本發(fā)明涉及氯氧鎂膠凝材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種一種復(fù)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(qiáng)度及抑制吸濕返鹵，延長(zhǎng)膠凝材料的使用壽命等。

背景技術(shù)：

氯氧鎂膠凝材料(簡(jiǎn)稱(chēng)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(chǎn)物是氯氧化鎂[Mg₃(OH)₅Cl·4H₂O]及Mg(OH)₂。它具有早期強(qiáng)度高、速固化速度快、粘結(jié)性能優(yōu)異、可加工性好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有耐磨、耐高低溫、輕質(zhì)、防火、隔音、養(yǎng)護(hù)容易及生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保等特性。氯氧鎂膠凝材料雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但也同時(shí)存在后期強(qiáng)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(yīng)用的主要因素。通過(guò)改性的辦法可以改變氯氧鎂膠凝材料水化產(chǎn)物的顯微結(jié)構(gòu)，降低水化產(chǎn)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(zhǎng)期接觸或在水的作用下繼續(xù)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(shí)間推移其硬化體強(qiáng)度逐漸降低，強(qiáng)度損失率可達(dá)40～70％。為解決氯氧鎂膠凝材料耐水性差的缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外科研工作者進(jìn)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(yǎng)護(hù)條件使其形成一些溶解度低的水化產(chǎn)物，即改變氯氧鎂膠凝材料三元體系中水化產(chǎn)物組成和結(jié)構(gòu)，此方法多見(jiàn)于日本、美國(guó)專(zhuān)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(duì)其改性，所用改性劑包括有機(jī)、無(wú)機(jī)和其他類(lèi)復(fù)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(zhuǎn)向研究磷酸鹽、有機(jī)酸以及水溶性和水乳型的高聚物抗水劑，但是一直沒(méi)有很好解決這一問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的提供了一種復(fù)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。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種復(fù)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(jī)硅，充分?jǐn)嚢?0-15min，得到有機(jī)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(fù)合改性所用有機(jī)硅為正硅酸乙酯、甲基硅酸鈉、硅烷偶聯(lián)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(zhì)量百分比計(jì)，有機(jī)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(yǎng)護(hù)24 h后脫模，再繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，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(quán)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(chǎn)物物相晶型均勻，成短棒狀的交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可顯著改善氯氧鎂膠凝材料的耐水性，并提高強(qiáng)度，抑制吸潮返鹵。

積極有益效果：1. 本發(fā)明所用復(fù)合改性劑由有機(jī)硅和支鏈淀粉組成，原料易得，改性工藝簡(jiǎn)單，成本低；2. 本發(fā)明的改性氯氧鎂膠凝材料水化產(chǎn)物物相晶型均勻，成短棒狀的交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可顯著改善氯氧鎂膠凝材料的耐水性，抑制吸潮返鹵；3. 將本發(fā)明的改性氯氧鎂膠凝材料應(yīng)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(qiáng)度，抑制吸濕返鹵，延長(zhǎng)使用壽命。

附圖說(shuō)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(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明：

一種復(fù)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(jī)硅，充分?jǐn)嚢?0-15min，得到有機(jī)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(fù)合改性所用有機(jī)硅為正硅酸乙酯、甲基硅酸鈉、硅烷偶聯(lián)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(zhì)量百分比計(jì)，有機(jī)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(yǎng)護(hù)24 h后脫模，再繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，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(quán)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(chǎn)物物相晶型均勻，成短棒狀的交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可顯著改善氯氧鎂膠凝材料的耐水性，并提高強(qiáng)度，抑制吸潮返鹵。

實(shí)施例1

一種復(fù)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6 g 、水402 g。具體操作如下：

將輕燒氧化鎂和支鏈淀粉在攪拌機(jī)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(yǎng)護(hù)24 h，測(cè)其3 d、7 d、28 d抗壓強(qiáng)度及其軟化系數(shù)。

改性之后的膠凝材料抗壓強(qiáng)度28 d達(dá)到126.65 Mpa，浸水28 d的軟化系數(shù)為0.85，較改性前空白試樣的28d抗壓強(qiáng)度80.05 Mpa提高了58.21 %，軟化系數(shù)較改性前的0.65提高了30.77 %。

實(shí)施例2

所述一種復(fù)合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，除所用有機(jī)硅為甲基硅酸鈉外，原料用量、操作順序、養(yǎng)護(hù)方式、測(cè)試方法等均與實(shí)例1相同，制得試樣的28d抗壓強(qiáng)度為118.64 Mpa，浸水28d的軟化系數(shù)達(dá)到0.88，較改性前空白試樣的28d抗壓強(qiáng)度80.05 Mpa提高了32.52%，軟化系數(shù)較改性前的0.65提高了26.14%。

實(shí)施例3

所述一種復(fù)合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法，所用有機(jī)硅為正硅酸乙酯，用量為4g（輕燒氧化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.4%），支鏈淀粉用量為10g（輕燒氧化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1%）。其他原料用量、操作順序、養(yǎng)護(hù)方式、測(cè)試方法等均與實(shí)例1相同，制得試樣的28d抗壓強(qiáng)度為110.81 Mpa，浸水28d的軟化系數(shù)達(dá)到0.79，較改性前空白試樣的28d抗壓強(qiáng)度80.05 Mpa提高了27.75%，軟化系數(shù)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(zhǎng)并成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，更加密實(shí)，這也是膠凝材料強(qiáng)度和軟化系數(shù)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(guò)甲基硅酸鈉的加入，氯氧鎂膠凝材料微觀形貌發(fā)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(wǎng)狀交聯(lián)程度更高，這也是軟化系數(shù)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和支鏈淀粉用量的減少，樣品微觀形貌雖然發(fā)生一定的改變，但網(wǎng)狀交聯(lián)程度不如圖2，這也是樣品軟化系數(shù)降低的原因。

綜上所述，一種復(fù)合改性改善氯氧鎂膠凝材料性能的方法完成了實(shí)驗(yàn)室性能測(cè)試，具備強(qiáng)度高、耐水性好的特點(diǎn)，該膠凝材料的吸潮返鹵初步得到抑制，可進(jìn)一步作為膠黏劑與輕質(zhì)填料進(jìn)行復(fù)合，制備建筑材料制品。

以上實(shí)施案例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代及改進(jìn)等，均應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。