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专利名称：一种添加硼酸和碳化硼的炮泥及其制备方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411248711.0

专利申请（专利权）人：精冶源新材料河北有限公司
权利人地址：河北省唐山市曹妃甸工业区中日唐山曹妃甸生态工业园区中日六道以南,西港东路以西

专利发明（设计）人：左亮珠,田世秀,赵明

专利摘要：本发明涉及耐火材料领域，具体为一种添加硼酸和碳化硼的炮泥及其制备方法。包括以下步骤：步骤Ⅰ：称取粉料、高温改质沥青、液体结合剂、碳化硼、硼酸作为原料，备用；步骤Ⅱ：硅烷偶联剂改性碳化硼；步骤Ⅲ：将高温改质沥青加入至130~140℃；加入液体结合剂，在3000~4000rpm下剪切10~15分钟，降温至90~100℃，得到粘结剂；将粉料、硼酸、改性碳化硼干混10~15分钟；加入粘结剂，混碾，得到炮泥。方案中，以大豆油衍生的材料作为液体粘合剂，协同沥青有效提高保证炮泥具有较高的可塑性和粘合性；同时引入硼酸、碳化硼，有效增强炮泥的高温抗折强度、抗侵蚀等高温性能。

主权利要求：
1.一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤Ⅰ：称取粉料、高温改质沥青、液体结合剂、碳化硼、硼酸作为原料，备用；
步骤Ⅱ：将多巴胺、5?乙炔吡啶甲醛依次加入至乙醇中，氮气氛围下，在50 60℃下搅拌~反应3 5小时，纯化，得到炔基吡啶多巴胺；将炔基吡啶多巴胺、3?巯丙基三乙氧基硅烷、引~发剂依次加入至溶剂中，紫外光照反应2 2.5小时，得到改性偶联剂；将改性偶联剂、碳化硼~依次加入至乙醇水溶液中，调节pH=4.5±0.2，在60 70℃下搅拌3 4小时，洗涤、干燥，得到~ ~改性碳化硼；
步骤Ⅲ：将高温改质沥青加入至130 140℃；加入液体结合剂，在3000 4000rpm下剪切~ ~
10 15分钟，降温至90 100℃，得到粘结剂；将粉料、硼酸、改性碳化硼干混10 15分钟；加入~ ~ ~粘结剂，在50 60℃下混碾40 60分钟，得到炮泥；
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所述液体结合剂包括质量比为1.5 2:3 3.5的LDH改性大豆油、苯乙烯改性大豆油；
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所述LDH改性大豆油的制备方法为：将硝酸镍、硝酸铁、钼酸钠加入去离子水中，调节pH=9±0.2，得到金属盐溶液；将金属盐溶液滴加至炔基吡啶多巴胺?去离子水溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液；将其在120 130℃下水热反应24小时，得到炔基LDH；将炔基LDH、巯基乙~胺、引发剂依次加入至溶剂中，紫外光照反应2 2.5小时，得到氨基改性LDH；将环氧化大豆~油、氨基改性LDH、4?(2?氨基乙基)苯硼酸频哪醇酯、高氯酸锌依次加入至乙醇?DMF的混合溶剂中，使用三乙胺调节pH=8±0.2；氮气氛围下，在80 85℃下搅拌反应24小时，冷却、后处~理，得到LDH改性大豆油；
所述苯乙烯改性大豆油的制备方法为：将环氧大豆油丙烯酸酯、苯乙烯、马来酸酐、炔基吡啶多巴胺、引发剂依次加入至溶剂中，氮气氛围下，在80 85℃下搅拌反应3 4小时，蒸~ ~发溶剂，得到苯乙烯改性大豆油。
2.根据权利要求1所述的一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法，其特征在于：所述炮泥的原料包括以下组分：按照重量份数计，80骨料15 25份、氮化硅铁17 37份、碳化硅12~ ~ ~
