[发明专利]改性氯氧镁水泥及其制品

说明书

本发明涉及氯氧镁水泥，具体地说是关于氯氧镁水泥的改性剂以及用改性的氯氧镁水泥制造的产品。

氯氧镁水泥是一种气硬性胶凝材料，亦被称为索瑞尔胶结料，【Sorel Cement】，其主要组成是MgO-MgCl₂-H₂O体系。在此种胶结料中掺入砂、石、设置网筋，可制成各种建筑装饰材料以及用作包装等的结构材料。但是，由于氯氧镁水泥制品普遍存在着反卤、易潮解，耐水性差，使用寿命短等缺点，使其应用受到很大的限制，近几年来国内外的许多发明者都在探索氯氧镁水泥的改性方法，目前在氯氧镁水泥中常用的改性方法有以下几种：【1】在配料中加入磷酸或磷酸盐;【2】加入少量水溶性树脂;【3】加入有机硅防水剂;【4】用硫酸镁、硫酸亚铁取代或部分取代氯氧镁水泥中的拌和剂氯化镁溶液。

由于磷酸具有一定的缓凝作用，加入磷酸或磷酸盐后会使制品的初凝期延长·降低模具周转率;如采用加热养护的方法又使得工艺复杂化。水溶性树脂和有机硅防水剂一般价格较高，用量增多制品的成本太高，用量太少效果又不明显;此外加入这些有机物都会不同程度地促使制品老化。而硫酸镁、硫酸亚铁的加入则会降低制品的强度。因此上述改性方法都具有较大的局限性。

美国专利US4，312，674叙述了生产不溶于水的镁氧水泥的组成和方法，其中利用了硅溶胶和/或磷酸盐作为添加剂，控制加水量并在升高温度【250～300°F】的情况下进行模压成型，可以制得在沸水中实际上不溶解的镁氧水泥制品，这种方法的缺点依然是由于需要控制加水量和升温固化使工艺复杂，提高了生产成本。

本发明的目的是利用硅溶胶和针状硅灰石作为氯氧镁水泥的改性剂，制备一种耐水性好，不易反卤，强度高，工艺简单，成本较低的氯氧镁水泥及其制品。

本发明是这样实现的：改性的氯氧镁水泥，其主要组份包括氧化镁、氯化镁、水及改性剂等，所述的改性剂是硅溶胶溶液、硅溶胶中SiO₂含量为15%，添加量为硅溶胶中SiO₂与菱苦土中MgO之比为1∶100～6∶100，加入方法是将硅溶胶缓缓加入到搅拌好的菱苦土和卤水的混合浆料中再慢慢搅匀，升温至75～90℃加热搅拌3～5分钟。所述的改性剂还可以是在加入硅溶胶的同时加入针状硅灰石粉，用量为菱苦土中MgO含量的10-18%，其针状颗粒直径为0.05～0.08毫米，直径与长度之比为1∶12～1∶15。通过添加以上改性剂的氯氧镁水泥用做胶结材料或用于制作建筑装饰材料耐水性好，不易反卤，强度大大提高。

采用本发明的改性氯氧镁水泥，添加滑石粉，石英砂等惰性填料制成波形瓦，地面装饰砖等建筑装饰材料，其中改性剂硅溶胶和针状硅灰石粉的加入量和加入方法同上所述，所不同的是制品固化脱模之后，再用SiO₂含量为3～5%的硅溶胶稀释液在氯氧镁水泥制品的表面涂刷1～2遍。针状硅灰石与菱苦土、滑石粉、石英砂的细度之比应保持在1∶【1.6～2.1】∶0.75∶1的范围内，使之达到最好的堆砌效果，同时能够保证参与水化反应的各种原料有足够的活性，提高制品的强度。

本发明的改性氯氧镁水泥及其制品由于使用了硅溶胶改性剂，在固化过程中多余的水分逐渐蒸发，硅溶胶中的超微胶体颗粒相互碰撞，在粒子间形成硅氧键【-Si-O-Si-】，使氯氧镁水泥水化相的结晶接触点得到增强;同时，涂覆在制品表面的硅溶胶稀释液以同样的原理形成能渗到基层内部的致密的防水层和防水膜，从而有效地抑制了制品的反卤现象，提高了耐水性能。针状硅灰石是一种矿物质纤维，主要是在制品内部起到纤维增强作用，特别是在使用各种网筋作骨架的制品中是一种有效的补强剂。

本发明的改性氯氧镁水泥及其制品，用硅溶胶和针状硅灰石作为改性剂与美国专利4312674的区别在于本发明的方法使用硅溶胶是分两种方式使用的，一部分混入浆料中而另一部分涂刷在制品的表面，将一部分硅溶胶混入浆料后，只需将温度升至75-90℃搅拌3-5分钟，制品固化过程度无需加热。本发明的改性方法其优点在于工艺简单，制成的产品耐水性好，不易反卤和潮解，且强度高。用本发明的改性氯氧镁水泥制成的波形瓦主要理化性能指标是：

厚度：5毫米，抗折强度：横向25兆帕，纵向14兆帕，吸水率：4.3%，不透水性：＞72小时，冻融循环：＞45次，耐燃性：1000℃不燃，抗老化：1000W高压石英紫外灯照射1000小时，强度不降低，表面无粉化现象。抑制反卤：脱模后放置在相对湿度85%的环境中，120小时无发汗析白现象。

地面装饰砖的主要理化性能指标：