菱鎂改性劑

菱鎂改性劑

在利用輕燒氧化鎂(合格品)和工業氯化鎂溶液、並加入某些活性填料和有機植物纖維拌合而成、摩爾比適宜的菱鎂膠凝材料中,根據環境溫度變化而摻加的一種或幾種能按要求改善膠凝材料某些性能的外加劑。每一種改性劑的摻加量不得超過輕燒氧化鎂的2%(質量比)

菱鎂改性劑

改性劑是改性外加劑的簡稱。凡是能改善和提高鎂水泥各種性能的外加劑,均可稱之為改性劑。改性外加劑是這一類外加劑的統稱,而不是指某一個或一類外加劑。因此,解釋為不能把改性劑的概念恆定為某一個商品或產品。菱鎂改性劑有複合型和單組分菱鎂改性劑,又有早強劑,緩凝劑,偶聯劑,防水劑,抗返鹵劑, 菱鎂水泥發泡劑,菱鎂水泥粘接膠、消泡劑、脫模劑等多種菱鎂改性劑

改性劑的分類

菱鎂改性劑按照中華人民共和國物資管理標準 WB/T 1023-2005《菱鎂膠凝材料改性劑》分類 ,該標準由山東省建築科學研究院主編:
緩凝劑retarder
能夠延緩菱鎂膠凝材料凝結時間的外加劑。
抗返鹵劑halogenide-resistant agent
能夠提高菱鎂複合材料製品的抗水性能並能夠在潮濕的環境中提高其表面抗吸潮返鹵能力的外加劑
偶聯劑 coupling agent
能夠增加菱鎂複合材料製品中不同材質間的親合力,提高製品強度的外加劑。
消泡劑 defoaming agent
能夠減少菱鎂膠凝材料中氣泡、氣孔,提高製品密實度和強度的外加劑。
早強促凝劑 hardening accelerating and flashsetting agent 在 0℃- 10℃低溫下能縮短菱鎂膠凝材料凝結時間,提高製品早期強度的外加劑。
狹義的改性劑和廣義改性劑

狹義的改性劑是指單一成分或複合成分,用量在4%以下的,專門生產或配置用於鎂水泥改性的化工製劑。如現在各地作為商品出售的各種改性劑,以及各企業自行配置的專門用於改性的改性劑。目前的改性劑一般是指狹義改性劑。
廣義的改性劑是指對鎂水泥有改性作用的各種材料。它既可以是專門生產的用於改性的化工製劑,也可以是其它任何材料,如含有改性成分的各種工業廢渣,某一類化工產品等。它包含狹義改性劑在內。因此,它的概念比較廣泛。這種廣義的改性劑不能全部作為改性商品,只有其中一部門可用於改性商品。
狹義的改性劑目前使用較廣,而廣義的改性劑目前相對使用較少。但從發展趨勢和技術需要看,廣義改性劑劑將會獲得更廣泛地套用,特別是利用工業廢渣、廢水、廢氣對鎂水泥改性。
改性外加劑與功能外加劑區別 鎂水泥外加劑很多,但並不是所有的外加劑均為改性劑,.有些是功能外加劑,二者不能相混淆。功能外加劑和改性外加劑是兩個不同的概念。
改性外加劑主要是為了克服鎂水泥的各種弊病,改善其性能才添加的。功能性外加劑並非是改善鎂水泥的性能,而是賦予鎂水泥以各種特殊的功能,它不能克服其各種弊病。例如,功能性外加劑並非是改善鎂水泥的性能,而是賦予鎂水泥以各種特殊性能,它不能克服其各種弊病。例如,功能性外加劑的珠顏料,它可以使鎂水泥外觀閃亮,增加其美觀性,但卻不會改變製品的性能。再如功能性外加劑磁粉,它可以使製品具有很強的磁性,但它並不能克服製品的各種弊病。功能性外加劑與改性外加劑的添加目的是不同的,二者的功效也不同。

菱鎂改性劑的發展歷史

由於改性菱鎂材料出色的性能,山東省建築科學研究院從上世紀50年代就開始了對菱鎂改性技術的研究工作,是國內最早對菱鎂改性劑進行研究的科研單位。在研究伊始,山東省建科院全面調查了國內菱鎂礦的分布、儲量和品質,以及蘆葦、竹子的產地及品質,並自建了輕燒氧化鎂窯爐和菱鎂構件廠。1959年9月他們利用自己的科研成果,在濟南無影山上建起了國內第一棟沒有使用三大材的“新技術大樓”,建築面積790m2,並在以後的日子裡,將一系列的成果推向全國,從而引發了國內對菱鎂技術研究的熱潮。最典型的工程是1967年濟南黃台造紙廠採用該院“葦筋菱苦土混凝土構件的推廣套用”技術,建造了12m跨度的動力車間和15m跨度的食堂,總建築面積6000餘m2,截至1972年僅在山東省就推廣套用達50萬m2。

