抑制菱鎂板材返鹵泛霜現(xiàn)象的研究

劉會媛

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抑制菱鎂板材返鹵泛霜現(xiàn)象的研究

劉會媛

（唐山師范學(xué)院 化學(xué)系，河北 唐山 063000）

分析了菱鎂板材的硬化機理，探討了在使用過程中容易產(chǎn)生返鹵泛霜的根本原因。通過添加改性劑及對菱鎂板材進行表面處理，使菱鎂板材的返鹵泛霜現(xiàn)象在一定程度上得到改善。

菱鎂板材；返鹵泛霜；改性劑；表面處理

在無機膠凝材料中，菱鎂膠凝材料是重要的分支之一，菱鎂板材是目前最為常見的一種菱鎂制品[1]。與其它板材不同的是，菱鎂板材不是用水調(diào)和而成的，而是由菱苦土（主要成分為活性MgO）與調(diào)和劑鹵水（主要成分為MgCl2溶液）拌合而成的氯氧鎂水泥產(chǎn)品。菱鎂板材的生產(chǎn)工藝簡單，成本低廉，生產(chǎn)過程無味無毒，無環(huán)境污染，生產(chǎn)能耗低[2]，并具有凝結(jié)硬化快、早期強度高、腐蝕性低、粘結(jié)力強、良好的防水、防火、防蛀、隔熱隔音、可釘、可鋸等一系列優(yōu)良性能。菱鎂板材廣泛應(yīng)用于機械設(shè)備的包裝材料、門芯板、波形琉璃瓦、阻燃寶麗板、防火浮雕門、內(nèi)墻裝飾、建筑工程、市政工程、公路交通、環(huán)保行業(yè)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，以及板材在代木、代鋼等各個領(lǐng)域[3]。

在長期使用過程中，人們發(fā)現(xiàn)菱鎂板材表面經(jīng)常出現(xiàn)吸潮、返鹵泛霜現(xiàn)象，影響了工程的質(zhì)量，限制了菱鎂板材的應(yīng)用。為此，許多國內(nèi)外研究人員一直在探索解決此問題的途徑，如加入粉碎的鋸末、滑石粉等少量的細(xì)填充料；加入磷酸及其鹽類[4]；加入活性硅質(zhì)材料如粉煤灰、硅粉；加入醇酸樹脂[5]；加入抗吸潮劑等。這些措施使菱鎂板材的返鹵泛霜現(xiàn)象得到了一定的緩解，但制品在高潮濕的環(huán)境下仍會出現(xiàn)返鹵泛霜現(xiàn)象。本文采用添加改性劑和對菱鎂板材進行表面處理的雙重措施，探索抑制菱鎂板材返鹵泛霜現(xiàn)象的可能途徑。

1 實驗部分

1.1 主要原料及試劑

菱苦土主要成分為活性MgO（70%~80%），市場采購（遼寧海城達(dá)石橋），鹵水主要成分為MgCl2水溶液，由工業(yè)鹵粉浸泡24 h制得（比重為1.2 g?cm-3），鹵粉（唐山市樂亭縣大清河鹽場），草酸（河北省保定化學(xué)試劑廠），三氯化鐵（天津市東麗區(qū)大畢莊工業(yè)區(qū)），硬脂酸鈉（化學(xué)純，天津市大化工實驗廠）。

1.2 制備方法

稱量30 g菱苦土及改性劑的質(zhì)量，量取比重為1.2 g?cm-3的鹵水14 g。在攪拌條件下，將鹵水和改性劑攪拌溶解，然后再加入菱苦土手工快速的攪拌均勻即可。把攪拌好的漿料倒入模具內(nèi)，在鋪裝完漿料后在平臺上振動5 min，再用抹壓鏟抹壓幾分鐘，避免有氣泡產(chǎn)生。待制品壓制成型以后，溫度控制在291 K~308 K，相對濕度60%-70%，保持通風(fēng)24 h后備用。

1.3 返鹵的測定方法

將試樣放入干燥箱中，溫度控制在60±5 ℃時進行干燥。取出后冷卻，測其干燥時試樣的質(zhì)量0。然后取出一個干燥的水槽，在桌面上放一燒杯水，把試樣平放在燒杯附近（注意樣品不要疊放）然后水槽倒放。每隔幾天測其試樣的質(zhì)量i，計算出試樣的吸濕率%作為判斷試樣返鹵情況的依據(jù)。吸濕率的計算公式如下：

其中，%表示試樣的吸濕率（%），i表示天試樣吸濕后的質(zhì)量（g），0表示試樣干燥到恒重的質(zhì)量（g）。

1.4 泛霜的測定方法

將試樣（齡期14 d以上）放在干燥箱中烘干，溫度控制在60±5 ℃左右。然后，取出試樣冷卻，置于水槽中。水槽底部平鋪一層薄薄的細(xì)砂，然后注入潔凈水，水面與細(xì)砂面要保持相平，將試樣的1/2厚度嵌入細(xì)砂中。放置大約48 h后取出試樣，放在干燥箱中烘至表面干燥，在干燥的條件下觀察試樣表面是否有明顯的白色鹽析現(xiàn)象，以判斷試樣的泛霜程度。