27份、蓝晶石5 15份、广西白泥5 12份、高温氧化铝微粉5 13份、一级焦炭2 15份、硅灰1 10~ ~ ~ ~ ~份、高温改质沥青2 12份、液体结合剂5 20份、碳化硼0.1 0.6份、硼酸0.1 2份。
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3.根据权利要求2所述的一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法，其特征在于：所述氮化硅铁包括以下重量份物质：200目氮化硅铁15 25份、0?1mm氮化硅铁2 12份；所述碳化~ ~硅包括以下重量份物质：325F碳化硅10 25份、0?1mm碳化硅2 15份；
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所述80骨料包括1mm＜粒度≤3mm的第一骨料和0mm＜粒度≤1mm的第二骨料，两者质量比为1:1 3；所述一级焦炭包括1mm＜粒度≤3mm的第一焦炭和0mm＜粒度≤1mm的第二焦炭，~两者质量比为1.5 4:1；所述碳化硼的粒度为2 3μm。
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4.根据权利要求1所述的一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法，其特征在于：所述炔基吡啶多巴胺中，多巴胺、5?乙炔吡啶甲醛的质量比为1.5:1.3 1.5；所述炔基吡啶多巴~胺、3?巯丙基三乙氧基硅烷的质量比为2.5:2.3 2.5。
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5.根据权利要求1所述的一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法，其特征在于：所述LDH改性大豆油中包括以下重量份原料：10份环氧化大豆油、2 2.5份氨基改性LDH、1 1.5份~ ~
4?(2?氨基乙基)苯硼酸频哪醇酯、0.5 0.8份高氯酸锌。
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6.根据权利要求1所述的一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法，其特征在于：所述苯乙烯改性大豆油中包括以下重量份原料：30份环氧大豆油丙烯酸酯、5 7份苯乙烯、2 3份~ ~马来酸酐、2 3份炔基吡啶多巴胺。
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7.根据权利要求1 6任一项所述的一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法制备得到~的炮泥。 说明书 : 一种添加硼酸和碳化硼的炮泥及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种添加硼酸和碳化硼的炮泥及其制备方法。背景技术[0002] 在冶金行业领域中，炮泥是一种主要用于高炉出铁口的封堵材料，其作用是保证高炉的正常生产和安全运行。其中，炮泥一般需要具有良好的耐火性、抗渣性、抗氧化性、透气性等其他高温性能，以便于在出铁时快速固化形成封堵层、在需要时又能被轻松打开。[0003] 现有技术中，常规炮泥基本使用焦油或树脂作为液体结合剂，但是焦油在生产或使用过程中污染较大，而树脂存在保质期短的问题。新型的植物油类是环保性可再生资源，其具有作为液体结合剂的潜力。但是其与炮泥粉料之间界面作用不高，粘结性有待进一步提高；且其高温碳化后残碳率不高，导致烧后线性收缩高，高温抗折强度低，影响安全性。