CN104177036B - 一种镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料及其制备方法，其特点是.将七水硫酸镁30～50重量份、外加剂1.5～5.5重量份和水50～90重量份溶解成溶液；再将上述溶液与浮石粉20～100重量份、矾土粉10～30重量份，搅拌混合为镁质浮石粉水泥净浆；然后将上述镁质浮石粉水泥净浆与高弹性模量增强纤维10～30份或低弹性模量植物纤维30～300份混合为镁质浮石粉水泥料浆，镁质浮石粉水泥料浆与纤维增强复合材料模压成型后制成的制品需在温度35℃～45℃养护8h～12h。该镁质浮石粉水泥料浆与纤维增强复合材料模压成型后的制品用于墙体材料、装饰装修材料或家具领域。

Description

一种镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料及其制备方法，属于镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料及其制备的技术领域。
背景技术
现有的氯氧镁水泥，由于采用氯化镁为调和剂，水化反应产物中含有大量的氯离子(Clˉ),存在着吸潮返卤、腐蚀金属弊端，制约了使用范围。虽然采用改性和封堵结构毛细通道、填充结构空穴方法，提高了氯氧镁水泥的耐水性，但仍然改变不了氯氧镁水泥热力学介稳相的性质，在向热力学稳定相转化时，氯氧镁水泥的弊端依然存在。现有的硫氧镁水泥，虽然不存在吸潮返卤、腐蚀金属弊端，但由于力学性能较差，无法满足产品的使用要求。
发明内容
本发明的目的是是针对现有技术的不足而提供一种镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料及其制备方法，其特点是镁质浮石粉水泥强度高、碱度低和与植物纤维复合能力强。在生产纤维增强复合材料中，使中碱玻璃纤维得到合理利用，也不存在使植物纤维在碱性腐蚀中矿物化变脆。制品成型后，只需在35℃～45℃温度下养护8h～12h，水化反应产物结构稳定。
本发明的目的原理是利用氧化镁作为碱性激发剂，和硫酸镁及其它硫酸盐作为硫酸盐激发剂共同作用于火山灰质材料浮石粉和矾土粉，使浮石粉和矾土粉中键合力极弱的硅氧四面体、铝氧四面体具有较高的活性，并与氧化镁、硫酸镁进行水化反应，生成以水化硅酸镁和水化硫铝酸镁为主的新的镁水泥。
本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料由以下组分制成：
其中，矾土粉在温度800℃±50℃煅烧2h～4h；浮石粉和矾土粉磨细至≤0.045㎜,方孔筛筛余≤12℅。
所述外加剂为磷酸、磷酸盐和硫酸盐中的至少一种。
所述高弹性模量增强纤维为玻璃纤维或玻璃纤维布、改性维纶纤维和改性丙纶中的至少一种；
所述低弹性模量增强纤维为植物纤维。
镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料的制备方法包括以下步骤：
(1).将七水硫酸镁30～50份、外加剂1.5～5.5份和水50～90份溶解成溶液；
(2)将上述溶液与氧化镁100份、浮石粉20～100份、矾土粉10～30份，搅拌混合为镁质浮石粉水泥净浆；
(3).将上述镁质浮石粉水泥净浆与高弹性模量增强纤维10～30份或低弹性模量植物纤维30～300份混合为镁质浮石粉水泥料浆，镁质浮石粉水泥料浆与纤维增强复合材料模压成型或热压成型后制成的制品需在温度35℃～45℃养护8h～12h。
所述模压成型为在各种几何形状的模具中喷射成型或涂敷成型；热压成型为在板坯上辊压成型或在平面压力机上热压成型。
镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料制成的制品用于墙体材料、装饰装修材料或家具领域。
性能测试
镁质浮石粉水泥作为纤维增强复合材料中的基体材料强度按GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》检验，抗压强度≥75MPa,抗折强度≥12MPa，完全满足复合材料性能的要求。
本发明具有如下的优点：
1镁质浮石粉水泥没有氯化镁参与反应，不存在氯氧镁水泥吸潮返卤、腐蚀金属的弊端。
2由于碱性激发剂和硫酸盐激发剂对火山灰质材料的共同作用，水化反应产物具有地质聚合物性能，比硫氧镁水泥强度高，制品的使用寿命长。
3镁质浮石粉水泥与植物纤维复合生产的胶合植物纤维人造板防火、防水、防老化、防霉变、不含甲醛。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容对本发明作出一些非本质性的改进和调整。
实施例1：生产玻璃纤维增强水泥(GRC)制品
将七水硫酸镁30份、磷酸1.5份、硫酸亚铁4份和水90份溶解成溶液，然后将上述溶液与氧化镁100份、浮石粉100份、矾土粉30份在搅拌机中搅拌混合成镁质浮石粉水泥净浆。利用切割喷射法工艺，将镁质浮石粉水泥净浆和短切玻璃纤维混合，在各种几何形状的模具中喷射成型后制成的制品在温度45℃养护8h，脱模后打磨修整，制成各种几何形状的工艺品或仿制浮雕。
实施例2：生产通风管道
将七水硫酸镁50份、六偏磷酸钠1.5份和水50份溶解成溶液，然后将上述溶液与氧化镁100份、浮石粉30份、矾土粉10份在搅拌机中搅拌混合成镁质浮石粉水泥净浆。利用玻璃纤维布10份和通风管道模具中涂敷成型后制成的制品。在养护房中加温35℃保温12h，修整后就成了整体型通风管道，各项性能指标均能达到JC646/T《玻镁风管》规定的要求。
实施例3：生产防火板
将七水硫酸镁47份、磷酸三钠0.8份、硫酸亚铁2.5份、硫代硫酸钠0.7份和水90份溶解成溶液，再将上述溶液与氧化镁100份、浮石粉20份、矾土粉30份搅拌成镁质浮石粉水泥净浆。净浆搅拌均匀后，加入干态植物纤维锯末30份搅拌混合成镁质浮石粉水泥料浆。利用辊压成型设备制板，板材的内、外二层玻璃纤维网格布随塑料托板和轧辊附着在板坯上辊压成型后制成的制品，板坯送进养护房加温40℃保温9h，裁边后就成了防火板，各项性能指标均能达到GB25970《不燃无机复合板》规定的要求。
实施例4：生产胶合麦秸纤维板
将七水硫酸镁50份、磷酸0.7份、硫代硫酸钠0.8份和水70份溶解成溶液，再将上述溶液与氧化镁100份、浮石粉50份、矾土粉20份在搅拌机中搅拌混合成镁质浮石粉水泥净浆。再将净浆在碾轮机中与改性维纶纤维3份，麦秸纤维300份混合成半干态镁质浮石粉水泥料浆。混合后的料浆经铺装机铺装成板坯，然后在平面压力机中热压成型后制成的制品。在温度37℃保温10h，自然养护7d，裁边后就成了无机胶合麦秸纤维板。