2 結(jié)果與討論

2.1 試驗結(jié)果

試驗結(jié)果分別如表1、表2及表3所示。

表1 含草酸試樣吸潮、泛霜結(jié)果

注：各試樣中苦土、鹵水量分別為30 g和14 g。下同。

表2 含三氯化鐵試樣吸潮增重測試對比

（續(xù)表2）

表3 含硬脂酸鈉試樣吸潮增重測試對比

2.2 討論

2.2.1 改性劑對菱鎂板材性能的影響

加入改性劑草酸、三氯化鐵及硬脂酸鈉對菱鎂板材性能的影響分別如表1、表2及表3中的1#、3#、5#、7#及9#所示。

由表1可見，添加草酸的試樣比未加改性劑的試樣吸濕率小，返鹵泛霜現(xiàn)象輕微。草酸的添加量對菱鎂板材的吸濕率、泛霜現(xiàn)象都有影響，當(dāng)草酸的加入量為菱苦土質(zhì)量的1.5%時，試樣的吸濕率最小，試樣表面的返鹵泛霜現(xiàn)象輕微。

由表2可見，添加三氯化鐵的試樣的吸濕率比未加改性劑的試樣吸濕率小，表面的返鹵泛霜現(xiàn)象輕微；添加三氯化鐵的試樣吸濕率和泛霜程度均隨著三氯化鐵加入量的增加而呈現(xiàn)出減弱的趨勢。

由表3可見，當(dāng)加入硬脂酸鈉的用量為0.20 g時，試樣的吸濕率最小，試樣表面幾乎無返鹵泛霜現(xiàn)象，菱鎂板材的耐水性較好。

從以上結(jié)果可以看出，添加改性劑在一定程度上可以減弱菱鎂板材的返鹵泛霜現(xiàn)象，但效果并不是十分顯著，且處理成本比較高。另外，在高潮濕的環(huán)境中長時間后，菱鎂板材還會出現(xiàn)返鹵泛霜現(xiàn)象。

2.2.2 表面處理法對菱鎂板材性能的影響

由表1可見，含草酸經(jīng)表面處理后的試樣與未處理試樣相比，吸濕率減小，返鹵泛霜現(xiàn)象明顯減弱。與未加改性劑的試樣1和試樣2相比，含草酸經(jīng)表面處理后的試樣吸潮、返鹵泛霜現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)。

由表2可見，添加三氯化鐵，不同的添加量經(jīng)表面處理后的試樣與未處理的試樣相比，返鹵泛霜現(xiàn)象明顯減弱。與表1比較，含三氯化鐵經(jīng)表面處理后的試樣比含草酸經(jīng)表面處理后的試樣返鹵泛霜現(xiàn)象輕微。

由表3可見，含硬脂酸鈉經(jīng)表面處理后的試樣比未處理試樣的吸濕率和返鹵泛霜現(xiàn)象都有好轉(zhuǎn)。與表1、表2比較，含硬脂酸鈉經(jīng)表面處理后的試樣表面的吸潮、返鹵泛霜的現(xiàn)象減弱明顯。

由表1、表2、表3可見，經(jīng)浸水法表面處理后的試樣滲水吸潮、返鹵泛霜的現(xiàn)象明顯減弱。經(jīng)長時間在高濕環(huán)境中放置，也未見有明顯返鹵泛霜現(xiàn)象。

3 結(jié)論

本文的試驗結(jié)果證實，添加改性劑（草酸，三氯化鐵或硬脂酸鈉）可以大大提高菱鎂板材的表面質(zhì)量，使得制品表面的吸潮、返鹵泛霜現(xiàn)象明顯減弱。

進一步采取浸水法表面處理能使菱鎂板材表面的返鹵泛霜現(xiàn)象進一步減弱。

[1] 鄭祥義,陳紅英,楊宇.菱鎂板材制作過程中幾個技術(shù)問題的探索研究[J].非金屬礦,1997,(1):32-34.

[2] 涂平濤.菱鎂水泥及制品的技術(shù)問題[J].新型建筑材料, 1993,(2):7-9.

[3] 季廣其,陳景輝.菱鎂水泥制品改性劑的研究[J].建筑科學(xué),1995,(1):44-46.

[4] 馮啟明,崔春龍,高德政,等.菱鎂制品泛霜實質(zhì)分析及其抑制措施的研究[J],礦產(chǎn)綜合利用,2002,10(5):17- 18.

[5] 何曉雁,王家邦.改性鎂質(zhì)膠凝材料表面性能[J].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,22(4):309-310.

The Study of Prohibiting the Phenomenon of the Returning to the Halogen and Exuding the Frost for Magnesium Plate

LIU Hui-yuan

(Department of Chemistry, Tangshan Normal College, Tangshan 063000, China)

In this study, we analyzed the hardened mechanism of magnesium plate, explained the basic reason of returning to the halogen and exuding the frost. The phenomena of returning to the halogen and exuding the frost have been decreased by adding modifier (oxalic acid, iron trichloride, or sodium stearate) and by carring the surface treatment.

magnesium plate; returning to the halogen and exuding the frost; modifier; surface treatment

TU56

A

1009-9115(2019)03-0016-03

10.3969/j.issn.1009-9115.2019.03.005

唐山師范學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院教改項目（JJ2016007）

2018-04-11

2019-03-24

劉會媛（1970-），女，河北灤縣人，高級實驗師，研究方向為分析檢測。

（責(zé)任編輯、校對：琚行松）