结合剂不仅会影响到耐火保温砖的制备工艺,而且还会影响到制品显微结构的变化进而影响到其使用性能。因此,选择合适的结合剂对于耐火保温砖的制备起到重要的影响。
由于结合剂对产品的性能及工艺有很大的影响,根据镁产品的制备工艺,其对结合剂的要求主要有:对石墨及镁砂的润湿角小,能很好的与石墨及镁砂颗粒结合在一起,粘度小流动性强;高温热处理之后能使制品保持较高的强度,使 其不产生膨胀或收缩;残炭率要高,且对环境无污染。耐火材料常用的结合剂主要有以下三种类型:
①沥青类结合剂:主要使用的为焦油沥青,它是一种热塑性材料,能很好的与镁砂、石墨等结合且高温热处理之后 具有很高的残碳率,价格便宜低,曾被耐材企业广泛的使用。但是由于人们环保意识的增加及焦油沥青对环境污染的加剧,使得现在焦油沥青的使用率下降。
②树脂类结合剂:这是当前产品生产企业主要使用的一类结合剂,分为热塑性酚醛树脂及热固性酚醛树脂等。在常温下酚醛树脂便能和镁砂、石墨等颗粒很好的结合,且具有高温热处理后残炭率高的优点。但是由于酚醛树脂炭化后所形成的基质为玻璃态结构,使得镁碳砖的抗氧化性及热震稳定性降低。
③改性沥青及改性树脂:针对焦油沥青及酚醛树脂在使用过程中的不足,使得人们对现有的焦油沥青及酚醛树脂进行改性。经过改性之后的沥青及树脂,在高温炭化后能形成一些原位生成的碳纤维或者镶嵌结构而不是较差的玻璃态结构,这将有助于提高产品的高温使用性能,如提高抗氧化性及热震稳定性。