[0004] 综上所述，解决上述问题，制备一种添加硼酸和碳化硼的炮泥具有重要意义。发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种添加硼酸和碳化硼的炮泥及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：[0007] 一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法，包括以下步骤：[0008] 步骤Ⅰ：称取粉料、高温改质沥青、液体结合剂、碳化硼、硼酸作为原料，备用；[0009] 步骤Ⅱ：将多巴胺、5?乙炔吡啶甲醛依次加入至乙醇中，氮气氛围下，在50 60℃下~搅拌反应3 5小时，纯化，得到炔基吡啶多巴胺；将炔基吡啶多巴胺、3?巯丙基三乙氧基硅~烷、引发剂依次加入至溶剂中，紫外光照反应2 2.5小时，得到改性偶联剂；将改性偶联剂、~碳化硼依次加入至乙醇水溶液中，调节pH=4.5±0.2，在60 70℃下搅拌3 4小时，洗涤、干~ ~燥，得到改性碳化硼；[0010] 步骤Ⅲ：将高温改质沥青加入至130 140℃；加入液体结合剂，在3000 4000rpm下~ ~剪切10 15分钟，降温至90 100℃，得到粘结剂；将粉料、硼酸、改性碳化硼干混10 15分钟；~ ~ ~加入粘结剂，在50 60℃下混碾40 60分钟，得到炮泥。~ ~[0011] 较为优化地，所述炮泥的原料包括以下组分：按照重量份数计，80骨料15 25份、氮~化硅铁17 37份、碳化硅12 27份、蓝晶石5 15份、广西白泥5 12份、高温氧化铝微粉5 13份、~ ~ ~ ~ ~一级焦炭2 15份、硅灰1 10份、高温改质沥青2 12份、液体结合剂5 20份、碳化硼0.1 0.6~ ~ ~ ~ ~份、硼酸0.1 2份。~[0012] 较为优化地，所述氮化硅铁包括以下重量份物质：200目氮化硅铁15 25份、0?1mm~氮化硅铁2 12份；所述碳化硅包括以下重量份物质：325F碳化硅10 25份、0?1mm碳化硅2 15~ ~ ~份；[0013] 所述80骨料包括1mm＜粒度≤3mm的第一骨料和0mm＜粒度≤1mm的第二骨料，两者质量比为1:1 3；所述一级焦炭包括1mm＜粒度≤3mm的第一焦炭和0mm＜粒度≤1mm的第二~焦炭，两者质量比为1.5 4:1；所述碳化硼的粒度为2 3μm。~ ~[0014] 较为优化地，所述炔基吡啶多巴胺中，多巴胺、5?乙炔吡啶甲醛的质量比为1.5:1.3 1.5；所述炔基吡啶多巴胺、3?巯丙基三乙氧基硅烷的质量比为2.5:2.3 2.5。~ ~[0015] 较为优化地，所述液体结合剂包括质量比为1.5 2:3 3.5的LDH改性大豆油、苯乙~ ~烯改性大豆油。[0016] 较为优化地，所述LDH改性大豆油的制备方法为：将硝酸镍、硝酸铁、钼酸钠加入去离子水中，调节pH=9±0.2，得到金属盐溶液；将金属盐溶液滴加至炔基吡啶多巴胺?去离子水溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液；将其在120 130℃下水热反应24小时，得到炔基LDH；将~炔基LDH、巯基乙胺、引发剂依次加入至溶剂中，紫外光照反应2 2.5小时，得到氨基改性~LDH；将环氧化大豆油、氨基改性LDH、4?(2?氨基乙基)苯硼酸频哪醇酯、高氯酸锌依次加入至乙醇?DMF的混合溶剂中，使用三乙胺调节pH=8±0.2；氮气氛围下，在80 85℃下搅拌反应~24小时，冷却、后处理，得到LDH改性大豆油。[0017] 较为优化地，所述LDH改性大豆油中包括以下重量份原料：10份环氧化大豆油、2~2.5份氨基改性LDH、1 1.5份4?(2?氨基乙基)苯硼酸频哪醇酯、0.5 0.8份高氯酸锌。