一种菱镁胶凝材料外加剂及其使用方法
【专利摘要】一种能增强菱镁胶凝材料力学性的外加剂，用纳米钛白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸钠和脲醛树酯为原料，通过纳米钛白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸钠和脲醛树酯对菱镁胶凝材料的作用改变菱镁胶凝材料的力学性能；其中，通过纳米钛白粉堵塞封闭菱镁胶凝材料的微孔，增加密实度，增强分子之间的结合力；通过聚氨酯、脲醛树酯有效改善胶凝材料的孔结构，增强体型分子之间的作用力，增加玻璃纤维在制品成型后的弹性和强度，从而使制品的强度、韧性得到提高；还通过烷基苯磺酸钠减少胶凝材料的毛细通道，提高制品的密实度，另外还能增强无机物和有机外加剂之间的结合力，从而增加制品的耐水性和强度。
【专利说明】一种菱镁胶凝材料外加剂及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化工助剂及其使用方法，具体涉及一种用于增强菱镁胶凝材料各项力学性能指标的改性外加剂及其使用方法。主要用于生产制备菱镁胶凝材料。
【背景技术】
[0002]菱镁胶凝材料又称菱镁水泥，是一种气硬性胶凝材料，具有强度高、耐水性好、防腐、防火、价格低、可加工性能好，对无机和有机材料或纤维具有较好的胶结性等特点，广泛应用于建筑、装饰、城建、农业等领域中，要很多方面能取代木材。但目前市面上的菱镁板材或菱镁制品，在拉抻强度、弯曲强度、压缩强度、抗冲击强度等力学性能均还无法与木材制品相比，为了增强菱镁材料的各项力学性能指标，人们进行了大量的探索和试验，其中包括添加一些改性剂，以求改善和提高菱镁水泥各种性能。一般说来，凡是能改善和提高菱镁水泥各种性能的外加剂，均可称之为菱镁胶凝材料改性剂。菱镁胶凝材料改性剂有狭义的菱镁胶凝材料改性剂和广义菱镁胶凝材料改性剂之分，所谓狭义的菱镁胶凝材料改性剂是指单一成分或复合成分，用量在2%以下的，专门生产或配置用于镁水泥改性的化工制剂。如现在各地作为商品出售的各种菱镁胶凝材料改性剂，以及各企业自行配置的专门用于改性的改性剂。目前的菱镁胶凝材料改性剂一般是指狭义菱镁胶凝材料改性剂。所谓广义的菱镁胶凝材料改性剂是指对镁水泥有改性作用的各种材料。它既可以是专门生产的用于改性的化工制剂，也可以是其它任何材料，如含有改性成分的各种工业废渣，某一类化工产品等。它包含狭义菱镁胶凝材料改性剂在内。因此，它的概念比较广泛。这种广义的改性剂不能全部作为改性商品，只有其中一部分可用于改性商品。
[0003]狭义的菱镁胶凝材料改性剂目前使用较广，而广义的菱镁胶凝材料改性剂目前相对使用较少。但从发展趋势和技术需要看，广义菱镁胶凝材料改性剂将会获得更广泛地应用，特别是利用工业废渣、废水、废气对镁水泥改性，但结果均不太理想，因此很有必要对现有的菱镁胶凝材料改性剂进行改进。
`[0004]通过国内专利文献检索，发现有关于菱镁胶凝材料改性剂方面的文献，主要有如下一些:
1、中国专利申请号为CN201210390263.9，名称为“一种菱镁改性剂”的发明专利，该专利公开了一种菱镁改性剂，属于菱镁胶凝材料【技术领域】。本菱镁改性剂由下述成份和配比组成(重量份数):硅酸钡2~4.5 ;硅酸钠1.5^3.5 ;高分子防水胶粉10-25 ;建筑石膏250~400 ;澎润土 110~140 ;云母粉60~100 ;硅酸锂2~3.8 ;聚乙烯醇2~8 ;絮凝剂2.5~8 ;滑石粉150-300 ;火山灰200-300。与现有技术相比，本菱镁改性剂解决了现有菱镁复合材料制品容易出现的变形和返潮问题，并提高了产品强度，从而提高了产品质量。
[0005]2、中国专利申请号为CN01127418.2，名称为“菱镁胶凝材料减水抗返卤改性剂的制备方法”的发明专利，该专利公开了一种菱镁胶凝材料减水抗返卤改性剂的制备方法，采用水、苯酚、苯磺酸钠、工业甲醛、有机硅防水剂为原料，其特征在于各原料在总重量中的重量百分比分别为:水18-22%、苯酚10-14%、苯磺酸钠6-10%、工业甲醛8-12%、有机硅防水剂45-55%。将其加入菱镁水泥中，具有可有效的提高其制品的抗吸潮返卤而又提高强度的特点。[0006]3、《新型建筑材料》2011年06期，作者王自福、崔洪涛、陈天剑、邱振新、张兴福、李战发共同发表的名称为“改性剂在菱镁胶凝材料中的作用及机理”的论文，该论文阐述了，菱镁改性剂的定义和分类，通过试验验证几种改性剂对菱镁材料性能的提高和改善，并阐述改性剂改善和提高菱镁制品性能的作用机理。菱镁改性剂作为菱镁胶凝材料中氧化镁、氯化镁、水之后必不可少的第四组份，对解决菱镁胶凝材料固有的弊端、提高制品性能起到至关重要的作用。
[0007]上述这些文献显然与菱镁胶凝材料的外加剂有一定的关系，但都存在一些问题，虽然解决了菱镁制品的固有弊端，但对于如何有效提高菱镁材料的力学性能如拉伸强度、抗冲击强度、抗压强度等方面没有系统的研究，这极大限制了菱镁制品的应用范围。所以仍需要对菱镁胶凝材料的外加剂进行进一步研究。
【发明内容】
