一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法技術

本發明專利技術公開了一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，包括以下步驟：1）將氯化鎂與水于常溫下混合，攪拌至氯化鎂完全溶解；2）向步驟1）中的溶液中加入改性劑有機硅，充分攪拌10?15min，得到有機硅混合鹵水；3）將改性劑淀粉加入輕燒氧化鎂中，攪拌3?5min，得到混合粉體；4）將混合鹵水加入到混合粉體中，攪拌5?10min，即得到性能改善的氯氧鎂膠凝材料。本發明專利技術工藝簡單，成本低，應用于建筑材料制品，可顯著改善制品的耐水性，提高強度，抑制吸潮返鹵，延長使用壽命。

Method for improving performance of magnesium oxychloride cementing material by composite modification

The invention discloses a composite modified magnesium oxychloride cementitious materials to improve performance, which comprises the following steps: 1) magnesium chloride at room temperature and water mixing, stirring until completely dissolved magnesium chloride; 2) to step 1) in solution adding modifier silicone, stirring 10 15min and get silicon mixed brine; 3) the modified starch adding light burned in Magnesium Oxide, stirring 3 5min mixed powder; 4) mixed brine added to the mixed powder, stirring 5 10min, magnesium oxychloride cementitious material to obtain the performance improvement. The invention has the advantages of simple process and low cost, and can be applied to building material products, which can remarkably improve the water resistance of the product, increase the intensity, restrain the moisture absorption and return brine, and prolong the service life.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及氯氧鎂膠凝材料
，具體為一種一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，具體包括改善氯氧鎂膠凝材料的耐水性，提高膠凝材料的強度及抑制吸濕返鹵，延長膠凝材料的使用壽命等。
技術介紹
氯氧鎂膠凝材料(簡稱氯氧鎂水泥)是以一定濃度氯化鎂溶液拌合氧化鎂粉而形成的氣硬性膠凝材料，主要水化產物是氯氧化鎂[Mg3(OH)5Cl·4H2O]及Mg(OH)2。它具有早期強度高、速固化速度快、粘結性能優異、可加工性好等優點，同時還具有耐磨、耐高低溫、輕質、防火、隔音、養護容易及生產過程綠色環保等特性。氯氧鎂膠凝材料雖然有很多優點，但也同時存在后期強度低、耐水性差、易吸潮返鹵、表面粉化等缺陷。耐水性差和吸濕返鹵是制約氯氧鎂膠凝材料應用的主要因素。通過改性的辦法可以改變氯氧鎂膠凝材料水化產物的顯微結構，降低水化產物的溶解速率，一定程度上提高氯氧鎂膠凝材料的耐水性，從而改善其性能。