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抚顺棋牌最新版本|陶瓷纤维纸中无机胶黏剂的应用
陶瓷纤维纸中无机 胶黏剂的应用

       陶瓷纤维纸具有良 好的性能,不仅可用作炉衬的 内壁 保温隔热材料和高 温器具的密封材料,冰箱的保温材 料,建材的隔热、隔音 、防火材料,冶金、化工、石油 的保 温保暖材料等 ,也可用作航空、航 天的保温、隔热材料, 其前景十分广阔 [1,2]。
       由于无机纤维自身 无结合性,所以常常需要使用 黏合剂。所用有机 黏合剂有丙烯酸系树脂、聚氨酯类 乳液、聚醋酸乙烯 酯类、丙烯腈与丙烯酸丁酯的聚合 物、聚乙烯醇等 ,但这些有机系材料 在高温下使用时, 会发生恶臭和产生 有害气体、降低纸的质量等,所以也 多使用胶体硅、硅 酸钠、磷酸铝等无机黏合剂[3]。
      为了分析不同种类 无机胶黏剂对陶瓷纤维纸特性的影响,实验中选用氧化铝 、硅酸钠和硫酸铝-氨水三种无机胶黏 剂,并对它们进行了两 两组合实验:液体氧化铝与硅酸 钠,胶体氧化铝 与水玻 璃,以及胶体氧化铝 与 硫酸铝-氨水。使用不同种 类胶黏剂以及不同胶黏剂的组合抄造陶瓷纤维纸,通过测定陶瓷纤维 纸的物理性能和烧失量,来探讨各种胶黏剂 体系的不同效果。
    1 实验
    1.1 原料
    硅酸铝纤维   :三门峡市天宝特种 耐火纤维有限公司;胶体氧化铝 :浙江省中明化工科 技有限公司;Al2 (SO4)3:AR,天津市永大化学试 剂开发中心;NH4OH 溶液:AR,天津市北方天医化 学试剂厂。
    1.2 实验步骤
    利用湿法工艺抄造 陶瓷纤维纸的主要工艺过程包 括打浆、离心除渣 、疏解分散、抄片、干燥和测定纸张的 相关性能。首先采 用标准纤维解离器直接将纤维打散,然后进行重力沉降 除渣,最后加入胶黏剂 ,使用纸 页抄片器进行抄片 ;使用喷雾器进行表 面施胶,或采用 一定浓度的氧化铝 溶胶进行浸渍处理;利用烘缸进行干燥 ,干燥后的陶瓷纤维 纸用于各项性能的测定。
    1.3 陶瓷纤维纸性能 的测试
    物理性能的测定 :根据纸品的国家标 准进行测定, 包括定量(GB/T451.2-1989)、厚度(GB/T451.3- 1989)和抗张强度 (GB/T453-1989)。
热学性能的测定 :烧失量。烧失量是 在高温(620 ~750℃)灼烧之后的失量 ,主要包括陶瓷纤维 纸中结构水的重量和掺加物因灼烧而失去的重量,烧失量是陶瓷纤维 海泡石制品的一项重要技术指标,烧失量越低 ,制品的耐高温性能 就越好。
    2 结果与讨论
    2.1 单组分胶黏剂对 陶瓷纤维纸特性的影响
    2.1.1 胶体氧化铝  的用量
                     
      从图1中可以看出     ,随着胶体氧化铝 添加量的不 断增加,陶瓷纤维纸的抗张  指数不断增大。胶体氧化 铝的添加量为 20%时,陶瓷纤维纸的抗张  指数为0.82 N?m/g,胶体氧化铝 用量增加至25%时,抗张指数为  0.91N?m/g,提高了11.0%。当胶体氧化铝 从25% 增加至40%时,抗张指数从  0.95N?m/g变化到 1.92N?m/g,提高的百分率依次 为13.7%、55.6% 和14.3%。可见,陶瓷纤维纸的抗张  指数随着胶体氧 化铝用量的增加 ,一开始提高的速率 较低,然后迅速变 大,最后逐步降低。
     同时可以看出   ,随着胶体氧化铝 用量的增加,陶瓷纤维纸的烧失 量也在逐渐上升。用量从20%到40%, 烧失量依次增加了 23.1%、29.1%、7.3%和6.7%, 曲线一开始上升迅 速,随着胶体氧化铝 用量继续增加, 上升幅度逐渐下降 。
     从上述的分析结果 可以得到,陶瓷纤维纸的抗张  指数随着胶体氧化铝 用量的增加,出现不断提高的趋 势,提高的速率是先小 后大,最后逐步减小。烧 失量的变化也是随着用量的增加不断上升,但上升幅度会逐渐 下降。
    2.1.2 液体氧化铝 的用 量
                  