[0008]本发明的发明目的在于提供一种能增强菱镁胶凝材料力学性能的外加剂及其制备方法，在现在菱镁材料生产的基础上，按比例添加这种外加剂，全方位提高菱镁材料的力学性能指标，从而使菱镁材料媲美于木材。
[0009]本发明采用的技术方案是:一种能增强菱镁胶凝材料力学性的外加剂，用纳米钛白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸钠和脲醛树酯为原料，通过纳米钛白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸钠和脲醛树酯对菱镁胶凝材料的作用改变菱镁胶凝材料的力学性能；其中，通过纳米钛白粉堵塞封闭菱镁胶凝材料的微孔，增加密实度，增强分子之间的结合力；通过聚氨酯、脲醛树酯有效改善胶凝材料的孔结构，增强体型分子之间的作用力，增加玻璃纤维在制品成型后的弹性和强度，从而使制品的强度、韧性得到提高；还通过烷基苯磺酸钠减少胶凝材料的毛细通道，提高制品的密实度，另外还能增强无机物和有机外加剂之间的结合力，从而增加制品的耐水性和强度。
[0010]进一步地，所述的纳米钛白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸钠和脲醛树酯各原料在总重量中所占的重量百分比分别为:纳米钛白粉25%-30%、脲醛树酯30%-35%、烷基苯磺酸钠20%-25%、聚氨酯15%-20% ;将上述各种原料(均为固体粉末)按百分比计量混合搅拌均匀后装袋即为本发明菱镁胶凝材料力学性能增强外加剂。
[0011]进一步地，所述的述的纳米钛白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸钠和脲醛树酯各原料在总重量中所占的重量百分比分别为:纳米钛白粉27%、脲醛树酯33%、烷基苯磺酸钠23%、聚氨酯17% ;将上述各种原料(均为固体粉末)按百分比计量混合搅拌均匀后装袋即为本发明菱镁胶凝材料力学性能增强外加剂。
[0012]本发明外加剂的使用方法是:在菱镁胶凝材料使用时，按照菱镁胶凝材料的重量百分比添加5%-8%的本发明外加剂，搅拌均匀后，仍按照原有常规菱镁胶凝材料使用工艺施工。按照此法施工，待养护成型后用万能力学测试机测试其各项力学性能指标，发现添加了这种增强力学性能改性外加剂的菱镁材料其各项力学性能均得到了大幅度的提高。
[0013]本发明的优点在于:本发明通过在菱镁胶凝材料中添加适量的纳米钛白粉、脲醛树酯、烷基苯磺酸钠和聚氨酯，让纳米钛白粉堵塞封闭菱镁胶凝材料的微孔，增加密实度，增强分子之间的结合力；通过聚氨酯、脲醛树酯有效改善胶凝材料的孔结构，增强体型分子之间的作用力，增加玻璃纤维在制品成型后的弹性和强度，从而使制品的强度、韧性得到提高；还通过烷基苯磺酸钠减少胶凝材料的毛细通道，提高制品的密实度，另外还能增强无机物和有机外加剂之间的结合力，从而增加制品的耐水性和强度。
[0014]在菱镁胶凝材料中添加增强力学性能改性外加剂测试结果如下:
【权利要求】
1.一种能增强菱镁胶凝材料力学性的外加剂，其特征在于，用纳米钛白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸钠和脲醛树酯为原料，通过纳米钛白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸钠和脲醛树酯对菱镁胶凝材料的作用改变菱镁胶凝材料的力学性能；其中，通过纳米钛白粉堵塞封闭菱镁胶凝材料的微孔，增加密实度，增强分子之间的结合力；通过聚氨酯、脲醛树酯有效改善胶凝材料的孔结构，增强体型分子之间的作用力，增加玻璃纤维在制品成型后的弹性和强度，从而使制品的强度、韧性得到提高；还通过烷基苯磺酸钠减少胶凝材料的毛细通道，提高制品的密实度，另外还能增强无机物和有机外加剂之间的结合力，从而增加制品的耐水性和强度。
2.如权利要求1所述的能增强菱镁胶凝材料力学性的外加剂，其特征在于，所述的纳米钛白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸钠和脲醛树酯各原料在总重量中所占的重量百分比分别为:纳米钛白粉25%-30%、脲醛树酯30%-35%、烷基苯磺酸钠20%_25%、聚氨酯15%_20% ;将上述各种原料均为固体粉末，按百分比计量混合搅拌均匀后装袋即为本发明菱镁胶凝材料力学性能增强外加剂。
3.如权利要求2所述的能增强菱镁胶凝材料力学性的外加剂，其特征在于，所述的纳米钛白粉、聚氨酯、烷基苯磺酸钠和脲醛树酯各原料在总重量中所占的重量百分比分别为:纳米钛白粉27%、脲醛树酯33%、烷基苯磺酸钠23%、聚氨酯17% ;将上述各种原料均为固体粉末，按百分比计量混合搅拌均匀后装袋即为本发明菱镁胶凝材料力学性能增强外加剂。
4.一种如权利要求1所述能增强菱镁胶凝材料力学性的外加剂的使用方法，在菱镁胶凝材料使用时，按照菱镁胶凝材料的重量百分比添加5%-8%的本发明外加剂，搅拌均匀后，仍按照原有常规菱镁胶凝材料使用工艺施`工。
【文档编号】C04B14/42GK103641368SQ201310641278
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】梁美东 申请人:湖南化工职业技术学院