酚醛树脂结合剂在耐火材料中的使用特性与效

酚醛树脂结合剂在耐火材料中的使用特性与效果，酚醛树脂是由工业苯酚和甲醛在酸性或碱性催化剂下经缩聚反应而制成的，根据受热后变化大致分为甲阶（可溶）酚醛树脂（热固性树脂）及热塑性酚醛树脂二大类。甲阶酚醛树脂多呈水溶液状，是低分子量的，相反热塑性酚酸树脂多为固体，是高分子量的；当加热后，可使甲阶（可溶）酚醛树脂硬化，而热塑性酚醛树脂则不发生硬化，必须加入硬化剂（固化剂）变成难溶的固体。硬化剂通常加入六亚甲基四胺（简称六胺）,分子式（CH2)6N,,其用量约是树脂用量的5%。也可以用甲阶酚醛作为固化剂使用。

酚醛树脂作为碳复合耐火材料的结合剂，其原因是酚醛树脂粘结能力强；成型时砖坏强度大；炭化率高；烧结后强度大；在较低温下产生硬化；含有害物质少。

酚醛树脂是高粘度的结合剂，如按不同比率把粉末状热塑树脂混合到液状甲阶酚醛树脂（热固酚醛树脂）中时会提高混合物的粘度。但粘性对温度的依赖性极大，随气温而变化。如在冬季气温低，其充填性会变差。

残碳是碳复合耐火材料结合剂性能要求的指标之一。同一种结合剂残碳与粘度一样随成分变化而改变，而且影响材料的高温性能，残碳愈高高温性能愈好。

甲酚和酚醛的摩尔比（F/P摩尔比）和炭化率有密切关系。由F/P=0.7~1.5摩尔比合成的酚醛树脂，计算数值和实验值比较，F/P=1.1~1.3的树脂炭化率高，当F/P摩尔比增高时，炭化率呈缓慢降低的趋势。

又以F/P为1.3和2.5合成的酚醛树脂，在氨气流中加热，比较它们的重量损失，结果是F/P=2.5的树脂损失少。其原因认为是F/P摩尔比高时，多形成—CH2一结合在碳化过程中自由折叠转化成石墨结构的可能性大。

热塑性酚醛树脂的种类和六亚甲基四胺加入量与碳化率有关。分子量高，或适量加六亚甲基四胺，能提高炎化率。当用甲阶酚醛树脂作热塑性酚醛树脂的硬化剂时，亦有可能提高炭化率，但其炭化率偏低。

酚醛树脂在热分解时产生的气体大致如下：

第一阶段：至℃为止，气体状成分占1~2%,还有水、酚、甲醛等。

第二阶段：在~℃之间。在此期间大部分气体状成分都被放出。还有水、CO、CO2、CH.酚、甲醛、二甲苯酚类等。

第三阶段：在C以上。还有水、CO2、CH4、苯、甲苯、酚、甲酚类、二甲苯酚类等。

在此阶段发生收缩。因此密度增加、气体和液体的透过性减少。

酚醛树脂在加热过程中放出H20,不宜作含游离氧化钙耐火材的结合剂。

酚醛树脂在热缩合和热聚合阶段，其峰谷都较宽，气体挥发物逸出速度缓慢，最大挥发速度小、形成网状碳结构，能保证制品的强度和致密度而降低气孔率。酚醛树脂类结合剂粘度大、残碳高、热性能缓慢，是碳复合耐火制品较理想的结合剂。