      从图2中可以看出     ,随着浸入液体氧化 铝浓度的增 加,开始时陶瓷纤维纸 的强度会迅速上升。当浸入液体氧化铝浓度为5%时,陶瓷纤维纸的抗张  指数为 3.59N?m/g,浸入浓度增加至 7%时,抗张指数为  4.53N?m/g,提高了26.2%。当浸入浓度继续 增加至 9%时,抗张指数上升至 4.67N?m/g,提高了3.1%。可 见,陶瓷纤维纸的抗张  指数随着浸入液体氧化铝浓度的 增加,一开始迅速上升 ,然后上升幅度会下 降。
    同时可以看出   ,随着浸入液体氧化 铝浓度的增加 一开始烧失量增加 缓慢。当其用量为5%和7%时,陶瓷纤维纸的烧失 量大幅度上升,依次上升了 52.6%和 35.9%。
    从上述的分析结果 可以得到,陶瓷纤维纸的抗张 指数随着浸入液体氧化 铝浓度的增加,开始能够大幅 提高,然后效果就逐渐不 明显了。而烧失量的变化趋 势却与其相反 ,一开始增加缓慢 ,液体氧化铝用量为 5%时,增加非常迅速。
    2.1.3 硫酸铝-氨水的用量
                      
    从图3中可以看出     ,随着硫酸铝 -氨水添加量的不断 增加,陶瓷纤维的强度性 能不断地得到明显的改善。 当硫酸铝-氨水的添加量 从 80%增加到120%时,陶瓷 纤维的抗张强度不 断提高,特别是当添加量从 80%增 加到100%的时候,抗张指数从  0.66N?m/g迅速提 高至0.93N?m/g,但添加量再次增加 至120%,陶瓷 纤维纸的抗张指数 强度仅从0.93N?m/g提高至 0.94N?m/g,增强效果不是很明 显。
    同时可以看出   ,陶瓷纤维纸的烧失 量依次增加了 1.1%,4.7%和2.8%,上升幅度很小。
    从以上的分析结果 可以得出,单独使用硫酸铝  -氨 水作为陶瓷纤维纸 的增强剂时,硫酸铝-氨水的添加量 非常大,达到100%的时候才会出现明 显的效果,而此 时的抗张指数仅为 0.93N?m/g,强度非常小 ,因此 单独使用硫酸铝  -与氨水对陶瓷纤维 纸的增强效果不是特别明显。
    尽管单独使用硫酸 铝  -氨水时,对陶瓷纤维纸的增 强效果不是特别明显,但是在实际操作时 可以看到这两者能够使陶瓷纤维分散的更加均匀,有利于纸页的成型 。并且硫酸铝溶液可以在打浆的时候先加入,由于其呈弱酸性 ,对纤维的疏解有利 。
    2.2 各种无机胶黏剂 及其组合对纸张性能的影响
    2.2.1 胶体氧化铝 
                      
    从图4中可以看出     ,单独使用胶体氧化 铝 时,陶瓷 纤维纸的强度较低 ,与水玻璃配合使用 时,从20%到 30%,强度依次增加了 11%、153%和59%;与80% 硫酸铝-氨水配合使用时 ,从25%到35%,强度依次下 降了10%、0.6%和31%。由此可见 ,胶体氧化铝 与 水玻璃配合可以提 高强度,特别是在胶体氧化铝 用量 为25%和30%时,增强效果非常显著 。而与硫酸铝- 氨水配合使用会降 低强度。
    2.2.2 液体氧化铝
    从图5中可以看出     ,单独使用液体氧化 铝时已经 具有较高的强度 ,与硅酸配合使用时 ,以10%添加量为例 ,从5%到9%分别下降了 43%、38%和15%。说明液体氧化铝 不适合 与其它种类的胶黏 剂一起使用,不仅起不到协同作 用, 反而会破坏液体氧 化铝的增强作用。
                          
    3 结论
    3.1 采用液体氧化铝 浸渍的陶瓷纤维纸强度最高,含有液体氧化铝的 配方强度也很好,抗张指数可以达到 4.70N?m/g。但这种陶瓷纤维 纸的柔软性极差,烧 失量也非常高 ,可见其耐热性能并 不好。
    3.2 采用胶体氧化铝 及与水玻璃配合使用的陶瓷纤维纸,强度也不错 ,并且柔软性好 ,烧失量远低于液体 氧化铝,耐热性能高。联系 到工业实际对陶瓷纤维纸的要求,单独使用胶体氧化 铝 ,或与水玻璃配合使 用是比较合适的。

 

发布:admin 时间:[2011/4/7]
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     三门峡市天宝特种 耐火纤维有限公司 (原三门峡市节能产 品厂)主要生产经营:耐火纤维、耐火材料、绝热材料、耐火纤维毯、陶瓷纤维毯、保温涂料、硅酸铝异型制品、耐火纤维毡  、耐火纤维板、耐火纤维棉  、高温粘结剂  、耐火涂料、硅酸铝纤维   纸、硅酸铝纤维   毯、岩棉制品、耐火纤维针刺毯  、硅酸铝纤维   板、普通、标准、高纯、高铝、含锆硅酸铝耐火纤维、多晶莫来石耐火纤维及多晶氧化铝纤维制成的毯、毡、纸、硬板、异型件、折叠模块 、炉料等产品。

 
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