~ ~[0018] 较为优化地，所述苯乙烯改性大豆油的制备方法为：将环氧大豆油丙烯酸酯、苯乙烯、马来酸酐、炔基吡啶多巴胺、引发剂依次加入至溶剂中，氮气氛围下，在80 85℃下搅拌~反应3 4小时，蒸发溶剂，得到苯乙烯改性大豆油。~[0019] 较为优化地，所述苯乙烯改性大豆油中包括以下重量份原料：30份环氧大豆油丙烯酸酯、5 7份苯乙烯、2 3份马来酸酐、2 3份炔基吡啶多巴胺。~ ~ ~[0020] 与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：[0021] 方案中，以大豆油衍生物（LDH改性大豆油、苯乙烯改性大豆油）作为液体粘合剂，辅助高温改质沥青形成粘结剂，可以有效将炮泥中耐火骨料有效粘结在一起，使得炮泥具有良好的可塑性和结合强度，能够在炮泥混合过程中提高必要的润滑性，使得炮泥更加容易通过炮泥挤入铁口，形成稳定的封堵材料。[0022] 一般情况下，直接用大豆油或环氧化大豆油作为液体粘合剂，一是与沥青存在相容性问题，导致界面作用不强，影响粘合性；二是，大豆油在高温热解后残碳率低，会导致炮泥高温耐折性差。故而方案中使用LDH改性大豆油、苯乙烯改性大豆油复配作为液体粘合剂。其中，LDH改性大豆油苯乙烯是以镍、铁、钼三种金属的LDH，同时引入含氮环和含苯环的炔基吡啶多巴胺，利用螯合性插层在LDH上；由于炔基吡啶多巴胺的引入增强了残碳率，可以在烧结后形成补强剂，弥补在炮泥空隙中，抑制了烧结收缩率；同时，金属离子可以热解形成金属氧化物，从而有效促进碳化和石墨化，进一步提高了高温耐折性和耐侵蚀性能。需要说明的是：LDH的引入量需要控制，过多引入会产生过多的金属氧化物，会由于热膨胀系数不同导致高温下引起内部应力，导致烧结后结构破坏影响力学强度；且其会导致炮泥部分生成低熔点物，降低炮泥的强度、耐火性和抗侵蚀性。[0023] 其中，苯乙烯改性大豆油中使用环氧大豆油丙烯酸酯、苯乙烯、马来酸酐、炔基吡啶多巴胺共聚得到，其与LDH改性大豆油具有相似相容性；同时，其含有的苯乙烯、马来酸酐与沥青具有良好的相容性；可以作为相容剂，有效增强粘结剂之间的界面作用，提高粘结剂的流动性。另一方面，共聚接枝有效提高了烧结后的碳化性能，提高炮泥的高温性能。[0024] 此外，液体结合剂会分解释放出挥发分，逸出后留下空隙，进一步提高炮泥的透气性。[0025] 方案中，进一步引入含硼元素的硼酸作为低温烧结剂，使得结合剂炭化形成碳结合，结合耐高温的白泥，改善烧结性能。但是硼酸引入量过多会引入过多结合水，导致致密化和机械强度降低，故而方案中，限定了硼酸引入量，并在LDH改性大豆油中引入了硼酸酯链段部分替代引入硼元素。[0026] 方案中，进一步引入碳化硼能够显著提升炮泥的抗侵蚀和抗冲刷性能及抗渣性能和抗氧化性。添加碳化硼旨在改善炮泥的高温性能，增加透气性，抑制碳氧化，提高炮泥的流动性，增加炮泥的提升抗磨损性、强度和稳定性。同时，为了增强其在炮泥中的分散性，使用与液体粘合剂具有相似链段的硅烷偶联剂进行改性，提高其在炮泥中的分散性。[0027] 方案中，引入了蓝晶石，并引入钼金属元素，有效促进蓝晶石在针状莫来石中晶须的生长，形成三维晶须网络形成，降低烧结收缩，提高了力学强度和抗侵蚀性。[0028] 综上，本发明提供了一种添加硼酸和碳化硼的炮泥；以大豆油衍生的材料作为液体粘合剂，协同沥青有效提高保证炮泥具有较高的可塑性和粘合性；同时引入硼酸作为低温烧结剂，辅助碳化硼作为增强剂，在常规粉料中引入蓝晶石，有效增强炮泥的高温抗折强度等高温性能。具体实施方式[0029] 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0030] 需要说明的是，以下份数为质量份；本发明所有涉及的原料的购买厂家没有任何特殊的限制示例性地包括：环氧化大豆油的品牌为有朋；环氧大豆油丙烯酸酯的品牌为成丰；4?(2?