酚醛樹脂黏合劑在耐火材料中的應(yīng)用如下圖所示。酚醛樹脂包括熱固性和熱塑性酚醛樹脂黏合劑，主要用于制備含碳耐火磚，該類耐火磚大多數(shù)用于鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)。如MgO-C磚常用酚醛樹脂作為黏合劑，且以線型酚醛樹脂加HMTA的黏合劑為主，較少使用固化太快的熱固性酚醛樹脂。Al2O3-C磚、Al2O3-SiO2-C磚主要使用液體熱固性酚醛樹脂，其樹脂的分子量比較低，固化反應(yīng)不太快，有利于浸潤無機(jī)組分并減少黏合劑的用量。在鎂鉻磚制備中常使用糖漿和鹽鹵無機(jī)黏合劑，若結(jié)合使用酚醛樹脂，可提高耐火磚的結(jié)合強(qiáng)度。相對來說，在不定型耐火材料生產(chǎn)中，較多使用瀝青黏合劑，而較少使用酚醛樹脂，但隨環(huán)境要求的提高，酚醛樹脂在不定型耐火材料的使用量將大幅度提高。

1、酚醛樹脂黏合劑在定型耐火材料中的應(yīng)用

用于定型耐火材料制備和生產(chǎn)的酚醛樹脂黏合劑有熱固性和熱塑性酚醛樹脂黏合劑，其品種比較多，可適用于不同加工方法，以及不同耐火材料的制備與生產(chǎn)。

（1）鎂碳磚

鎂碳磚具有良好的抗高溫性和熱傳導(dǎo)性，廣泛用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯、電爐、HP電爐、UHP電爐。高檔的鎂碳磚還需加其他添加劑，如加入金屬粉末Al、Be及Si、SiC、炭黑等，這些耐火磚對樹脂黏合劑的PH值及浸潤性有特殊要求。

高強(qiáng)鎂碳磚的通用配方如下：

耐火骨料60%～70%

混合粉料20%430%

黏合劑3%～5%

固化劑0.2%～0.4%

添加劑2%～5%（普通型一般不加）

黏合劑最低用量（熱塑性酚醛樹脂）為3.1%，困料12h，可保存1個(gè)月。

黏合劑最低用量（熱固性酚醛樹脂）為3.5%，困料4h，可保存2天。高強(qiáng)鎂碳磚中，鎂的來源是含量大于96%的電熔鎂砂或高純鎂砂，碳的來源是固定碳大于等于93%的鱗片石墨。

（2）鋁碳磚和鋁鎂碳磚

①鋁碳磚

鋁碳磚是用含氧化鋁的物質(zhì)和含碳C物質(zhì)，加入SiC和Si，用酚醛樹脂或其他有機(jī)黏合劑混合、燒結(jié)而得的一類耐火磚，主要用于高爐內(nèi)襯。

鋁碳磚的參考配方如下：

粗骨料 40%～60%

細(xì)骨料 5%～20%

鱗片石墨 8%～15%

SiC 4%～10%

耐火粉料 15%～250%

酚醛樹脂 4%～6%

②鋁鎂碳磚

鋁鎂碳磚是用高鋁土熟料、剛玉、鎂鋁尖晶石、鎂砂、石墨、酚醛樹脂混合，低溫?zé)崽幚矶?。主要用于鋼包?nèi)襯磚、大中型鋼包，特別是連鑄爐外精煉用的鋼包。黏合劑必須使用高性能酚醛樹脂。

其組分參考配方如下：

耐火骨料 58%～68%

高鋁粉 15%～30%

鎂鋁尖晶石 6%～12%

鎂砂 6%～12%

碳素材料 3%～12%

酚醛樹脂 5%～7%

2、酚醛樹脂黏合劑在不定型耐火材料中的應(yīng)用

不定型耐火材料在使用前不經(jīng)高溫?zé)Y(jié)，原料顆粒之間只靠黏合劑的粘接作用使其成為聚集體，并使所形成的構(gòu)筑物或制品具有一定的強(qiáng)度。顆粒料在不定型耐火材料中基本保持其原有特性，而由黏合劑將其粘接成構(gòu)筑物或制品后，性能在很大程度上取決于黏合劑。因此，黏合劑是不定型耐火材料中的重要組分。酚醛樹脂黏合劑具有不定型耐火材料理想的黏合和固化特性，在不定型耐火材料中將有不可取代的地位。由于不定型耐火材料占整個(gè)耐火材料總量的比例逐年上升，尤其在發(fā)達(dá)國家比例已達(dá)到50%左右，所以耐火材料酚醛樹脂黏合劑的需求量在逐步增長。用酚醛樹脂作為不定型耐火材料黏合劑時(shí)，可以在酚醛樹脂中加入專用的增塑劑以及石蠟、油脂等，除可以防止樹脂過早交聯(lián)固化之外，還可改善不定型耐火材料的塑性。以酚醛樹脂作為黏合劑的不定型耐火材料的混合過程通常是在常溫下冷混合，這樣制備的不定型耐火材料有較長的貯存期。

3、酚醛樹脂耐火材料的發(fā)展

當(dāng)今耐火材料將向低成本和環(huán)境友好兩大方向發(fā)展，成本低廉有利于競爭取勝，環(huán)境友好有利于被人們所接受，如耐火材料對環(huán)境危險(xiǎn)性和釋放的減少可改進(jìn)生產(chǎn)和使用工作環(huán)境，并減少對大氣環(huán)境的影響，這是人們所希望的。就酚醛樹脂耐火材料來說，提高產(chǎn)炭率、提高黏合強(qiáng)度、減少氣孔率、減少對環(huán)境污染、使用改性偶聯(lián)劑等將成為酚醛耐火材料將來發(fā)展的主要內(nèi)容。

河南耐火材料廠 http://www.zzhoudd.com