有机黏结剂

常用的有机黏结剂包括以下几种：

(1)煤焦沥青：常含有芳烃。

(2)耐高温聚合物：以聚酰亚胺为代表的耐热性优良的耐高温树脂，例如双马来酰亚胺(BMI),聚芳基乙炔(PAA),COPNA。其中，聚酰亚胺(PI)有热塑性、热固性两种，含有芳杂环结构单元，成本高，一般用于军用领域。以环氧树脂，酚醛树脂为代表的耐热基体树脂或前驱体树脂主要有呋喃树脂(FA),聚碳硅烷(PCS)等。环氧树脂(EP)是一种热固性高分子，耐热度不到200℃。酚醛树脂(PF)一般由苯酚和甲醛缩聚而成，耐烧蚀性好，残炭率高。

(3)纸浆废液：亚硫酸纸浆废液结合剂，主要指不同类型的木质素磺酸盐，亚硫酸结构的硫代木质素及其衍生物组成的混合物。用作耐火材料结合剂的木质素磺酸盐主要有木质素磺酸钙，木质素磺酸钠和含钙与钠的混合盐。这种材料加入量一般为1%~3.5%,分解为微量CaO,Na₂O。

(4)高分子类：羧甲基纤维素，聚乙烯醇，羟丙基甲基纤维素。一般有机物质在高温情况下都可能会产生VOC,所以对环境友好的黏结剂体系必须选用无机体系。无机黏结剂具有较高的黏接强度，在高温环境下结构稳定，且制备原料价格低廉，无挥发性。

无机黏结剂

常见的无机黏结剂类型有硅酸盐黏结剂、磷酸盐黏结剂和硼酸盐黏结剂，此外硫酸盐黏结剂也在一些特定环境中得到应用。

(1)黏土

黏土是含水铝硅酸盐的混合体，其主要成分是SiO₂、Al₂O₃和结晶水，是湿型黏结剂。当黏土遇水被润湿后，具有一定的可塑性和黏结性能，烘干水分后硬结成型具备一定的干强度，在硬结的黏土上加水可恢复其可塑性和黏结性，因而具有良好的复用性。但黏土砂制造周期较长，需大型设备烘干，并且铸件表面沾砂严重。

(2)硅酸盐黏结剂，如水玻璃等

硅酸盐黏结剂是以碱金属氧化物和二氧化硅为原料制备的一种可溶性无机黏结剂，也被称为泡花碱或水玻璃。硅酸盐黏结剂具有制备工艺简单、价格低廉和良好的高温稳定性等优点，因此硅酸盐黏结剂常用于制备耐火涂料和防火保温材料。但是，硅酸盐材料的耐水性较差、脆性大等缺点也影响了其性能和使用。其主要成分为硅酸钠，是一种水溶性硅酸盐。作为一种目前在铸造生产应用中最成功的无机黏结剂，它在铸造生产过程中不会产生有毒有害气体和烟尘，在铸造行业中备受青睐。但水玻璃砂不耐存放，易出现“老化”现象，至今未得到好的解决方案。另外，水玻璃砂的溃散性差以及再生性差仍是制约其广泛应用的主要问题。

(3)磷酸盐无机黏结剂

磷酸盐无机黏结剂作为一种无机化学黏结剂，其主要成分为磷酸与氢氧化铝的反应物。最早被应用在医疗中的牙科龋孔填补，此后也被用于金属刀具的黏结以及耐火材料和陶瓷领域。作为铸造用无机树脂，它具有与水玻璃砂相同的无色、无味，对人体无毒的特性，且具有良好的溃散性。但磷酸盐无机黏结剂被用于铸造的时间较晚，故真正用于实际生产使用仍存在不少的问题。

无机黏结剂具体有膨润土(主要成分蒙脱石),水玻璃(硅酸钠),白云石(包括黏土和黏土岩，又称白云石),高岭土。磷酸盐黏结剂是最常用的无机黏结剂之一，主要由磷酸盐基体、固化剂和填料组成，有时还需要加入一些特殊成分以满足实际应用的需求，如稀释剂、发泡剂等。磷酸盐黏结剂中由于加入的氧化物的活性不同，主要有低温固化和高温固化两种方式。

当磷酸盐黏结剂中加入氧化铝和氧化铜等反应活性较低的物质时，磷酸盐基体与这些金属氧化物反应速率较低，只有在加热状态下，磷酸盐黏结剂才能固化成膜。当磷酸盐体系中加入氧化锌和氧化镁等物质时，由于该氧化物反应活性较高，黏结剂在常温下就能固化成膜。通过煅烧氧化物的方式降低其反应活性，可以提高黏结效果。