材料的高温结构强度、抗侵（腐）蚀性和抗渣渗透性。如高铝质或黏土质浇注料可以采用普通铝酸钙水泥或结合黏土作结合剂，而刚玉质或刚玉——尖晶石质浇注料则应采用纯铝酸钙水泥或反应性氧化铝作结合剂。

结合剂的分类及选用原则

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