一種菱鎂膠凝材料外加劑及其使用方法
【專利摘要】一種能增強(qiáng)菱鎂膠凝材料力學(xué)性的外加劑，用納米鈦白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸鈉和脲醛樹酯為原料，通過納米鈦白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸鈉和脲醛樹酯對(duì)菱鎂膠凝材料的作用改變菱鎂膠凝材料的力學(xué)性能；其中，通過納米鈦白粉堵塞封閉菱鎂膠凝材料的微孔，增加密實(shí)度，增強(qiáng)分子之間的結(jié)合力；通過聚氨酯、脲醛樹酯有效改善膠凝材料的孔結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)體型分子之間的作用力，增加玻璃纖維在制品成型后的彈性和強(qiáng)度，從而使制品的強(qiáng)度、韌性得到提高；還通過烷基苯磺酸鈉減少膠凝材料的毛細(xì)通道，提高制品的密實(shí)度，另外還能增強(qiáng)無機(jī)物和有機(jī)外加劑之間的結(jié)合力，從而增加制品的耐水性和強(qiáng)度。
【專利說明】一種菱鎂膠凝材料外加劑及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化工助劑及其使用方法，具體涉及一種用于增強(qiáng)菱鎂膠凝材料各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)的改性外加劑及其使用方法。主要用于生產(chǎn)制備菱鎂膠凝材料。
【背景技術(shù)】
[0002]菱鎂膠凝材料又稱菱鎂水泥，是一種氣硬性膠凝材料，具有強(qiáng)度高、耐水性好、防腐、防火、價(jià)格低、可加工性能好，對(duì)無機(jī)和有機(jī)材料或纖維具有較好的膠結(jié)性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑、裝飾、城建、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中，要很多方面能取代木材。但目前市面上的菱鎂板材或菱鎂制品，在拉抻強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度等力學(xué)性能均還無法與木材制品相比，為了增強(qiáng)菱鎂材料的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)，人們進(jìn)行了大量的探索和試驗(yàn)，其中包括添加一些改性劑，以求改善和提高菱鎂水泥各種性能。一般說來，凡是能改善和提高菱鎂水泥各種性能的外加劑，均可稱之為菱鎂膠凝材料改性劑。菱鎂膠凝材料改性劑有狹義的菱鎂膠凝材料改性劑和廣義菱鎂膠凝材料改性劑之分，所謂狹義的菱鎂膠凝材料改性劑是指單一成分或復(fù)合成分，用量在2%以下的，專門生產(chǎn)或配置用于鎂水泥改性的化工制劑。如現(xiàn)在各地作為商品出售的各種菱鎂膠凝材料改性劑，以及各企業(yè)自行配置的專門用于改性的改性劑。目前的菱鎂膠凝材料改性劑一般是指狹義菱鎂膠凝材料改性劑。所謂廣義的菱鎂膠凝材料改性劑是指對(duì)鎂水泥有改性作用的各種材料。它既可以是專門生產(chǎn)的用于改性的化工制劑，也可以是其它任何材料，如含有改性成分的各種工業(yè)廢渣，某一類化工產(chǎn)品等。它包含狹義菱鎂膠凝材料改性劑在內(nèi)。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，只有其中一部分可用于改性商品。
[0003]狹義的菱鎂膠凝材料改性劑目前使用較廣，而廣義的菱鎂膠凝材料改性劑目前相對(duì)使用較少。但從發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)需要看，廣義菱鎂膠凝材料改性劑將會(huì)獲得更廣泛地應(yīng)用，特別是利用工業(yè)廢渣、廢水、廢氣對(duì)鎂水泥改性，但結(jié)果均不太理想，因此很有必要對(duì)現(xiàn)有的菱鎂膠凝材料改性劑進(jìn)行改進(jìn)。
`[0004]通過國(guó)內(nèi)專利文獻(xiàn)檢索，發(fā)現(xiàn)有關(guān)于菱鎂膠凝材料改性劑方面的文獻(xiàn)，主要有如下一些:
