专利名称：一种无水泥浇注料用酰胺类结合剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及不定形耐火材料技术领域，具体涉及一种无水泥浇注料用酰胺类结合剂。
背景技术：
酰胺凝胶注膜成型技术最先应用于陶瓷领域，该技术首次将传统陶瓷工艺和聚合物化学有机结合起来，开创了陶瓷成型工艺中利用高分子单体聚合进行成形的技术，该技术中有机物主要采用酰胺类单体和交联剂。该法的主要优点为所得陶瓷生坯的强度高。关于酰胺类结合剂在耐火材料领域的应用，在本发明人之一曾参与研究的一篇中国专利文献CN 101362654B中公开了一种浇注料用有机-无机复合结合剂及其制备方法， 但该种有机-无机复合结合剂应用于浇注料存在问题如下①丙烯酰胺和N-N-亚甲基双丙烯酰胺在水中的溶解度有限，尤其N-N’ -亚甲基双丙烯酰胺比较难溶解于水中，且其本身添加量比较小，通过在搅拌的2 ;3min将有机物完全的溶解于水中具有一定的困难，导致没有溶解的有机物在干燥和养护过程中析出，致使浇注料表面粉化严重，进而导致耐火材料的强度大幅度降低，且多数在干燥过程中即出现开裂现象；②该有机-无机复合结合剂只适用于铝硅体系中，应用范围有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于高铝质、刚玉质、碳化硅质无水泥浇注料等的酰胺类结合剂，该结合剂可有效避免浇注料表面粉化，提高耐火材料的抗折强度和耐压强度。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是
一种无水泥浇注料用酰胺类结合剂，以重量百分比计，它含有丙烯酰胺88. 4 90. 0%、 N-N'-亚甲基双丙烯酰胺8. 4 10. 0%、过硫酸铵0. 8 1. 0%、四甲基乙二胺配合物0. 4
0. 6%ο所述酰胺类结合剂含有丙烯酰胺89. 8%、N-N’ -亚甲基双丙烯酰胺8. 8%、过硫酸铵 0. 9%、四甲基乙二胺配合物0. 5%。所述四甲基乙二胺配合物为氯化亚铜或氯化锌的甲醇溶液在氧气氛下与 N, N，N’，N’-四甲基乙二胺反应形成的四甲基乙二胺的碱式氯化铜或氯化锌配合物。所述酰胺类结合剂在浇注料中添加量为浇注料重量的0. 3 0. 7%。所述酰胺类结合剂在浇注料中的使用方法如下
根据酰胺类结合剂各组分的配比及在浇注料中的添加量将称量好的酰胺类结合剂溶解于水中，在浇注料搅拌过程中，将溶解有酰胺结合剂的水加入浇注料中。本发明具有积极有益的效果
1.本发明酰胺类结合剂通过溶解于水中的方式加入浇注料中，有效的解决了浇注料表面粉化的问题，大大提高了浇注料的抗折强度和耐压强度；2.本发明酰胺类结合剂适用范围广，适用于高铝质、刚玉质、碳化硅质等无水泥浇注料，也可适用于耐火捣打料、喷补料、喷射料、可塑料、火泥等形式的不定形耐火材料；添加本发明结合剂的耐火材料适用于砌筑冲天炉、铁水沟、混铁炉、钢包等部位；
3.应用本发明酰胺类结合剂的浇注料脱模时间短、易于养护或免于养护，施工工艺得到简化，施工效率得到提高。
具体实施例方式以下结合具体实施例进一步阐述本发明。下述实施例中无特别说明或阐述的方法或步骤，均为常规方法或步骤；所用原料及试剂无特别说明，均为市售。实施例1 一种无水泥浇注料用酰胺类结合剂，以重量百分比计，含有丙烯酰胺 89. 8%、N-N'-亚甲基双丙烯酰胺8. 8%、过硫酸铵0. 9%、四甲基乙二胺配合物[Cu (OH) Cl · TMEDA] 0. 5%。实施例2无水泥浇注料用酰胺类结合剂在铝硅体系浇注料中的应用
浇注料配方特级矾土熟料(颗粒)72%，特级矾土熟料(细粉)19%，硅灰5%，α -Al2O3微粉4%，实施例1所述酰胺类结合剂用量为上述浇注料重量的0. 5%。按实施例1中酰胺类结合剂的配比称量所需的量，并溶解于浇注料所需水中。按实施例2中配方配料，干混均勻后外加溶解有上述酰胺类结合剂的5% ( ω )水， 再搅拌120s，浇注成160mmX40mmX40mm的试样，自然养护24h后脱模，经110°C X24h烘干。实验结果(MPa):110°C，抗折 5. 29，耐压；35. 8 ;400°C，抗折 7. 44，耐压沘.18 ； 600 °C，抗折 6. 75，耐压洸.03 ；800 °C，抗折 8. 37，耐压 40. 95。实施例3 无水泥浇注料用酰胺类结合剂在不含硅灰的高铝浇注料体系中的应用
