酚醛树脂

酚醛树脂由于具有热硬性、干燥强度大、在高温下有较高的强度等多方面优点，已作为新一代环保型结合剂广泛应用于干式料、修补料、压入料、炮泥等不定形耐火制品以及铝碳砖、镁碳砖等碳复合耐火材料中，其低温固化后的结合性能及炭化后热解碳的性能直接影响了耐火材料制品的性能。以下是酚醛树脂在不定形耐火材料中的应用研究：

在中间包干式料中的应用研究

中间包干式料的运用日益广泛，其中镁质中间包干式料运用最多，这类材料早在十几年前就在美国等国家得到应用。酚醛树脂是国内外中间包干式工作衬中使用最为广泛的结合剂，其具有良好的使用性能和施工性能。用于中间包干式料，可以起到耐钢水和渣夜侵蚀的作用，并且使用后易与永久层分离，有利于翻包。但由于酚醛树脂具有使钢水增碳、增氢、中高温强度低和高成本等缺陷，一定程度上阻碍了酚醛树脂在中间包干式料中的应用。

目前，国内对于干式料用酚醛树脂的研究还不多，大都是采用无机结合剂与酚醛树脂混合应用于中间包干式料以提高其中温强度。有研究表明，将硼玻璃与酚醛树脂混合应用于镁质干式料，可以较好的提高干式料的低温烘烤强度和中温强度，但是硼玻璃在高温时也会形成低熔相影响材料的性能。

在修补料中的应用研究

修补料作为一种抗剥落、高强耐火喷涂料广泛的应用于转炉大面和炉底的修补上。酚醛树脂由于具有污染小，硬化时间短，热态流动性好等特点，被广泛应用于修补料中。但酚醛树脂结合强度不如沥青，为了克服这一缺陷，当前的研究大都是将酚醛树脂和沥青复合作为修补料的结合剂，当两种结合剂混合时可以发生交联反应或缩聚反应使材料产生一定的强度。

以改性粉状沥青和酚醛树脂混合作为修补料的结合剂，改性粉状沥青可以很好的与树脂发生交联反应提高修补料的结合强度，同时可以提高其高温流动性、缩短其硬化时间。可以很好的优化修补料的结合强度和硬化时间。但沥青的加入不仅会降低修补料的流动性和硬化时间，同时沥青带来的环境污染问题也急需解决。

在压入料中的应用研究

酚醛树脂作为结合剂可用于无水高炉压入料，以提高压入料的流动性能和与基体之间良好的粘结性能。此外，酚醛树脂也可作为高炉热修补硬质压入料用结合剂，以定期的对高炉炉壁实施压入修补，来消除炉壁红区。

但随着高炉朝着大型化、高效化和长寿化方向发展，普通的树脂结合剂已经不能满足钢铁业的需要。将有机硅改性酚醛树脂作为结合剂应用于硬质压入料上，经有机硅改性后的酚醛树脂同时具有热固性和热塑性，所制压入料在压入过程中既具有流动性又能在高温时迅速固化产生强度，同时耐侵蚀性强，适于用在高炉修补上。

在无水炮泥中的应用研究

早期的炮泥主要是采用焦油和沥青作为结合剂，但其在使用过程中会产生黑烟和致癌物质不利于环保。酚醛树脂作为无水炮泥的结合剂，不仅消除了焦油作结合剂产生的污染，同时也改善了炮泥的烧结性、耐蚀性和耐磨性。相对于其他不定形耐火材料，酚醛树脂在炮泥中的应用前景最为广泛。

国外对炮泥用结合剂的研究比较早，早期也是用焦油作结合剂，但由于焦油作结合剂存在着环境污染、难于烧结和硬化速度慢等一系列问题，不少国家已将酚醛树脂作为一种新的结合剂应用到无水炮泥中。日本名古屋厂分别将酚醛树脂和焦油作为为结合剂应用于Al2O3-SiC-C系无水炮泥，并对其性能进行了比较，结果发现，以酚醛树脂结合的无水炮泥其各项性能较以煤焦油结合的有明显提高;法国TRB公司生产的以酚醛树脂结合的炮泥可在35℃下保存一年，且使用性能不变，在世界上处于领先地位;近年来欧洲国家设计将改性酚醛树脂作为结合剂应用于无水炮泥，使其显气孔率在25%~32%之间，且1450℃高温抗折强度达到3.2~4.5Mpa，将其试用于顶压达到0.15Mpa的3800m³的高炉上，使用效果良好。

目前国内高炉用无水炮泥大多是以焦油和蒽油作为结合剂，也有将酚醛树脂作为一种新的结合剂应用到无水炮泥的研究。不少学者将焦油、改性树脂和焦油-树脂复合物应用于无水炮泥中，并对炮泥的使用性能进行了探讨，结果发现以焦油-树脂复合结合的无水炮泥性能优，以改性树脂结合的次之。除了作为结合剂外，酚醛树脂也可以作为增碳剂应用到无水炮泥中。

就当前无水炮泥用结合剂来说，以焦油-树脂复合结合的使用性能要好于以树脂结合的，但随着人们环保意识的增强，酚醛树脂完全替代焦油作为结合剂用于无水炮泥是必然的趋势，而研究的重点应放在酚醛树脂的改性和低成本化上。