一种高热敏性的节能环保耐火材料的制作方法

文档序号:17689342发布日期:2019-05-17 20:54阅读:172来源:国知局

本发明涉及耐火材料技术领域,具体为一种高热敏性的节能环保耐火材料。



背景技术:

耐火材料是指耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料,耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下,抵抗高温作用不软化熔倒的摄氏温度,但仅以耐火度来定义已不能全面描述耐火材料了,1580℃并不是绝对的,现定义为凡物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料称为耐火材料,耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域,合金板材有很好的耐火性能,而且强度高,机械设备外壳一般采用的是合金板材,合金板材是由一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物,但使用合金板材导致机械设备生产成本增加以及重量增加,人们急需一种轻质材料来替代合金板材。

现有的耐火材料,强度不高、同时没有很好的韧性、比重大、散热性能不好,同时制作过程极其复杂,生产成本高,浪费了大量的能源,不能用作于机械设备的外壳。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种高热敏性的节能环保耐火材料,解决了耐火材料强度不高、同时没有很好的韧性、比重大、散热性能不好,制作过程复杂的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种高热敏性的节能环保耐火材料,其原料按重量份比包括:聚丙烯25-50份、氧化钙10-14份、硬脂酸钙6-10份、氧化硅晶体12-16份、导热碳纤维6-10份、水合硅酸镁超细粉7-9份、粘接剂1-3份、阻燃剂2-5份、增韧剂6-8份。

优选的,其原料包括如下组分:聚丙烯25份、氧化钙14份、硬脂酸钙10份、氧化硅晶体16份、导热碳纤维10份、水合硅酸镁超细粉9份、粘接剂3份、阻燃剂5份、增韧剂8份。

优选的,其原料包括如下组分:聚丙烯37份、氧化钙12份、硬脂酸钙8份、氧化硅晶体14份、导热碳纤维8份、水合硅酸镁超细粉8份、粘接剂2份、阻燃剂4份、增韧剂7份。

优选的,其原料包括如下组分:聚丙烯50份、氧化钙10份、硬脂酸钙6份、氧化硅晶体12份、导热碳纤维6份、水合硅酸镁超细粉7份、粘接剂1份、阻燃剂2份、增韧剂6份。

水合硅酸镁超细粉为用于聚丙烯、尼龙、聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和聚脂类等塑料的填料,其工业制作方法为,将开采来的滑石选取优良滑石后直接用雷蒙磨或其它高压磨直接粉碎即可。

导热碳纤维是一种为热工设计所开发的高导热碳纤维材料,这种碳纤维在纤维方向上的导热系数可以超过铜,同时具有良好的机械性能、导电性能和优异的导热及辐射散热能力,由这种碳纤维制成的纤维状高导热碳粉本身呈纤维状,可以设计导热取向。

优选的,所述粘接剂为热熔型粘接剂,所述阻燃剂为磷酸二铵和磷酸氢二铵混合制备而成,所述增韧剂由季戊四醇制备而成。

本发明还公开了一种高热敏性的节能环保耐火材料的制备方法,具体包括以下步骤:

s1、选取原料聚丙烯、氧化钙、硬脂酸钙、氧化硅晶体、导热碳纤维、水合硅酸镁超细粉、粘接剂、阻燃剂、增韧剂,按其重量比分称取原料;

s2、选取s1中称取的聚丙烯、氧化钙、硬脂酸钙、氧化硅晶体、导热碳纤维和水合硅酸镁超细粉加入高混机中,加入其总比重0.5-1倍的无菌水,温度设定在50-60℃,对其进行充分的混合搅拌,待其完全混合后,继续向高混机中加入s1中称取的粘接剂、阻燃剂、增韧剂,温度设定在70-80℃,直至其完全混合,得混合物料;

s3、将s2中的混合物料加入模压设备中,混合物料经6-8mpa进行模压,保压时间为1-2min,得胚料;

s4、将s3中的胚料进行一级烘干,烘干温度控制在100-110℃,烘干时间为1-1.5h,对一级烘干后的胚料进行二级烘干,烘干温度控制在200-260℃,烘干时间为0.5-1h,对的二级烘干后的胚料进行三级烘干,烘干温度控制在50-100℃,烘干时间为5-7h,待三级烘干完毕后得高热敏性的节能环保耐火材料。