膠凝材料的耐水性是其與水長期接觸或在水的作用下繼續保持性能不變的能力。素氯氧鎂膠凝材料耐水性較差，隨著在水中時間推移其硬化體強度逐漸降低，強度損失率可達40～70％。為解決氯氧鎂膠凝材料耐水性差的缺點，國內外科研工作者進行了大量研究，所采用的方法可歸納為兩種：一種是改變鎂膠凝材料漿體的養護條件使其形成一些溶解度低的水化產物，即改變氯氧鎂膠凝材料三元體系中水化產物組成和結構，此方法多見于日本、美國專利；另一種方法是在氯氧鎂膠凝材料的原有組分中添加改性劑對其改性，所用改性劑包括有機、無機和其他類復合改性劑等。然而，引入改性劑的方法近幾年從硫酸鹽作為抗水劑轉向研究磷酸鹽、有機酸以及水溶性和水乳型的高聚物抗水劑，但是一直沒有很好解決這一問題。
技術實現思路
為了克服上述現有技術中的不足，本專利技術的提供了一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料耐水性能，抑制吸濕返鹵的方法。本專利技術的目的是這樣實現的：一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，包括以下步驟：1）將氯化鎂與水于常溫下混合，攪拌至氯化鎂完全溶解；2）向步驟1）中的溶液中加入改性劑有機硅，充分攪拌10-15min，得到有機硅混合鹵水；3）將改性劑淀粉加入輕燒氧化鎂中，攪拌3-5min，得到混合粉體；4）將混合鹵水加入到混合粉體中，攪拌5-10min，即得到性能改善的氯氧鎂膠凝材料。所述的復合改性所用有機硅為正硅酸乙酯、甲基硅酸鈉、硅烷偶聯劑中的任意一種或兩種；所用淀粉為支鏈淀粉。所述的輕燒氧化鎂的活性大于60%，氯化鎂的含量大于45%；按輕燒氧化鎂質量百分比計，有機硅用量為0.05%~1%，支鏈淀粉用量為2%~5%。所述混合粉體與所述氯化鎂水溶液的摩爾比為7～8∶1。將改性后氯氧鎂膠凝材料混合漿體倒入模具，室溫養護24h后脫模，再繼續養護，可得到氯氧鎂膠凝材料試塊。將改性后氯氧鎂膠凝材料混合漿體加入到包括河沙、珍珠巖、植物纖維或玻璃纖維材料中，采用權利要求1所述的方法可制備成不同的氯氧鎂制品。改性氯氧鎂膠凝材料水化產物物相晶型均勻，成短棒狀的交錯網狀結構，可顯著改善氯氧鎂膠凝材料的耐水性，并提高強度，抑制吸潮返鹵。積極有益效果：1.本專利技術所用復合改性劑由有機硅和支鏈淀粉組成，原料易得，改性工藝簡單，成本低；2.本專利技術的改性氯氧鎂膠凝材料水化產物物相晶型均勻，成短棒狀的交錯網狀結構，可顯著改善氯氧鎂膠凝材料的耐水性，抑制吸潮返鹵；3.將本專利技術的改性氯氧鎂膠凝材料應用到制品中，可顯著改善氯氧鎂膠凝材料制品的耐水性，提高制品的強度，抑制吸濕返鹵，延長使用壽命。附圖說明圖1為未改性氯氧鎂膠凝材料掃描電鏡下的微觀形貌；圖2為0.6%正硅酸乙酯和3%支鏈淀粉改性樣品掃描電鏡下的微觀形貌；圖3為甲基硅酸鈉改性樣品掃描電鏡下的微觀形貌；圖4為0.4%正硅酸乙酯和1%支鏈淀粉改性樣品掃描電鏡下的微觀形貌。具體實施方式下面結合附圖及具體實施例，對本專利技術做進一步的說明：一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，包括以下步驟：1）將氯化鎂與水于常溫下混合，攪拌至氯化鎂完全溶解；2）向步驟1）中的溶液中加入改性劑有機硅，充分攪拌10-15min，得到有機硅混合鹵水；3）將改性劑淀粉加入輕燒氧化鎂中，攪拌3-5min，得到混合粉體；4）將混合鹵水加入到混合粉體中，攪拌5-10min，即得到性能改善的氯氧鎂膠凝材料。所述的復合改性所用有機硅為正硅酸乙酯、甲基硅酸鈉、硅烷偶聯劑中的任意一種或兩種；所用淀粉為支鏈淀粉。所述的輕燒氧化鎂的活性大于60%，氯化鎂的含量大于45%；按輕燒氧化鎂質量百分比計，有機硅用量為0.05%~1%，支鏈淀粉用量為2%~5%。所述混合粉體與所述氯化鎂水溶液的摩爾比為7～8∶1。將改性后氯氧鎂膠凝材料混合漿體倒入模具，室溫養護24h后脫模，再繼續養護，可得到氯氧鎂膠凝材料試塊。將改性后氯氧鎂膠凝材料混合漿體加入到包括河沙、珍珠巖、植物纖維或玻璃纖維材料中，采用權利要求1所述的方法可制備成不同的氯氧鎂制品。改性氯氧鎂膠凝材料水化產物物相晶型均勻，成短棒狀的交錯網狀結構，可顯著改善氯氧鎂膠凝材料的耐水性，并提高強度，抑制吸潮返鹵。