Claims (6)

1.一种镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料，其特征在于该镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料由以下组分制成，按重量计为：
其中，矾土粉在温度800℃±50℃煅烧2h～4h；浮石粉和矾土粉磨细至≤0.045㎜,方孔筛筛余≤12℅。
2.按照权利要求1所述镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料，其特征在于外加剂为磷酸、磷酸盐和硫酸盐中的至少一种。
3.按照权利要求1所述镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料，其特征在于高弹性模量增强纤维为玻璃纤维或玻璃纤维布、改性维纶纤维和改性丙纶中的至少一种。
4.按照权利要求1～3之一所述镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1).将七水硫酸镁30～50份、外加剂1.5～5.5份和水50～90份溶解成溶液；
(2)将上述溶液与氧化镁100份、浮石粉20～100份、矾土粉10～30份，搅拌混合为镁质浮石粉水泥净浆；
(3).将上述镁质浮石粉水泥净浆与高弹性模量增强纤维10～30份和低弹性模量植物纤维30～300份混合为镁质浮石粉水泥料浆，镁质浮石粉水泥料浆模压成型或热压成型后制成的制品需在温度35℃～45℃养护8h～12h。
5.按照权利要求4所述镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于模压成型为在各种几何形状的模具中喷射成型或涂敷成型；热压成型为在板坯上辊压成型或在平面压力机上热压成型。
6.按照权利要求1所述镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料的用途，其特征在于该镁质浮石粉水泥与纤维增强复合材料模压成型后制成的制品用于墙体材料、装饰装修材料或家具领域。
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