[发明专利]氯氧镁水泥及其制备方法

说明书

本发明属于无机胶凝材料技术领域，具体涉及一种氯氧镁水泥及其制备方法。所述氯氧镁水泥含有镁‑配位体络合物，所述镁‑配位体络合物包含Mg²⁺和配位于所述Mg²⁺的环状配体，所述环状配体含有至少2个独立的地选自磷和氧的供电子原子，优选由包括以下质量份的原料制备得到:轻烧氧化镁300～440份、六水合氯化镁195～210份、水120～130份、植酸0.6～3.6份。本发明提供的氯氧镁水泥具有优异的耐水性和强度，同时原料来源广，易于工业化应用。

技术领域

本发明属于无机胶凝材料技术领域，具体涉及一种氯氧镁水泥及其制备方法。

背景技术

氯氧镁水泥是一种低碳水泥，与建筑中最常使用的硅酸盐水泥相比，氯氧镁水泥具有低碱性、高强度、气硬性及环保特性等优势。此外，氯氧镁水泥的应用可以增加钾肥产业废弃物氯化镁的附加值，减少其对环境的危害。随着经济与科学技术的发展，这种绿色环保型水泥已成发展趋势。然而，氯氧镁水泥的耐水性能较差，极大地限制了其应用。

氯氧镁水泥耐水性差与其强度相5相晶体(5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O)在水中或湿环境下极易水解成氢氧化镁有关。在之前的研究中，通常采用各种酸及其盐改善氯氧镁水泥的耐水性能。这些改性剂在改性过程中，通过阴离子与镁离子络合，降低生成水化核所需最低镁离子浓度，以及将棒状5相转变为胶凝状，从而提高耐水性。但由于加入酸根离子后产生的内应力促进了裂纹的生成，因此对力学性能造成损害。

发明内容

本发明针对现有氯氧镁水泥耐水改性技术的不足，提供一种高性能氯氧镁水泥及其制备方法，通过构建环状配位体与Mg²⁺络合物，在提高耐水性的同时，消除应力减少裂纹产生。

具体来说，本发明提供了如下技术方案。

一种氯氧镁水泥，含有镁-配位体络合物，所述镁-配位体络合物包含Mg²⁺和配位于所述Mg²⁺的环状配体，所述环状配体含有至少2个独立的地选自磷和氧的供电子原子。

优选的，上述氯氧镁水泥中，所述环状配体含有至少4个独立地选自磷的供电子原子。

优选的，上述氯氧镁水泥中，所述环状配体为植酸。植酸是一种生物质环状多元酸，来源于植物种子，是一种可再生材料。植酸上的多个磷酸阴离子在氯氧镁水泥结晶过程中可以与镁离子络合，以形成有机-无机络合物。其中，植酸中刚性环具有抵御内应力的能力，从而避免裂纹形成，提高力学性能。

优选的，上述氯氧镁水泥中，所述镁-配位体络合物包含植酸和5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O的络合物。植酸环上的酸性基团与5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O络合，可有效抑制5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O的水解，从而提高氯氧镁水泥的耐水性能。

优选的，上述氯氧镁水泥，由以下原料制备得到，所述原料包括：轻烧氧化镁、六水合氯化镁、植酸和水。

优选的，上述氯氧镁水泥，由包括以下质量份的原料制备得到:轻烧氧化镁300～440份、六水合氯化镁195～210份、水120～130份、植酸0.6～3.6份；更优选的，由包括以下质量份的原料制备得到:轻烧氧化镁300～350份、六水合氯化镁195～210份、水120～130份、植酸0.6～2.0份。