CN112079617B - 一种建筑材料用组合物及其制品 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑添加剂技术领域,更具体的,本发明涉及一种建筑材料用组合物及其制品。所述建筑材料用组合物包括组分A、组分B以及组分C;所述组分A包括轻烧镁粉;按重量份计,所述轻烧镁粉中包括氧化镁62~71份、第二镁盐25~32份、含硅化合物4~8份。所述建筑材料用组合物可以用于秸秆,不用加入钢筋和水泥,即可实现抗压强度以及抗折强度,湿度较大条件下,也不会发生膨胀、抗压强度不降低,保温性能好,提高耐高温以及耐低温特性,700℃放置2h不会开裂,‑20℃放置5h也不会开裂。
Description
技术领域
本发明属于建筑添加剂技术领域,更具体的,本发明涉及一种建筑材料用组合物及其制品。
背景技术
目前,国家在大力推广使用民用建筑节能的新技术、新工艺、新材料和新设备。世界各国开展建筑节能无不首先抓建筑材料的革新,一些发达国家早在六十年代就开始改用保温性能好、生产能耗低的新型建筑材料替代传统建筑材料。在建筑中,外围护结构的热损耗最大,同时又是建筑物外立面的主要部分。在建筑工程中使用的材料统称为建筑材料。建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等;装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色砖瓦、具有特殊效果的玻璃;专用材料指的是用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、保温、密封等。
保温材料一般是指导热系数小于或等于0.2的材料。保温材料发展的很快,在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料,往往可以起到事半功倍的效果。传统保温材料只有单一热阻性能,没有储能调温功能。而且,抗压性能差,阻燃效果低,导致强度和防火效果差,不能满足人们对于新型建筑材料的要求。
利用氧化镁与氯化镁进行水合反应形成墙体建筑材料,对水的敏感性,导致材料的抗水性较差;由于氧化镁与氯化镁进行水合反应形成墙体建筑材料中含有结构水,其耐高温性、低温性能较差,很难实现抗水性以及力学强度之间的平衡,且在制备实际墙体材料的过程中,力学性能保持也是有待提高的。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种建筑材料用组合物,所述建筑材料用组合物包括组分A、组分B以及组分C;所述组分A包括轻烧镁粉;按重量份计,所述轻烧镁粉中包括氧化镁62~71份、第二镁盐25~32份、含硅化合物4~8份。
作为一种优选的技术方案,所述第二镁盐包括酸式镁盐以及碱式镁盐。
作为一种优选的技术方案,所述酸式镁盐选自碳酸镁、碳酸镁钙、硫酸镁、柠檬酸镁、硬脂酸镁中的一种或多种。
作为一种优选的技术方案,所述碱式镁盐选自氢氧化镁、碱式氯化镁、碱式碳酸镁中的一种或多种。
作为一种优选的技术方案,所述组分A为D50为27~35um、D90为80~90um的颗粒。
作为一种优选的技术方案,所述含硅化合物选自硅酸盐、二氧化硅、碳化硅中的一种或多种。
作为一种优选的技术方案,所述硅酸盐选自硅酸钠、石棉、长石、橄榄石、绿帘石、电气石、辉石、角闪石、云母、白土、水合硅酸镁中的一种或多种。
作为一种优选的技术方案,所述组分C中H+浓度为0.85~0.75mol/L、氯离子含量为15.5~17.3wt%、水分含量为76~79wt%。
作为一种优选的技术方案,所述氯离子来源于氯盐;所述氯盐包括氯化钠和氯化镁;所述氯化钠、氯化镁的重量比为1:(73~105)。
本发明的第二个方面提供了一种建筑材料,所述建筑材料含有上述建筑材料用组合物和植物纤维。
有益效果:本发明提供的建筑材料用组合物,可以用于秸秆,不用加入钢筋和水泥,即可实现抗压强度以及抗折强度,湿度较大条件下,也不会发生膨胀、抗压强度不降低,保温性能好,提高耐高温以及耐低温特性,700℃放置2h不会开裂,-20℃放置5h也不会开裂。