(三)有益效果

本发明提供了一种高热敏性的节能环保耐火材料。与现有技术相比具备以下有益效果:该一种高热敏性的节能环保耐火材料,通过其原料按重量份比包括:聚丙烯25-50份、氧化钙10-14份、硬脂酸钙6-10份、氧化硅晶体12-16份、导热碳纤维6-10份、水合硅酸镁超细粉7-9份、粘接剂1-3份、阻燃剂2-5份、增韧剂6-8份,s1、选取原料聚丙烯、氧化钙、硬脂酸钙、氧化硅晶体、导热碳纤维、水合硅酸镁超细粉、粘接剂、阻燃剂、增韧剂,按其重量比分称取原料,s2、选取s1中称取的聚丙烯、氧化钙、硬脂酸钙、氧化硅晶体、导热碳纤维和水合硅酸镁超细粉加入高混机中,加入其总比重0.5-1倍的无菌水,温度设定在50-60℃,对其进行充分的混合搅拌,s3、将s2中的混合物料加入模压设备中,混合物料经6-8mpa进行模压,保压时间为1-2min,得胚料,s4、将s3中的胚料进行一级烘干,烘干温度控制在100-110℃,烘干时间为1-1.5h,对一级烘干后的胚料进行二级烘干,烘干温度控制在200-260℃,烘干时间为0.5-1h,对的二级烘干后的胚料进行三级烘干,可实现通过添加氧化钙、硬脂酸钙、氧化硅晶体、导热碳纤维、水合硅酸镁超细粉、阻燃剂和增韧剂使得该耐火材料的强度高、有很好的耐火性能、同时韧性非常好、比重轻、散热性能好,在制作过程中对原料进行了充分的混合,进行分级烘干,很大程度上提高了耐火材料的生产质量,同时制作简单,生产成本低,节能环保,该耐火材料可以替代合金板材,从而很大程度上降低了机械设备的重量。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供三种技术方案:一种高热敏性的节能环保耐火材料的制备方法,具体包括以下实施例:

实施例1

s1、选取原料聚丙烯25份、氧化钙14份、硬脂酸钙10份、氧化硅晶体16份、导热碳纤维10份、水合硅酸镁超细粉9份、粘接剂3份、阻燃剂5份、增韧剂8份,按其重量比分称取原料;

s2、选取s1中称取的25份聚丙烯、14份氧化钙、10份硬脂酸钙、16份氧化硅晶体、10份导热碳纤维和9份水合硅酸镁超细粉加入高混机中,加入其总比重0.5倍的无菌水,温度设定在50℃,对其进行充分的混合搅拌,待其完全混合后,继续向高混机中加入s1中称取的3份粘接剂、5份阻燃剂、8份增韧剂,温度设定在70℃,直至其完全混合,得混合物料;

s3、将s2中的混合物料加入模压设备中,混合物料经6mpa进行模压,保压时间为1min,得胚料;

s4、将s3中的胚料进行一级烘干,烘干温度控制在100℃,烘干时间为1h,对一级烘干后的胚料进行二级烘干,烘干温度控制在200℃,烘干时间为0.5h,对的二级烘干后的胚料进行三级烘干,烘干温度控制在50℃,烘干时间为5h,待三级烘干完毕后得高热敏性的节能环保耐火材料。

实施例2

s1、选取原料聚丙烯37份、氧化钙12份、硬脂酸钙8份、氧化硅晶体14份、导热碳纤维8份、水合硅酸镁超细粉8份、粘接剂2份、阻燃剂4份、增韧剂7份,按其重量比分称取原料;

s2、选取s1中称取的37份聚丙烯、12份氧化钙、8份硬脂酸钙、14份氧化硅晶体、8份导热碳纤维和8份水合硅酸镁超细粉加入高混机中,加入其总比重0.75倍的无菌水,温度设定在55℃,对其进行充分的混合搅拌,待其完全混合后,继续向高混机中加入s1中称取的2份粘接剂、4份阻燃剂、7份增韧剂,温度设定在75℃,直至其完全混合,得混合物料;

s3、将s2中的混合物料加入模压设备中,混合物料经7mpa进行模压,保压时间为1.5min,得胚料;

s4、将s3中的胚料进行一级烘干,烘干温度控制在105℃,烘干时间为1.25h,对一级烘干后的胚料进行二级烘干,烘干温度控制在230℃,烘干时间为0.75h,对的二级烘干后的胚料进行三级烘干,烘干温度控制在75℃,烘干时间为6h,待三级烘干完毕后得高热敏性的节能环保耐火材料。

实施例3

s1、选取原料聚丙烯50份、氧化钙10份、硬脂酸钙6份、氧化硅晶体12份、导热碳纤维6份、水合硅酸镁超细粉7份、粘接剂1份、阻燃剂2份、增韧剂6份,按其重量比分称取原料;

s2、选取s1中称取的50份聚丙烯、10份氧化钙、6份硬脂酸钙、12份氧化硅晶体、6份导热碳纤维和7份水合硅酸镁超细粉加入高混机中,加入其总比重1倍的无菌水,温度设定在60℃,对其进行充分的混合搅拌,待其完全混合后,继续向高混机中加入s1中称取的1份粘接剂、2份阻燃剂、6份增韧剂,温度设定在80℃,直至其完全混合,得混合物料;

s3、将s2中的混合物料加入模压设备中,混合物料经8mpa进行模压,保压时间为2min,得胚料;

s4、将s3中的胚料进行一级烘干,烘干温度控制在110℃,烘干时间为1.5h,对一级烘干后的胚料进行二级烘干,烘干温度控制在260℃,烘干时间为1h,对的二级烘干后的胚料进行三级烘干,烘干温度控制在100℃,烘干时间为7h,待三级烘干完毕后得高热敏性的节能环保耐火材料。

效果实施例

某华东机械设备生产厂商,使用实施例1-3制得的高热敏性的节能环保耐火材料,经高温火烧以及撞击实验结果得出,使用实施例2中高热敏性的节能环保耐火材料比使用实施例1和实施例3中高热敏性的节能环保耐火材料耐火能力强,强度高,综上所述得出实施例2中的高热敏性的节能环保耐火材料效果最佳。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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