【개요】 페놀 수지는 내화물의 중요한 바인더입니다. 아스팔트에 비해 페놀 수지는 내화물 및 흑연에 대한 습윤성이 우수하고 잔류 탄소 율이 높고 접착력이 우수하며 상온에서 혼합 및 성형 할 수 있습니다. 그린 바디는 고강도, 유해 물질 함량이 적다는 장점이 있으며 작업 환경을 개선 할 수 있습니다. 탄소 함유 내화물의 바인더로 널리 사용되었습니다. 이 기사는 페놀 수지로 시작하여 마그네시아-탄소 벽돌, 알루미늄-탄소 벽돌 및 기타 탄소 복합 형태의 내화물뿐만 아니라 턴 디쉬 건조 재료, 고로 무수 건 머드 및 기타 비정질 내화물에 페놀 수지의 적용을 분석하고 논의합니다.
내화물에 사용되는 페놀 수지의 연구는 주로 수지의 개질에 초점을 맞추고 있습니다. 그 중에서도 수지 잔류 탄소의 구조와 성능을 개선하기 위해 촉매 반응을 사용하는 것이 향후 연구의 주요 추세입니다. 바인더는 내화물에 없어서는 안될 성분으로, 내화물 입자와 분말을 합착시키는 역할을합니다. 고성능 페놀 수지를 관통하는 새로운 유형의 네트워크의 합성은 향후 연구의 또 다른 추세입니다. 이 방법은 주로 수지 자체의 구조를 변경하여 경화 후 일반 페놀 수지보다 복잡한 네트워크 구조를 갖도록하는 데 중점을 둡니다. 재료의 저온 베이킹 강도 및 중온 강도를 향상시키면서 페놀 양을 줄이고 페놀 수지 비용을 절감합니다.
1 페놀 수지
페놀 수지 (Phenolicresins)는 페놀 화합물과 알데히드 화합물의 중축 합으로 제조 된 대규모 합성 수지입니다. 사용되는 알데히드 화합물은 주로 포름 알데히드이며, 아세트 알데히드, 포름 알데히드, 푸르 푸랄 또는 여러 알데히드의 혼합물과 같은 다른 알데히드가 일반적으로 사용됩니다. 페놀 수지' 고유의 화학 구조와 고분자 가교 네트워크 구조는 우수한 접착력, 우수한 내열성, 독특한 내마모성 및 우수한 난연성과 같은 우수한 특성을 부여합니다. 따라서 페놀 수지는 유리 섬유 강화 플라스틱, 성형 재료, 접착제, 열 및 전기 절연 재료, 코팅 등에 널리 사용됩니다.
페놀 수지는 구조와 가열 형태에 따라 열경화성 페놀 수지와 노 볼락 페놀 수지의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 열경화성 페놀 수지는 수산화 칼륨, 수산화 나트륨, 수산화 바륨 또는 수산화칼슘과 같은 알칼리를 촉매로 사용하고 포름 알데히드 / 페놀> 1의 몰비로 pH> 7을 조절하고 특정 온도에서 시간. 추가로 반응 할 수있는 반응성 메틸 올기를 포함하는 수지. 열가소성 페놀 수지는 일반적으로 노 볼락 또는 노 볼락 수지라고합니다. 옥살산, 염산, 황산 및 포름산과 같은 산성 촉매의 작용하에 포름 알데히드 (F)와 과잉 페놀 (P)의 반응에 의해 생성되는 페놀 수지로, 그 중 몰 비율 (F / P)=0.6-0.9). 열경화성 수지인지 열가소성 수지인지에 관계없이 최종 경화 구조는 3 차원 네트워크 구조 인 동일합니다. 고온에서 수지 탄화로 얻은 잔류 탄소는 내화물 작업을 지원하고 수명을 보장하는 중요한 구조입니다.
2 탄소 복합 형 내화물에 페놀 수지 적용
현재 금속 제련 산업, 특히 철강 산업의 발전으로 내화물에 대한 수요가 크게 증가하여 내화물 산업에서 페놀 수지의 적용이 증가하고 있습니다. 내화물은 금속 제련 산업, 시멘트 산업 및 세라믹 산업에서 널리 사용됩니다. 바인더는 내화물 생산에 없어서는 안될 성분으로 내화물 입자와 분말을 결합시키는 역할을합니다. 더욱이 내화물의 생산 관행에서 사람들은 페놀 수지의 품질과 안정성이 탄소 함유 내화물의 성능에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나임을 인식하고 페놀 수지의 중요성이 점점 더 두드러지고 있습니다.
2.1 마그네시아 탄소 벽돌에 적용
마그네시아-카본 브릭은 용융 마그네시아, 흑연 및 바인더로 소성 된 고온 탄소 복합 복합 재료입니다. 상대적으로 긴 서비스 수명을 가지고 있으며 용광로 수명은 1600 개 이상의 용광로에 도달 할 수 있습니다. 따라서 최근 몇 년 동안 급속한 발전을 이루었습니다. 마그네시아 탄소 벽돌은 주로 우수한 특성 때문에 철강 야금 산업에서 널리 사용되지만 바인더 페놀 수지의 특성은 마그네시아 탄소 벽돌의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 마그네시아 탄소 벽돌에 사용되는 페놀 수지는 고형분 함량이 높고 상대 분자량이 낮으며 잔류 탄소 율이 높고 수분 함량이 낮다는 특성을 가져야합니다.