附图说明
图1为实施例1组分A的红外谱图;
图2为实施例1组分A灰分的红外谱图;
图3为实施例1组分A的XRD图;
图4为实施例1组分A的TGA曲线;
图5为实施例1组分A的粒径分布图;
图6为实施例1组分B的红外谱图;
图7为实施例1组分B灰分的红外谱图;
图8为实施例1组分B的XRD图;
图9为实施例1组分B的TGA曲线;
图10为实施例1组分C的红外谱图;
图11为实施例1组分C干样的红外谱图;
图12为实施例1组分C干样的XRD图。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。
为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种建筑材料用组合物,所述建筑材料用组合物包括组分A、组分B以及组分C;所述组分A包括轻烧镁粉;按重量份计,所述轻烧镁粉中包括氧化镁62~71份、第二镁盐25~32份、含硅化合物4~8份。
组分A
在一种实施方式中,所述组分A在马弗炉550-750℃灰化2-6h,所得灰分为80~90wt%;优选的,所述组分A在马弗炉650℃灰化4h,所得灰分为87~88wt%。
在一种实施方式中,按重量份计,所述轻烧镁粉中包括氧化镁67~68份、第二镁盐26~29份、含硅化合物5~6份。
(氧化镁)
本发明中,所述氧化镁常温下为一种白色固体,氧化镁以方镁石形式存在于自然界中,是冶镁的原料。氧化镁有高度耐火绝缘性能。经1000℃以上高温灼烧可转变为晶体,升至1500-2000℃则成死烧氧化镁(也就是所说的镁砂)或烧结氧化镁。
在利用含有活性氧化镁的矿物原料时,例如轻烧镁粉时,其与氯化镁溶液作用时形成复盐晶体,从而提高所得材料的力学性能以及成型能力,但矿物原料中其他杂志含量以及种类相对于活性氧化镁而言,其对所得材料的紧实程度以及力学性能性能都有着较大的影响。
(第二镁盐)
在一种实施方式中,所述第二镁盐包括酸式镁盐以及碱式镁盐。
在一种实施方式中,所述酸式镁盐、碱式镁盐的质量比为(2.4-2.8):1;优选的,所述酸式镁盐、碱式镁盐的质量比为2.7:1。
在一种实施方式中,所述酸式镁盐选自碳酸镁、碳酸镁钙、硫酸镁、柠檬酸镁、硬脂酸镁中的一种或多种;优选的,所述酸式镁盐为碳酸镁和碳酸镁钙的混合物。
在一种实施方式中,所述碳酸镁、碳酸镁钙的重量比为(2~3):1;优选的,所述碳酸镁、碳酸镁钙的重量比为2.6:1。
在一种实施方式中,所述碱式镁盐选自氢氧化镁、碱式氯化镁、碱式碳酸镁中的一种或多种;优选的,所述碱式镁盐为氢氧化镁。
当本发明采用的轻烧镁粉含有62~71份的氧化镁、25~32份第二镁盐以及4~8份含硅化合物,尤其当第二镁盐包括特定含量的碳酸镁、碳酸钙钙镁以及氢氧化镁时,可以有效提高所得材料的紧密程度,即将所得材料折裂后没有明显的空穴,同时也提高了力学强度,可能是在本发明体系特定采用的轻烧镁粉与含有高浓度氢离子的呈酸性组分协同作用,碳酸镁钙为属三方晶系的碳酸盐,在促进了氧化镁与氯化镁的水合反应,提高体系减少材料中杂质的形成,提高材料的紧密程度以及力学性能。
此外,也需要控制第二镁盐及其各组分的含量,避免由于其含量较高导致与组分C作用时导致所得材料中有气泡残留或者剩余较多的氢氧化镁、氧化钙等杂质组分,从而降低材料的力学性能或者保温性能。
(含硅化合物)
在一种实施方式中,所述含硅化合物选自硅酸盐、二氧化硅、碳化硅中的一种或多种;优选的,所述含硅化合物为硅酸盐。
在一种优选的实施方式中,所述硅酸盐选自硅酸钠、石棉、长石、橄榄石、绿帘石、电气石、辉石、角闪石、云母、白土、水合硅酸镁中的一种或多种;更优选的,所述硅酸盐为水合硅酸镁。
在利用氧化镁与组分C作用并放置储存时,由于对水的敏感性,发生水解反应,引发返卤或泛霜的问题,不过当所采用的轻烧镁粉中含有4~8份的含硅化合物,尤其是水和硅酸镁时,可有效提高所得材料的抗水效果,可能是其与组分C协同作用,协调了所得浆体结构的晶胶比,减少了结晶应力,且水和硅酸镁的效果优于二氧化硅,可能是体系晶体结构相对稳定,减少了水解反应,提高体系抗水性能;同时水合硅酸镁的含量也不宜过高,否则可能导致氧化镁与组分C之间的含量失衡,产生返卤现象,影响所得材料的性能。