1、中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210390263.9，名稱為“一種菱鎂改性劑”的發(fā)明專利，該專利公開了一種菱鎂改性劑，屬于菱鎂膠凝材料【技術(shù)領(lǐng)域】。本菱鎂改性劑由下述成份和配比組成(重量份數(shù)):硅酸鋇2~4.5 ;硅酸鈉1.5^3.5 ;高分子防水膠粉10-25 ;建筑石膏250~400 ;澎潤(rùn)土 110~140 ;云母粉60~100 ;硅酸鋰2~3.8 ;聚乙烯醇2~8 ;絮凝劑2.5~8 ;滑石粉150-300 ;火山灰200-300。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本菱鎂改性劑解決了現(xiàn)有菱鎂復(fù)合材料制品容易出現(xiàn)的變形和返潮問題，并提高了產(chǎn)品強(qiáng)度，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0005]2、中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N01127418.2，名稱為“菱鎂膠凝材料減水抗返鹵改性劑的制備方法”的發(fā)明專利，該專利公開了一種菱鎂膠凝材料減水抗返鹵改性劑的制備方法，采用水、苯酚、苯磺酸鈉、工業(yè)甲醛、有機(jī)硅防水劑為原料，其特征在于各原料在總重量中的重量百分比分別為:水18-22%、苯酚10-14%、苯磺酸鈉6-10%、工業(yè)甲醛8-12%、有機(jī)硅防水劑45-55%。將其加入菱鎂水泥中，具有可有效的提高其制品的抗吸潮返鹵而又提高強(qiáng)度的特點(diǎn)。[0006]3、《新型建筑材料》2011年06期，作者王自福、崔洪濤、陳天劍、邱振新、張興福、李戰(zhàn)發(fā)共同發(fā)表的名稱為“改性劑在菱鎂膠凝材料中的作用及機(jī)理”的論文，該論文闡述了，菱鎂改性劑的定義和分類，通過試驗(yàn)驗(yàn)證幾種改性劑對(duì)菱鎂材料性能的提高和改善，并闡述改性劑改善和提高菱鎂制品性能的作用機(jī)理。菱鎂改性劑作為菱鎂膠凝材料中氧化鎂、氯化鎂、水之后必不可少的第四組份，對(duì)解決菱鎂膠凝材料固有的弊端、提高制品性能起到至關(guān)重要的作用。
[0007]上述這些文獻(xiàn)顯然與菱鎂膠凝材料的外加劑有一定的關(guān)系，但都存在一些問題，雖然解決了菱鎂制品的固有弊端，但對(duì)于如何有效提高菱鎂材料的力學(xué)性能如拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等方面沒有系統(tǒng)的研究，這極大限制了菱鎂制品的應(yīng)用范圍。所以仍需要對(duì)菱鎂膠凝材料的外加劑進(jìn)行進(jìn)一步研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種能增強(qiáng)菱鎂膠凝材料力學(xué)性能的外加劑及其制備方法，在現(xiàn)在菱鎂材料生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，按比例添加這種外加劑，全方位提高菱鎂材料的力學(xué)性能指標(biāo)，從而使菱鎂材料媲美于木材。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種能增強(qiáng)菱鎂膠凝材料力學(xué)性的外加劑，用納米鈦白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸鈉和脲醛樹酯為原料，通過納米鈦白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸鈉和脲醛樹酯對(duì)菱鎂膠凝材料的作用改變菱鎂膠凝材料的力學(xué)性能；其中，通過納米鈦白粉堵塞封閉菱鎂膠凝材料的微孔，增加密實(shí)度，增強(qiáng)分子之間的結(jié)合力；通過聚氨酯、脲醛樹酯有效改善膠凝材料的孔結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)體型分子之間的作用力，增加玻璃纖維在制品成型后的彈性和強(qiáng)度，從而使制品的強(qiáng)度、韌性得到提高；還通過烷基苯磺酸鈉減少膠凝材料的毛細(xì)通道，提高制品的密實(shí)度，另外還能增強(qiáng)無機(jī)物和有機(jī)外加劑之間的結(jié)合力，從而增加制品的耐水性和強(qiáng)度。
[0010]進(jìn)一步地，所述的納米鈦白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸鈉和脲醛樹酯各原料在總重量中所占的重量百分比分別為:納米鈦白粉25%-30%、脲醛樹酯30%-35%、烷基苯磺酸鈉20%-25%、聚氨酯15%-20% ;將上述各種原料(均為固體粉末)按百分比計(jì)量混合攪拌均勻后裝袋即為本發(fā)明菱鎂膠凝材料力學(xué)性能增強(qiáng)外加劑。
[0011]進(jìn)一步地，所述的述的納米鈦白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸鈉和脲醛樹酯各原料在總重量中所占的重量百分比分別為:納米鈦白粉27%、脲醛樹酯33%、烷基苯磺酸鈉23%、聚氨酯17% ;將上述各種原料(均為固體粉末)按百分比計(jì)量混合攪拌均勻后裝袋即為本發(fā)明菱鎂膠凝材料力學(xué)性能增強(qiáng)外加劑。
