[发明专利]一种镁钙碳耐火材料及其制备方法

权利要求书

1.一种镁钙碳耐火材料，其特征在于，包括以下成分（按质量百分比计）：酚醛树脂15-18%、聚酯树脂10-15%、镁钙砂细粉8-12%、改性硼砂6.2-7.3%、菱镁矿粉4.2-4.8%、硅酸镁粒料3.8-4.4%、硅酸钙粒料3.1-3.5%、胶粉聚苯颗粒4.1-4.5%、石墨烯3-6%、有机官能硅烷1.28-1.87%、聚甲基硅氧烷1.35-2.45%、氧化铝微片2.35-2.87%、流变剂3.6-4.5%、催化剂4.5-5.7%、溶剂为余量。

2.根据权利要求1所述的一种镁钙碳耐火材料，其特征在于，包括以下成分（按质量百分比计）：酚醛树脂18%、聚酯树脂10%、镁钙砂细粉8%、改性硼砂6.2%、菱镁矿粉4.2%、硅酸镁粒料3.8%、硅酸钙粒料3.1%、胶粉聚苯颗粒4.1%、石墨烯3%、有机官能硅烷1.28%、聚甲基硅氧烷1.35%、氧化铝微片2.35%、流变剂3.6%、催化剂4.5-5.7%、溶剂为余量。

3.根据权利要求1所述的一种镁钙碳耐火材料，其特征在于，包括以下成分（按质量百分比计）：酚醛树脂17%、聚酯树脂14%、镁钙砂细粉11%、改性硼砂6.8%、菱镁矿粉4.6%、硅酸镁粒料4.2%、硅酸钙粒料3.4%、胶粉聚苯颗粒4.4%、石墨烯5%、有机官能硅烷1.65%、聚甲基硅氧烷2.13%、氧化铝微片2.65%、流变剂4.1%、催化剂5.2%、溶剂为余量。

4.根据权利要求1所述的一种镁钙碳耐火材料，其特征在于，包括以下成分（按质量百分比计）：酚醛树脂16%、聚酯树脂12%、镁钙砂细粉9%、改性硼砂6.4%、菱镁矿粉4.4%、硅酸镁粒料4%、硅酸钙粒料3.2%、胶粉聚苯颗粒4.2%、石墨烯4%、有机官能硅烷1.42%、聚甲基硅氧烷1.86%、氧化铝微片2.56%、流变剂3.8%、催化剂4.9%、溶剂为余量。

5.根据权利要求1所述的一种镁钙碳耐火材料，其特征在于，包括以下成分（按质量百分比计）：酚醛树脂15%、聚酯树脂15%、镁钙砂细粉12%、改性硼砂7.3%、菱镁矿粉4.8%、硅酸镁粒料4.4%、硅酸钙粒料3.5%、胶粉聚苯颗粒4.5%、石墨烯6%、有机官能硅烷1.87%、聚甲基硅氧烷2.45%、氧化铝微片2.87%、流变剂4.5%、催化剂5.7%、溶剂为余量。

6.根据权利要求1-5所述的一种镁钙碳耐火材料，其特征在于：所述催化剂为有机钛酸盐；所述溶剂为正丁醇、二甲苯、三甲苯和乙酸乙酯的聚合物，且正丁醇、二甲苯、三甲苯和乙酸乙酯的比例为2:1:1:2。

7.根据权利要求1-5所述的一种镁钙碳耐火材料，其特征在于：所述石墨烯是由碳原子SP2杂化轨道组成的六角型蜂巢晶格的平面薄膜；所述流变剂采用的是德固赛，型号为R972。

8.一种如权利要求1-7所述的镁钙碳耐火材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：称取既定量的聚甲基硅氧烷、流变剂和氧化铝微片放在搅拌容器中以1200r/min的速度搅拌30-50分钟，得到混合溶液，将石墨烯加入混合溶液中，搅拌25-45分钟，继续添加有机官能硅烷、催化剂和50%溶剂，混合搅拌均匀后得到混合料A；

步骤二：取硅酸镁粒料、硅酸钙粒料和胶粉聚苯颗粒置入干燥机中进行干燥，干燥温度控制在75-85℃，干燥时间为120-180分钟，干燥后分别通过球磨机进行球磨，球磨后的粉末分别过200目筛进行筛分，筛分后得到硅酸镁粉、硅酸钙粉和胶粉聚苯粉；

步骤三：向步骤二中得到的硅酸镁粉、硅酸钙粉和胶粉聚苯粉中加入占其体积30-40%的纯净水，然后搅拌均匀，搅拌过程中依次加入菱镁矿粉和镁钙砂细粉，继续搅拌20-40分钟，得到混合料B；

步骤四：制备改性硼砂：将硼砂加到焙烧炉中，在170-190℃的温度下焙烧1-3小时，然后将加热后的硼砂趁热加到旋转研磨装置中，通过高速搅拌研磨脱去表面粘结剂，再将该硼砂加到纯化水超声振荡3-5小时，再用水洗至中性烘干，再加入相应组分的海泡石、炭黑和氧化铝，搅拌均匀后研磨，然后过400-600目的筛网，最后往过筛后的细粉中加入钛酸正丁酯，混合搅拌均匀后得到改性硼砂；

步骤五：制备混合树脂溶液：将酚醛树脂和聚酯树脂投入电磁搅拌器中，加入占其体积为20-30%的水混合，搅拌温度控制在65-80℃，搅拌速度为250-400r/min，搅拌均匀后得到混合树脂溶液；

步骤六：将混合树脂溶液、改性硼砂、混合料B和混合料A依次倒入高压釜中，在55-70℃的温度下，按300-450转/分的转速搅拌10-30min，静置3-5小时后得到镁钙碳耐火材料。