在一种实施方式中,所述组分A为D50为27~35um、D90为80~90um的颗粒。
本发明中,采用粉碎的方式获得D50为27~35um、D90为80~90um的颗粒,记为组分A。
为进一步提高组合物与秸秆混合过程中的相容性以及粘结性,本发明采用了D50为27~35um,D90为80~90um的颗粒的组分A,其与平均粒径150~230um的秸秆共同作用,可以更好的吸附在秸秆的表面或者迁移至秸秆缝隙中,从而进行混合以及物理化学作用,形成均匀的墙体材料,避免由于粒径较小而彼此团聚,反而影响组分A与组分C、秸秆的作用,或者粒径较大,组分A与组分C、秸秆的作用不充分,都会影响所得材料的综合性能。
组分B
在一种实施方式中,所述组分B包括第一镁盐。
在一种优选的实施方式中,所述第一镁盐为酸式镁盐;更优选的,所述第一镁盐选自六水氯化镁、氯化镁、溴化镁、乙酸镁中的一种或多种;最优选的,所述第一镁盐为六水氯化镁。
六水氯化镁无色结晶体,呈柱状或针状,与氧化镁和水混合则成镁水泥,而在本体系中,其与组分C协同共同与组分A中氧化镁发生水合作用,申请人发现在本体系中而采用结晶型的六水氯化镁与普通氯化镁协同作用,有利于提高防水特性,这可能是由于体系中形成结构稳定的复合盐,减少晶体界面张力。
组分C
在一种实施方式中,所述组分C中H+浓度为0.85~0.75mol/L、氯离子含量为15.5~17.3wt%、水分含量为76~79wt%。
组分C为含有氯化镁的酸性溶液,其与组分A中的氧化镁发生水合作用,同时0.85~0.75mol/L高浓度的氢离子有助于与组分A中的碳酸盐反应,促进氧化镁与氯化镁的水合反应效率,从而形成复合盐式晶体结构,提高材料力学强度,此外,控制组分C中的水分含量为76~79wt%,提高体系的强度,避免水量较少影响晶体结构的形成,也避免水分较多,而产生返卤或泛霜的现象。
在一种实施方式中,所述氯离子来源于氯盐和盐酸。
在一种实施方式中,所述氯盐包括氯化钠和氯化镁。
在一种实施方式中,所述氯化钠、氯化镁的重量比为1:(73~105);优选的,所述氯化钠、氯化镁的重量比为1:86。
在一种实施方式中,按重量份计,所述组分C包括盐酸77~79份、氯化镁21~22份、氯化钠0.2~0.3份。
此外,体系中也加入了少量的氯化钠与氯化镁同时作用,能够有效提高材料的长久稳定性与抗水性,减少泛霜问题。
在一种实施方式中,所述组分C与组分B重量比为1:(0.2~0.3);优选的,所述组分C与组分B重量比为1:0.25。
在一种实施方式中,所述组分C和组分B的总质量、组分A质量的比值为(50-60):105;优选的,所述组分C和组分B的总质量、组分A质量的比值为55:105。
此外,控制组分C与组分B重量比为1:(0.2~0.3),组分C和组分B的总质量、组分A质量的比值为(50-60):105,即实现氯化镁含量较少条件下,仍然具有较好的力学强度,且体系抗水性提高,可能是在本体系中碳酸盐、氧化镁、氯化镁、氢离子以及水协同作用,形成彼此促进水合反应,形成结构稳定的胶体,彼此之间结构紧密,减少空穴与通道,从而也提高了保温特性。
在一种实施方式中,所述建筑材料用组合物还包括组分D。
组分D
在一种实施方式中,所述组分D的含量为0.2~0.5wt%;优选的,所述组分D的含量为0.3~0.4wt%;更优选的,所述组分D的含量为0.35wt%。
本发明中,所述组分D的含量是指占建筑材料用组合物总质量的含量。
在一种实施方式中,所述组分D包括磷酸酯类化合物改性瓜尔胶。
在一种实施方式中,所述磷酸酯类化合物改性瓜尔胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)在pH值为4.5~5.5的缓冲液中,加入环氧氯丙烷,升温至80~85℃反应4h,加入无水乙醇,萃取,分离,得中间体;