浇注料配方棕刚玉颗粒50%，板状刚玉细粉37%，硫酸钡6%，α -Al2O3微粉7%，分散剂 (聚羧酸盐)0. 2%，实施例1所述酰胺类结合剂用量为上述浇注料重量的0. 5%。按实施例1中酰胺类结合剂的配比称量所需的量，并溶解于浇注料所需水中。按实施例3中配方配料，干混均勻后外加溶解有酰胺类结合剂的5% ( ω )水，再搅拌120s，浇注成160mmX 40mmX 40mm的试样，自然养护24h后脱模，经110°C X 24h烘干。实验结果(MPa):110°C，抗折 5. 05，耐压 30. 9 ;400°C，抗折 5. 14，耐压四.6; 600°C，抗折 5. 25，耐压四.8 ;800°C，抗折 5. 30，耐压 30. 2。实施例4 无水泥浇注料用酰胺类结合剂在刚玉-尖晶石质浇注料体系中的应用
浇注料配方板状刚玉颗粒和细粉84%，α -Al2O3微粉6%，尖晶石细粉10%，分散剂 0. 2%，实施例1所述酰胺类结合剂用量为上述浇注料重量的0. 5%。按实施例1中酰胺类结合剂的配比称量所需的量，并溶解于浇注料所需水中。按实施例4中配方配料，干混均勻后外加溶解有酰胺类结合剂的5% ( ω )水，再搅拌120s，浇注成160mmX 40mmX 40mm的试样，自然养护24h后脱模，经110°C X 24h烘干。实验结果(MPa) :110°C,抗折4. 89，耐压洸.2 ；400 °C,抗折5. 0，耐压沘.18 ； 600°C，抗折 5. 2，耐压 27. 03 ；800°C，抗折 5. 1，耐压 27. 95。
实施例5 —种无水泥浇注料用酰胺类结合剂，以重量百分比计，它含有丙烯酰胺 88. 4%、N-N'-亚甲基双丙烯酰胺10. 0%、过硫酸铵1. 0%、四甲基乙二胺碱式氯化铜配合物 0. 6%。该结合剂应用于实施例2中所述的铝硅体系浇注料中，添加量为浇注料重量的0. 7%。 加水(用水量同常规)按实施例2所述的方法制成试样。试样测试实验结果(MPa) :110°C，抗折5. 27，耐压35. 7 ；400°C，抗折7. 40，耐压 28.20 ；600°C，抗折 6. 72，耐压洸.02 ；800°C，抗折 8. 34，耐压 40. 93。实施例6 —种无水泥浇注料用酰胺类结合剂，以重量百分比计，它含有丙烯酰胺 90. 0%、N-N'-亚甲基双丙烯酰胺8. 6%、过硫酸铵1. 0%、四甲基乙二胺碱式氯化铜配合物 0. 4%。该结合剂应用于实施例3中所述的不含硅灰的高铝浇注料体系中，添加量为浇注料重量的0. 7%。加水(用水量同常规)按实施例3所述的方法制成试样。试样测试实验结果(MPa) 110°C，抗折5. 02，耐压30. 7 ;400°C，抗折5. 15，耐压 29. 3 ;600°C，抗折 5. 22，耐压四.7 ;800°C，抗折 5.沘，耐压 30. 0。
权利要求
1.一种无水泥浇注料用酰胺类结合剂，其特征在于，以重量百分比计，它含有丙烯酰胺 88. 4 90. 0%、Ν-Ν，-亚甲基双丙烯酰胺8. 4 10. 0%、过硫酸铵0. 8 1. 0%、四甲基乙二胺或四甲基乙二胺配合物0. 4 0. 6%。
2.根据权利要求1所述的无水泥浇注料用酰胺类结合剂，其特征在于，该酰胺类结合剂含有丙烯酰胺89. 8%,N-N'-亚甲基双丙烯酰胺8. 8%、过硫酸铵0. 9%、四甲基乙二胺或四甲基乙二胺配合物0. 5%。
3.根据权利要求1或2所述的无水泥浇注料用酰胺类结合剂，其特征在于，所述四甲基乙二胺配合物为四甲基乙二胺碱式氯化铜配合物、四甲基乙二胺碱式氯化锌配合物中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的无水泥浇注料用酰胺类结合剂，其特征在于，该酰胺类结合剂在浇注料中添加量为浇注料重量的0. 3 0. 7%。
5.根据权利要求4所述的无水泥浇注料用酰胺类结合剂，其特征在于，该酰胺类结合剂在浇注料中的使用方法如下根据所述酰胺类结合剂各组分的配比及在浇注料中的添加量将称量好的酰胺类结合剂溶解于水中，在浇注料搅拌过程中，将溶解有酰胺结合剂的水加入浇注料中。
全文摘要
本发明涉及一种无水泥浇注料用酰胺类结合剂。它含有丙烯酰胺88.4～90.0%、N-N'-亚甲基双丙烯酰胺8.4～10.0%、过硫酸铵0.8～1.0%、四甲基乙二胺配合物0.4～6%。本发明酰胺类结合剂通过溶解于水中的方式加入浇注料中，有效的解决了浇注料表面粉化的问题，大大提高了浇注料的抗折强度和耐压强度；该结合剂适用于高铝质、刚玉质、碳化硅质等无水泥浇注料，也可适用于耐火捣打料、喷补料、喷射料、可塑料、火泥等形式的不定形耐火材料；添加本发明结合剂的耐火材料适用于砌筑冲天炉、铁水沟、混铁炉、钢包等部位；应用本发明酰胺类结合剂的浇注料脱模时间短、易于养护或免于养护，施工效率高，工艺简单。
文档编号C04B24/12GK102417319SQ20111025182
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者周安宏, 张 诚, 张顺庆, 石凯, 郑化, 顾华志 申请人:河南省耕生耐火材料有限公司