结合剂和外加剂

1、结合剂和外加剂不定形耐火材料由具有一定粒度级配的耐火骨料和粉料、结合剂、外加剂混合而成的耐火材料，又称散状耐火材料。用于热工设备衬里，不经烧成工序，直接烘烤使用。同耐火砖比较，具有工艺简单（因省去烧成工序）、节约能源、成本低廉、便于机械化施工等特点。在某些热工设备上使用效果比耐火砖好。结合剂的重要性不定形耐火材料使用前未经过高温烧结，颗粒之间只能靠结合剂的粘结作用使其结为整体，使其具有一定强度。也就是说，不定形耐火材料产品的性能很大程度上依赖粘接剂的影响。因此，要充分发挥结合剂的粘结性和其他有利影响，尽量减少和避免结合剂对高温性能带来的不利影响。结合剂的分类按化学组成分无机结合剂有机结合剂按硬

2、化特点分气硬性结合剂水硬性结合剂热硬性结合剂陶瓷结合剂有机结合剂水溶性结合剂 糊精、粉状羧甲基纤维素、PVAC、PVA等非水溶性结合剂 硬沥青类、石蜡聚丙烯类、尿脘树脂炭素结合剂 焦油沥青、石油沥青、酚醛树脂水溶性结合剂粘结机理：这是一类具有大分子结构的可溶于水的有机物。其都具有极性基，可吸附极性水分子形成水化膜，溶于水或某些有机剂而形成粘性溶液，对于耐火材料颗粒有良好的润湿性，可在其上形成粘结膜而具有相高的粘着力，并使颗粒之间具有一定的结合力。经干燥，结合剂水溶物中的溶剂挥发，被枯结物所吸收，粘度提高，构筑物或制品的结合强度也随之提高。使用范围：该类结合剂广泛适用于生产具有规则形状的耐火制品

3、，在不定形耐火材料中多作为辅助结合剂，与其他永久结合剂配合使用。非水溶性结合剂粘结机理：这类结合剂主要是热塑性热塑性树脂树脂。使用时，将其加热软化或将它溶解于易挥发的溶剂中制成液体。以加热软化的方式使用时，结合剂与耐火材料在热态下混拌，并在热态下成型。软化成液态的结合剂能润湿颗粒的表面，形成薄的吸附层，从而使耐火物料粘结为整体。当冷却到常温时，结合剂硬化，构筑物或制品即具有相当高的强度。使用范围：这类结合剂通常在某些捣打料中使用。其中沥青由于烟尘较大，使用受到限制；石蜡易使产品产生裂纹，用之较少；聚乙烯类石油化工产品粘结性较好、制品强度高、无烟无臭，可广泛采用，但是价格较高。炭素结合剂粘结机理

4、：该类结合剂在常温下多呈固态或半固态，加热过程中，在一定度范围内具有热塑性。利用此种热塑性可使其与粒状和粉状料混拌均匀制成混合料，并可采用适当的施工方法将混合料制成具有相当高密度的构筑物或制品。随着温度的提高，结合剂发生分解气作用、接桥作用、脱氢和缩聚作用，发展为碳素结合，使构筑物或制品变硬而具有相当高的冷态和热态强度。使用范围：由于酚醛树脂具有的强度随加热而变化的特点，且其含有的对环境有害的物质较少，因此除用以生产不烧耐火制品外，在不定形耐火材料生产中也日益受到重视。无机结合剂 无机结合剂由无机物组成，多是在常温下皆可起结合作用的永久性结合剂。在不定形耐火材料中使用最为广泛。常用的水泥水泥结

5、合剂结合剂、硅酸盐硅酸盐结合剂结合剂、磷酸盐结合剂磷酸盐结合剂、氯化盐结合剂氯化盐结合剂和硫酸硫酸盐结合剂盐结合剂。无机结合剂铝酸盐水泥硅酸盐结合剂磷酸及磷酸盐结合剂氯化盐和硫酸盐结合剂铝酸盐水泥铝酸盐水泥通称高铝水泥，常指以铝酸钙为主要成分的水泥。铝酸钙水泥的化学组成主要是氧化铝和氧化钙,有的还有相当多的三氧化二铁和二氧化硅,其矿物组成为铝酸一钙、二铝酸钙，七铝酸十二钙以及钙黄长石、铁铝酸四钙等。铝酸盐水泥的水化和硬化铝酸盐水泥中含有大量的CA，其水化和水化物结晶对铝酸盐水泥的水化和硬化有重要影响。凝结与硬化由不同矿物组成的各种水泥和不同细度的水泥其凝结和强度发展的特点也不同。铝酸盐水泥的耐

6、火性能铝酸盐水泥是一种永久性结合剂。其耐火性能的优劣对不定形耐火材料的影响极为重要。一般而论，水泥中含三氧化二铁愈高，其耐火性愈低。含钙量对耐火性的影响也有此倾向水泥中含氧化铝的影响与此相反，随着水泥中的三氧化二铝含量提高，CA与CA2 的含量比相应降低。实践证明，普通高铝水泥只宜在1300以下使用；普通高铝水泥可用于1600以下；低钙高铝水泥的使用温度可在1600以上。铝酸盐水泥的应用该种水泥是制造浇注料用的主要结合剂，也可用以配制喷射料和投射料以及耐火泥。除了不宜同易水化的碱性瘠性料配合外，可以将其他种粒、粉状材料结为坚固的整体。硅酸盐结合剂俗称水玻璃，是许多钠硅酸盐的混合物，其中有原硅酸

7、钠、正硅酸钠和二硅酸钠。水玻璃的凝结与硬化常温下水玻璃的凝结缓慢，可以再里面添加一定促硬剂。通常是一些酸或含金属离子的外加物，以使其发生中合作用。加热变化水玻璃的应用水玻璃除不宜同极易水化的白云石类材料配合外，可同其他任何的瘠性材料配合制成各种不定形耐火材料。但由水玻璃制成的不定性耐火材料不宜水浸和受潮。氯化盐和硫酸盐结合剂许多氯化盐和硫酸盐的溶液或溶液与耐火材料反应的产物具有胶凝作用。这些金属盐在高温下可分解，只残留金属氧化物。其中有些氧化物本身具有相当高的熔点，有的与耐火材料互相反应也无助熔作用，而且许多分解产物还可能有助于耐火材料的烧结和其他高温性质，因而它是一类常用的结合剂。较常用的有氯化镁、硫酸铝等。硫酸铝结合体加热时的强度变化常温下强度增长缓慢，加热后强度变化如下图所示：外加剂外加剂减水剂调凝剂促凝集与促硬剂缓凝剂缓蚀剂减水剂减水剂主要用作水泥结合的浇注料和水硬性耐火泥的外加剂。当一些结合剂在凝结硬化时形成凝聚结构而影响可塑性时，加入减水剂有减水增塑的效果。两种调凝剂促凝集与促硬剂导致结合体早期强度增长，但对后期强度与不一定有积极作用缓凝剂适当延长结合剂凝结硬化时间，以方便施工和储存。缓蚀剂 在不定形耐火材料中有的酸性化学结合剂可与其中的金属产生对其结构和性质带来危害的