(2)用异丙醇将瓜尔胶原粉润湿,用NaOH水溶液碱化反应30min,再滴加入步骤(1)所述中间体,升温至100℃,反应0.5h,加入阳离子醚化剂,NaOH继续醚化反应3h,降温,调节pH至7,抽滤,洗涤,干燥,即得所述磷酸酯类化合物改性瓜尔胶;
所述缓冲液为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的混合液;
所述中间体的固含量为67%,黏度为100mPa·s;所述环氧氯丙烷的加入量由中间体的固含量和黏度共同决定;
所述异丙醇、瓜尔胶原粉的质量比为1:(1.5-2);优选的,所述异丙醇、瓜尔胶原粉的质量比为1:1.8;
所述中间体的用量为瓜尔胶原粉的15wt%;
所述NaOH水溶液的浓度为0.1mol/L,其中NaOH的用量为瓜尔胶原粉的2.5wt%;
所述阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵;所述阳离子醚化剂的用量为瓜尔胶原粉的28wt%;
所述醚化反应加入的NaOH的用量为瓜尔胶原粉的5wt%。
瓜尔胶主要含有半乳糖和甘露糖,是一种高纯化天然多糖,而磷酸酯类化合物改性瓜尔胶可以与组分A、组分B以及组分C协同作用,减少返卤,同时也可以提高耐高温以及耐低温特性、抗水能力,可能是磷酸酯水解,并与镁离子作用,且其同时可以秸秆作用,提高组合物与秸秆之间的作用力,并促进对外界水分的疏离作用,从而提高耐高温以及耐低温特性、抗水能力。
本发明中,所述组分A、组分B、组分C、组分D在储存时分别分开放置,使用时再混合。
本发明的第二个方面提供了一种建筑材料,所述建筑材料含有上述建筑材料用组合物和植物纤维。
本发明中,所述植物纤维的种类不受限制,例如,所述植物纤维可以是竹纤维、木纤维、麻纤维。
本发明中,所述植物纤维的种类不受限制。
本发明中,所述植物纤维的粒径不受限制,例如可以是,所述植物纤维的平均粒径为150~230um。
在一种实施方式中,所述植物纤维为干燥的秸秆粉碎成平均粒径150~230um的秸秆。
在一种实施方式中,所述建筑材料的制备方法为:将组分A、组分B、组分C、组分D与秸秆混合,即得所述建筑材料。
本发明中,所述建筑材料用组合物和植物纤维的用量根据具体建筑要求来定,例如,可以是,所述建筑材料用组合物和植物纤维的质量比为1:1.6。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的。
实施例
实施例1
实施例1提供了一种建筑材料用组合物,所述建筑材料用组合物包括组分A、组分B、组分C、组分D;
所述组分A包括轻烧镁粉;按重量份计,所述轻烧镁粉中包括氧化镁67.5份、第二镁盐27.5份、含硅化合物5.5份;所述组分A在马弗炉650℃灰化4h,所得灰分为87.5wt%;所述组分A将其原料混合,然后粉碎,粉碎的颗粒粒径D5在27~35um、D90在80~90um范围内;
所述第二镁盐包括酸式镁盐以及碱式镁盐;所述酸式镁盐、碱式镁盐的质量比为2.7:1;所述酸式镁盐为碳酸镁和碳酸镁钙的混合物;所述碳酸镁、碳酸镁钙的重量比为2.6:1;所述碱式镁盐为氢氧化镁;
所述含硅化合物为水合硅酸镁;
所述组分B包括六水氯化镁;
按重量份计,所述组分C包括盐酸78份、氯化镁21.5份、氯化钠0.25份;所述组分C中水分含量为77.5wt%;
所述组分C与组分B重量比为1:0.25;组分C和组分B的总质量、组分A质量的比值为55:105;
所述组分D的含量为0.35wt%;所述组分D包括磷酸酯类化合物改性瓜尔胶;
所述磷酸酯类化合物改性瓜尔胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)在pH值为5的缓冲液中,加入环氧氯丙烷,升温至80~85℃反应4h,加入无水乙醇,萃取,分离,得中间体;所述缓冲液为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的混合液;所述中间体的固含量为67%,黏度为100mPa·s;