中科院青海鹽湖研究所對於菱鎂改性原理也進行了深入研究,為中國的菱鎂技術研究提供了重要的理論基礎。

在改性劑產品方面,山東省建築科學研究院也在一直引領國內乃至國際潮流。上世紀80年代中期推出的改性菱苦土地面板在紡織廠得到大規模套用;90年代中期國內第一桶菱鎂膠凝材料改性劑在這裡誕生,開創了菱鎂改性劑工業化生產的先河,該院的改性劑產品遍布全國25個省(市、自治區),並出口俄羅斯哈薩克斯坦、土耳其、印度等國家。自2012年以來,以輕燒氧化鎂硫酸鎂溶液製成的新型硫氧鎂膠凝材料,克服了傳統氯氧鎂水泥體積穩定性差、易吸潮返鹵、對金屬腐蝕性大等缺點,引起了建材行業的廣泛關注,但是該材料存在強度低、耐水性差等問題。山東省建科院於2013年研製成功的硫氧鎂水泥抗水增強劑,可有效地提高硫氧鎂膠凝材料強度和耐水性能,廣泛用於製作輕質保溫隔牆板、無機玻璃鋼管道板、防火板、輕質保溫板、防火門芯板等產品。

迄今為止,我國對於菱鎂技術的研究已有60年的歷史,這中間經歷了自發性生產階段、粗放型生產階段和現在的接近科學生產階段。其中既有科研院所的技術支持,也有菱鎂原材料企業、菱鎂製品企業對菱鎂產業的不斷拓展。2012年,鑒於山東省建築科學研究院對於菱鎂產業的突出貢獻,中國菱鎂行業協會授予其“中國菱鎂科研基地”的稱號。

改性劑的配比

改性劑是由下面幾種化工試劑及化工原料而組成:(重量份)
蒸餾水---42.6%(無蒸餾水用自來水、井水河水均可)
次甲基二萘磺酸鈉---2%(分散劑、耐酸鹼)
硫酸亞鐵---8%
草酸---3%(調整PH值,起抑制膨脹的作用)
磷酸---12%
磷酸三鈉---在水中分解成磷酸氫二鈉,成為強鹼性反應與六偏酸鈉一起使用,能促進草酸在制品中反應時的活性,故能對產品變形起一 定作用。
甲基硝酸鈉---被弱酸分解成甲基矽酸,產生不溶水的具有防水性能的甲基矽。
磷苯二甲酸二丁脂---0.4%(增塑劑)
苯酚---0.8%
二甲苯---0.8%
甲苯---0.8%
乙二胺---0.5%
硫酸---7%
六偏磷酸鈉---1.08%(品質改良劑,增進結著力)
亞硝酸鈉---0.5%(與氯化鈉及三乙醇胺形成早強劑及減水劑)
甲基纖維素---2%(粘合劑,助劑)
甲醛---1%(與乾洛素合成乾洛素塑膠,具有耐水性能)
乾洛素---1%(防腐,防霉作用)
明膠---8%(粘合劑,增稠劑)
五氯笨酚鈉---0.02%(防霉防腐劑)
氟矽酸鈉---起防水功能
水玻璃(泡花鹼)---屬水溶性矽酸鹽起防水作用
以上化工試劑及原料構成了改性劑的整體,它對菱鎂材料生產的產品起到了一定的抗鹵作用,抗鹵效率達80%以上.。

配製的原則

根據氧化鎂和氯化鎂存在的這些弊病,採取相應的補救措施,通過增強材質的密實性和疏水性,以抵禦二氧化碳等酸性氣體侵蝕,加強酸鹼中和,增強表面防潮和硬度。首先應控制氯化鎂的含量在55%以上,並在原料中添加防潮劑、防水劑、中和劑以及膠凝劑來改進原材料的性能。
通過添加改性劑,在一定條件下,這種無鈉離子的製品,其質量和性能都得到了明顯的改進和提高,解決了表面不光亮、不耐磨、返鹵、翹曲、有水跡、粉化等問題,使製品更趨完善

配製工藝

首先將苯酚加水(比例是一份苯酚加二份水)用水浴法隔水加熱,使其溶化,放在容器內待用。
將甲基纖維素按1比9的比例添加水,用水浴法隔水加熱使其溶化。
將明膠按1比5的比例添加水,用水浴法隔水加熱使其溶化。
然後按照配方的順序放入攪拌機內進行混合,混合後即為改性劑。

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