[0012]本發(fā)明外加劑的使用方法是:在菱鎂膠凝材料使用時(shí)，按照菱鎂膠凝材料的重量百分比添加5%-8%的本發(fā)明外加劑，攪拌均勻后，仍按照原有常規(guī)菱鎂膠凝材料使用工藝施工。按照此法施工，待養(yǎng)護(hù)成型后用萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)測(cè)試其各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)添加了這種增強(qiáng)力學(xué)性能改性外加劑的菱鎂材料其各項(xiàng)力學(xué)性能均得到了大幅度的提高。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明通過在菱鎂膠凝材料中添加適量的納米鈦白粉、脲醛樹酯、烷基苯磺酸鈉和聚氨酯，讓納米鈦白粉堵塞封閉菱鎂膠凝材料的微孔，增加密實(shí)度，增強(qiáng)分子之間的結(jié)合力；通過聚氨酯、脲醛樹酯有效改善膠凝材料的孔結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)體型分子之間的作用力，增加玻璃纖維在制品成型后的彈性和強(qiáng)度，從而使制品的強(qiáng)度、韌性得到提高；還通過烷基苯磺酸鈉減少膠凝材料的毛細(xì)通道，提高制品的密實(shí)度，另外還能增強(qiáng)無機(jī)物和有機(jī)外加劑之間的結(jié)合力，從而增加制品的耐水性和強(qiáng)度。
[0014]在菱鎂膠凝材料中添加增強(qiáng)力學(xué)性能改性外加劑測(cè)試結(jié)果如下:
【權(quán)利要求】
1.一種能增強(qiáng)菱鎂膠凝材料力學(xué)性的外加劑，其特征在于，用納米鈦白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸鈉和脲醛樹酯為原料，通過納米鈦白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸鈉和脲醛樹酯對(duì)菱鎂膠凝材料的作用改變菱鎂膠凝材料的力學(xué)性能；其中，通過納米鈦白粉堵塞封閉菱鎂膠凝材料的微孔，增加密實(shí)度，增強(qiáng)分子之間的結(jié)合力；通過聚氨酯、脲醛樹酯有效改善膠凝材料的孔結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)體型分子之間的作用力，增加玻璃纖維在制品成型后的彈性和強(qiáng)度，從而使制品的強(qiáng)度、韌性得到提高；還通過烷基苯磺酸鈉減少膠凝材料的毛細(xì)通道，提高制品的密實(shí)度，另外還能增強(qiáng)無機(jī)物和有機(jī)外加劑之間的結(jié)合力，從而增加制品的耐水性和強(qiáng)度。
2.如權(quán)利要求1所述的能增強(qiáng)菱鎂膠凝材料力學(xué)性的外加劑，其特征在于，所述的納米鈦白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸鈉和脲醛樹酯各原料在總重量中所占的重量百分比分別為:納米鈦白粉25%-30%、脲醛樹酯30%-35%、烷基苯磺酸鈉20%_25%、聚氨酯15%_20% ;將上述各種原料均為固體粉末，按百分比計(jì)量混合攪拌均勻后裝袋即為本發(fā)明菱鎂膠凝材料力學(xué)性能增強(qiáng)外加劑。
3.如權(quán)利要求2所述的能增強(qiáng)菱鎂膠凝材料力學(xué)性的外加劑，其特征在于，所述的納米鈦白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸鈉和脲醛樹酯各原料在總重量中所占的重量百分比分別為:納米鈦白粉27%、脲醛樹酯33%、烷基苯磺酸鈉23%、聚氨酯17% ;將上述各種原料均為固體粉末，按百分比計(jì)量混合攪拌均勻后裝袋即為本發(fā)明菱鎂膠凝材料力學(xué)性能增強(qiáng)外加劑。
4.一種如權(quán)利要求1所述能增強(qiáng)菱鎂膠凝材料力學(xué)性的外加劑的使用方法，在菱鎂膠凝材料使用時(shí)，按照菱鎂膠凝材料的重量百分比添加5%-8%的本發(fā)明外加劑，攪拌均勻后，仍按照原有常規(guī)菱鎂膠凝材料使用工藝施`工。
【文檔編號(hào)】C04B14/42GK103641368SQ201310641278
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】梁美東 申請(qǐng)人:湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院