氨基乙基)苯硼酸频哪醇酯的CAS号为138500?90?0；多巴胺的CAS号为51?61?6；5?乙炔吡啶甲醛的CAS号为940911?03?5；以下实施例中相关原料均为市购。[0031] 炔基吡啶多巴胺的制备：将1.5份多巴胺、1.35份5?乙炔吡啶甲醛依次加入至20份乙醇中，氮气氛围下，在60℃下搅拌反应4小时，纯化，得到炔基吡啶多巴胺；[0032] 改性偶联剂的制备：将2.5份炔基吡啶多巴胺、2.4份3?巯丙基三乙氧基硅烷、0.1份AIBN引发剂依次加入至四氢呋喃中，紫外光照反应2小时，得到改性偶联剂；[0033] LDH改性大豆油的制备：（1）将3.2份硝酸镍、2.1份硝酸铁、0.8份钼酸钠加入100份去离子水中，调节pH=9.1，得到金属盐溶液；将金属盐溶液滴加至浓度为10wt%的炔基吡啶多巴胺?去离子水溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液；将其在130℃下水热反应24小时，得到炔基LDH；（2）将5份炔基LDH、10份巯基乙胺、0.1份AIBN引发剂依次加入至溶剂中，紫外光照反应2小时，得到氨基改性LDH；（3）将10份环氧化大豆油、2.4份氨基改性LDH、1.3份4?(2?氨基乙基)苯硼酸频哪醇酯、0.6份高氯酸锌依次加入至浓度为50份浓度为50wt%的乙醇?DMF的混合溶剂中，使用三乙胺调节pH=8.2；氮气氛围下，在85℃下搅拌反应24小时，冷却、后处理，得到LDH改性大豆油。[0034] 苯乙烯改性大豆油的制备：将30份环氧大豆油丙烯酸酯、6份苯乙烯、3份马来酸酐、2份炔基吡啶多巴胺、BPO引发剂依次加入至甲苯中，氮气氛围下，在85℃下搅拌反应4小时，蒸发溶剂，得到苯乙烯改性大豆油。[0035] 实施例1：一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法，包括以下步骤：[0036] 步骤Ⅰ：（1）称取80骨料21份（1mm＜粒度≤3mm的第一骨料和0mm＜粒度≤1mm的第二骨料，两者质量比为1:2）、200目氮化硅铁20份、0?1mm氮化硅铁10份、325F碳化硅15份、0?1mm碳化硅10份、蓝晶石6份、广西白泥6份、高温氧化铝微粉6份、一级焦炭10份（1mm＜粒度≤3mm的第一焦炭和0mm＜粒度≤1mm的第二焦炭，两者质量比为1.5:1）、硅灰6份，得到粉料；[0037] （2）称取高温改质沥青8份、液体结合剂10份（1.8:3.2的LDH改性大豆油、苯乙烯改性大豆油）、2?3μm碳化硼0.5份、硼酸1.5份作为原料；[0038] 步骤Ⅱ：将改性偶联剂、碳化硼依次加入至70wt%乙醇水溶液中，调节pH=4.5，在65℃下搅拌4小时，洗涤、干燥，得到改性碳化硼；[0039] 步骤Ⅲ：（1）将高温改质沥青加入至135℃；加入液体结合剂，在3500rpm下剪切15分钟，降温至90℃，得到粘结剂；（2）将粉料、硼酸、改性碳化硼干混15分钟；加入粘结剂，在55℃下混碾60分钟，得到炮泥。[0040] 实施例2：一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法，包括以下步骤：[0041] 步骤Ⅰ：（1）称取80骨料21份（1mm＜粒度≤3mm的第一骨料和0mm＜粒度≤1mm的第二骨料，两者质量比为1:2）、200目氮化硅铁20份、0?1mm氮化硅铁10份、325F碳化硅15份、0?1mm碳化硅10份、蓝晶石6份、广西白泥6份、高温氧化铝微粉6份、一级焦炭10份（1mm＜粒度≤3mm的第一焦炭和0mm＜粒度≤1mm的第二焦炭，两者质量比为1.5:1）、硅灰6份，得到粉料；[0042] （2）称取高温改质沥青6份、液体结合剂8份（2:3的LDH改性大豆油、苯乙烯改性大豆油）、2?3μm碳化硼0.5份、硼酸2份作为原料，备用；[0043] 步骤Ⅱ：将改性偶联剂、碳化硼依次加入至70wt%乙醇水溶液中，调节pH=4.5，在65℃下搅拌4小时，洗涤、干燥，得到改性碳化硼；[0044] 步骤Ⅲ：（1）将高温改质沥青加入至135℃；加入液体结合剂，在3500rpm下剪切15分钟，降温至90℃，得到粘结剂；（2）将粉料、硼酸、改性碳化硼干混15分钟；加入粘结剂，在55℃下混碾60分钟，得到炮泥。