實施例1一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法具體的原料用量為：輕燒氧化鎂1000g、氯化鎂340g、支鏈淀粉30g、正硅酸乙酯6g、水402g。具體操作如下：將輕燒氧化鎂和支鏈淀粉在攪拌機中混合均勻，然后將制備好的正硅酸乙酯和氯化鎂水溶液緩慢加入粉體中攪拌成漿。將漿體注入模具中養護24h，測其3d、7d、28d抗壓強度及其軟化系數。改性之后的膠凝材料抗壓強度28d達到126.65Mpa，浸水28d的軟化系數為0.85，較改性前空白試樣的28d抗壓強度80.05Mpa提高了58.21%，軟化系數較改性前的0.65提高了30.77%。實施例2所述一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，除所用有機硅為甲基硅酸鈉外，原料用量、操作順序、養護方式、測試方法等均與實例1相同，制得試樣的28d抗壓強度為118.64Mpa，浸水28d的軟化系數達到0.88，較改性前空白試樣的28d抗壓強度80.05Mpa提高了32.52%，軟化系數較改性前的0.65提高了26.14%。實施例3所述一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，所用有機硅為正硅酸乙酯，用量為4g（輕燒氧化鎂質量分數的0.4%），支鏈淀粉用量為10g（輕燒氧化鎂質量分數的1%）。其他原料用量、操作順序、養護方式、測試方法等均與實例1相同，制得試樣的28d抗壓強度為110.81Mpa，浸水28d的軟化系數達到0.79，較改性前空白試樣的28d抗壓強度80.05Mpa提高了27.75%，軟化系數較改性前的0.65提高了36.71%。圖1是未改性樣品微觀形貌圖，圖2是0.6%正硅酸乙酯和3%支鏈淀粉改性樣品微觀形貌。比較圖1、圖2，可以看出改性之后形成的晶相成短棒狀生長并成網狀結構，更加密實，這也是膠凝材料強度和軟化系數提高的原因。圖3是甲基硅酸鈉改性樣品微觀形貌圖，可以看出通過甲基硅酸鈉的加入，氯氧鎂膠凝材料微觀形貌發生一定的改變，與正硅酸乙酯改性樣品微觀形貌較為相似，但是圖3明顯比圖2的網狀交聯程度更高，這也是軟化系數較圖2高的原因之一。圖4為0.4%正硅酸乙酯和1%支鏈淀粉改性樣品的微觀形貌圖，圖4顯示：隨著改性劑正硅酸乙酯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：1）將氯化鎂與水于常溫下混合，攪拌至氯化鎂完全溶解；2）向步驟1）中的溶液中加入改性劑有機硅，充分攪拌10?15min，得到有機硅混合鹵水；3）將改性劑淀粉加入輕燒氧化鎂中，攪拌3?5min，得到混合粉體；4）將混合鹵水加入到混合粉體中，攪拌5?10min，即得到性能改善的氯氧鎂膠凝材料。

【技術特征摘要】
1.一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：1）將氯化鎂與水于常溫下混合，攪拌至氯化鎂完全溶解；2）向步驟1）中的溶液中加入改性劑有機硅，充分攪拌10-15min，得到有機硅混合鹵水；3）將改性劑淀粉加入輕燒氧化鎂中，攪拌3-5min，得到混合粉體；4）將混合鹵水加入到混合粉體中，攪拌5-10min，即得到性能改善的氯氧鎂膠凝材料。2.根據根據權利要求1所述的一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，其特征在于：所述的復合改性所用有機硅為正硅酸乙酯、甲基硅酸鈉、硅烷偶聯劑中的任意一種或兩種；所用淀粉為支鏈淀粉。3.根據根據權利要求1所述的一種復合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，其特征在于：所述的輕燒氧化鎂的活性大于60%，氯化鎂的含量大于45%；按輕燒氧化鎂質量百分比計，有機硅用量為0.05%~1%，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉鵬，張曉彬，井強山，駱向陽，
申請(專利權)人：信陽師范學院，信陽市上天梯怡和礦產資源開發有限公司，
類型：發明
國別省市：河南;41