수지의 다양한 특성과 그 원료 비율 및 합성 공정과의 관계를 연구함으로써 마그네시아 탄소 벽돌 합성을위한 페놀 수지의 최상의 원료 비율은 m (F) / m (P) =라고 결론지었습니다. 1.0 ~ 1.3; 촉매는 w (NaOH)=50 % NaOH 용액이고, 첨가량은 페놀 질량의 1 % ~ 1.5 %이고; 가장 좋은 합성 과정은 60 ~ 70 ℃에서 1 시간 동안 반응 한 다음 80 ~ 90 ℃까지 1 ~ 2 시간 동안 가열하는 것입니다. 최적의 원료 비율과 공정 조건에서 합성 된 페놀 수지는 상대 분자량 300 ~ 400, 점도 15 ~ 20Pa · s, 고형분 77.0 % ~ 82.0 % (w), 잔류 탄소 율 43.0 % ~ 49.0 % (w)로 마그네시아 탄소 벽돌 용 페놀 수지의 성능 요건을 충족 할 수 있습니다.
마그네시아 탄소 벽돌의 성능은 결합 시스템에 의해 형성된 탄소 구조에 크게 좌우되기 때문에 페놀 수지 열분해는 무질서한 취성 균질 유리 탄소 구조를 형성하며 이는 산화 및 응력에 매우 민감하므로 마그네시아 탄소 벽돌 수지는 내 산화성 및 기계적 특성을 개선하기 위해 종종 아스팔트와 같은 다른 바인더와 결합됩니다.
2.2 알루미늄 탄소 벽돌에 적용
알루미늄-카본 벽돌은 흑연과 커런덤을 원료로하고 일정량의 바인더와 첨가제를 믹서에 첨가하여 압착합니다. Al2O3와 C는 제품의 소성 온도에서 고체상 반응을 일으키지 않기 때문에 알루미늄-탄소 벽돌의 결합 강도는 주로 첨가제와 결합제에서 비롯됩니다. 페놀 수지는 우수한 특성으로 인해 알루미늄 탄소 벽돌에 널리 사용됩니다. 현재 알루미늄-탄소 내화물은 페놀 수지를 결합 제로 널리 사용합니다. 결합 원리는 주로 경화 과정에서 페놀 수지 분자 세그먼트를 교차 결합하여 네트워크 구조를 형성함으로써 결합제와 재료 사이의 결합력을 향상시키는 것입니다.
3 비 형상 내화물에 페놀 수지의 적용
페놀 수지는 주로 탄소 함유 성형 내화물 제품의 결합 제로 사용됩니다. 최근에는 그 응용 분야가 지속적으로 확대되고 있으며, 비 형질 내화물의 바인더로 사용되고 있습니다.
3.1 무수 고로 진흙에 적용
다른 형태가 아닌 내화물에 비해 페놀 수지가 건 클레이에 가장 널리 사용됩니다. 초기 건 머드는 바인더로 주로 타르와 피치를 사용했지만 사용 과정에서 타르 피치는 발암 물질과 검은 연기를 발생시켜 환경에 큰 해를 끼치며 소결이 어렵고 천천히 굳어졌습니다. . 무수 건 머드의 바인더로서 페놀 수지는 바인더로서 타르로 인한 오염 문제를 피할뿐만 아니라 건 머드의 내식성, 소결성 및 내마모성을 향상시킵니다.
3.2 턴 디시 건조 재료에 적용
건식 턴 디시 재료가 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 국내외 턴 디시 건식 작업에서 가장 널리 사용되는 바인더는 페놀 수지로 시공성과 사용성이 우수합니다. 그러나 페놀 수지는 용강의 탄소와 수소화를 증가시키는 단점이 있고, 중 / 고온에서 고비용 및 저 강도라는 단점이있어 페놀 수지를 턴 디시 건식 재료에 적용하는 데 어느 정도 방해가된다.
일반적으로이 기사에서는 마그네시아 카본 브릭, 알루미늄 카본 브릭, 턴 디쉬 건재 및 고로 무수 건 머드와 같은 다양한 유형의 내화물에 페놀 수지의 적용을 분석합니다. 최초의 합성수지 인 페놀 수지는 열경화성, 고 건조 강도, 고온 강도의 장점을 가지고 있으며 널리 사용되고 있습니다. 탄소 복합 내화물 제조시 내화물 분야에서 더 나은 결합 제로 사용됩니다. 그러나 페놀 수지는 두 가지 주요 단점이 있습니다. 높은 비용과 열분해 숯은 유리 숯으로, 내화물에서의 적용에 어느 정도 영향을 미칩니다.