[0045] 实施例3：一种添加硼酸和碳化硼的炮泥的制备方法，包括以下步骤：[0046] 步骤Ⅰ：（1）称取80骨料21份（1mm＜粒度≤3mm的第一骨料和0mm＜粒度≤1mm的第二骨料，两者质量比为1:2）、200目氮化硅铁20份、0?1mm氮化硅铁10份、325F碳化硅15份、0?1mm碳化硅10份、蓝晶石6份、广西白泥6份、高温氧化铝微粉6份、一级焦炭10份（1mm＜粒度≤3mm的第一焦炭和0mm＜粒度≤1mm的第二焦炭，两者质量比为1.5:1）、硅灰6份，得到粉料；[0047] （2）称取高温改质沥青10份、液体结合剂12份（1.5:3.5的LDH改性大豆油、苯乙烯改性大豆油）、2?3μm碳化硼0.3份、硼酸1份作为原料，备用；[0048] 步骤Ⅱ：将改性偶联剂、碳化硼依次加入至70wt%乙醇水溶液中，调节pH=4.5，在65℃下搅拌4小时，洗涤、干燥，得到改性碳化硼；[0049] 步骤Ⅲ：（1）将高温改质沥青加入至135℃；加入液体结合剂，在3500rpm下剪切15分钟，降温至90℃，得到粘结剂；（2）将粉料、硼酸、改性碳化硼干混15分钟；加入粘结剂，在55℃下混碾60分钟，得到炮泥。[0050] 对比例1：单一使用苯乙烯改性大豆油作为液体粘结剂；其余与实施例1相同；具体如下：[0051] 步骤Ⅰ：（1）称取80骨料21份（1mm＜粒度≤3mm的第一骨料和0mm＜粒度≤1mm的第二骨料，两者质量比为1:2）、200目氮化硅铁20份、0?1mm氮化硅铁10份、325F碳化硅15份、0?1mm碳化硅10份、蓝晶石6份、广西白泥6份、高温氧化铝微粉6份、一级焦炭10份（1mm＜粒度≤3mm的第一焦炭和0mm＜粒度≤1mm的第二焦炭，两者质量比为1.5:1）、硅灰6份，得到粉料；[0052] （2）称取高温改质沥青8份、苯乙烯改性大豆油10份、2?3μm碳化硼0.5份、硼酸1.5份作为原料，备用；[0053] 步骤Ⅱ：将改性偶联剂、碳化硼依次加入至70wt%乙醇水溶液中，调节pH=4.5，在65℃下搅拌4小时，洗涤、干燥，得到改性碳化硼；[0054] 步骤Ⅲ：（1）将高温改质沥青加入至135℃；加入液体结合剂，在3500rpm下剪切15分钟，降温至90℃，得到粘结剂；（2）将粉料、硼酸、改性碳化硼干混15分钟；加入粘结剂，在55℃下混碾60分钟，得到炮泥。[0055] 对比例2：增加LDH改性大豆油的使用量；其余与实施例1相同；具体如下：[0056] 步骤Ⅰ：（1）称取80骨料21份（1mm＜粒度≤3mm的第一骨料和0mm＜粒度≤1mm的第二骨料，两者质量比为1:2）、200目氮化硅铁20份、0?1mm氮化硅铁10份、325F碳化硅15份、0?1mm碳化硅10份、蓝晶石6份、广西白泥6份、高温氧化铝微粉6份、一级焦炭10份（1mm＜粒度≤3mm的第一焦炭和0mm＜粒度≤1mm的第二焦炭，两者质量比为1.5:1）、硅灰6份，得到粉料；[0057] （2）称取高温改质沥青8份、液体结合剂10份（3.2:1.8的LDH改性大豆油、苯乙烯改性大豆油）、2?3μm碳化硼0.5份、硼酸1.5份作为原料，备用；[0058] 步骤Ⅱ：将改性偶联剂、碳化硼依次加入至70wt%乙醇水溶液中，调节pH=4.5，在65℃下搅拌4小时，洗涤、干燥，得到改性碳化硼；[0059] 步骤Ⅲ：（1）将高温改质沥青加入至135℃；加入液体结合剂，在3500rpm下剪切15分钟，降温至90℃，得到粘结剂；（2）将粉料、硼酸、改性碳化硼干混15分钟；加入粘结剂，在55℃下混碾60分钟，得到炮泥。[0060] 对比例3：使用蒽油作为液体粘结剂；其余与实施例1相同；具体如下：[0061] 步骤Ⅰ：（1）称取80骨料21份（1mm＜粒度≤3mm的第一骨料和0mm＜粒度≤1mm的第二骨料，两者质量比为1:2）、200目氮化硅铁20份、0?1mm氮化硅铁10份、325F碳化硅15份、0?1mm碳化硅10份、蓝晶石6份、广西白泥6份、高温氧化铝微粉6份、一级焦炭10份（1mm＜粒度≤3mm的第一焦炭和0mm＜粒度≤1mm的第二焦炭，两者质量比为1.5:1）、硅灰6份，得到粉料；[0062] （2）称取高温改质沥青8份、蒽油10份、2?3μm碳化硼0.5份、硼酸1.5份作为原料，备用；[0063] 步骤Ⅱ：将改性偶联剂、碳化硼依次加入至70wt%乙醇水溶液中，调节pH=4.5，在65℃下搅拌4小时，洗涤、干燥，得到改性碳化硼；[0064] 步骤Ⅲ：（1）将高温改质沥青加入至135℃；加入液体结合剂，在3500rpm下剪切15分钟，降温至90℃，得到粘结剂；（2）将粉料、硼酸、改性碳化硼干混15分钟；加入粘结剂，在55℃下混碾60分钟，得到炮泥。[0065] 对比例4：不引入硼酸和碳化硼，其余与实施例1相同；具体如下：[0066] 步骤Ⅰ：（1）称取80骨料21份（1mm＜粒度≤3mm的第一骨料和0mm＜粒度≤1mm的第二骨料，两者质量比为1:2）、200目氮化硅铁20份、0?1mm氮化硅铁10份、325F碳化硅15份、0?1mm碳化硅10份、蓝晶石6份、广西白泥6份、高温氧化铝微粉6份、一级焦炭10份（1mm＜粒度≤3mm的第一焦炭和0mm＜粒度≤1mm的第二焦炭，两者质量比为1.5:1）、硅灰6份，得到粉料；[0067] （2）称取高温改质沥青8份、液体结合剂10份（1.8:3.2的LDH改性大豆油、苯乙烯改性大豆油）作为原料，备用；[0068] 步骤Ⅱ：（1）将高温改质沥青加入至135℃；加入液体结合剂，在3500rpm下剪切15分钟，降温至90℃，得到粘结剂；（2）将粉料干混15分钟；加入粘结剂，在55℃下混碾60分钟，得到炮泥。[0069] 性能测试：将制备得到的炮泥在80KN下轧制成圆柱状；将其在450℃下预热5小时，在1450℃下埋炭热处理3小时，冷却得到样品；参照GB/T5988?2007检测其线收缩率；GB/T2997?2000检测其显气孔率；参照GB/T3002?2004检测其高温耐折强度；所得数据如下表所示：[0070] 样品 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4线性收缩率% 0.59 0.60 0.63 0.73 0.56 0.69 0.56显气孔率% 27.9 28.2 27.3 31.1 25.6 29.3 28.4高温耐折强度MPa 14.3 14.0 13.6 11.3 12.7 11.7 12.3[0071] 结论：由上表中的数据可知：本申请中通过使用特定比例的苯乙烯改性大豆油和LDH改性大豆油作为液体粘结剂有效提高了炮泥的高温性能；从对比例1 4的数据可以看~出：对比例1中单一的苯乙烯改性大豆油，由于未含有LDH降低了催化碳化和石墨化，使得性能下降；对比例2中由于LDH改性大豆油的使用量过高，增加了炮泥内烧结的内应力，使得性能下降；对比例3中使用现有的蒽油作为对比，可以发现本申请中液体粘合剂具有更好的高温性能；对比例4中由于未引入硼酸和碳化硼，使得烧结性能下降，降低了炮泥的高温性能。[0072] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：河北

专利申请日期：2024-09-06

专利公开日期：2024-11-19

专利公告号：CN118754689B