(2)用异丙醇将瓜尔胶原粉润湿,用NaOH水溶液碱化反应30min,再滴加入步骤(1)所述中间体,升温至100℃,反应0.5h,加入阳离子醚化剂,NaOH继续醚化反应3h,降温,调节pH至7,抽滤,洗涤,干燥,即得所述磷酸酯类化合物改性瓜尔胶;所述异丙醇、瓜尔胶原粉的质量比为1:1.8;所述NaOH水溶液的浓度为0.1mol/L,其中NaOH的用量为瓜尔胶原粉的2.5wt%;所述阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵;所述阳离子醚化剂的用量为瓜尔胶原粉的28wt%;所述醚化反应加入的NaOH的用量为瓜尔胶原粉的5wt%。
所述组分A、组分B、组分C、组分D在储存时分别分开放置,使用时再混合。
一种建筑材料,所述建筑材料含有实施例1所述建筑材料用组合物和秸秆;所述建筑材料用组合物和秸秆的质量比为1:1.6;所述秸秆的平均粒径在150~230um范围内;
所述建筑材料的制备方法为:将组分A、组分B、组分C、组分D与秸秆混合,即得所述建筑材料。
实施例2
实施例2提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于:
按重量份计,所述轻烧镁粉中包括氧化镁62份、第二镁盐25份、含硅化合物4份;
所述C组分与B组分重量比为1:0.2;组分C和组分B的总质量、组分A质量的比值为50:105。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例2所述建筑材料用组合物。
实施例3
实施例3提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于:
按重量份计,所述轻烧镁粉中包括氧化镁71份、第二镁盐32份、含硅化合物8份;
所述C组分与B组分重量比为1:0.3;组分C和组分B的总质量、组分A质量的比值为60:105。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例3所述建筑材料用组合物。
实施例4
实施例4提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于:所述组分A为氧化镁。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例4所述建筑材料用组合物。
实施例5
实施例5提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于:按重量份计,所述轻烧镁粉中包括氧化镁67.5份、第二镁盐50份、含硅化合物5.5份。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例5所述建筑材料用组合物。
实施例6
实施例6提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于所述碳酸镁替换为硫酸镁。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例6所述建筑材料用组合物。
实施例7
实施例7提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于所述碳酸镁钙替换为柠檬酸镁,不同之处在于含有实施例7所述建筑材料用组合物。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1。
实施例8
实施例8提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于无碳酸镁钙。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例8所述建筑材料用组合物。
实施例9
实施例9提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于水合硅酸镁替换为二氧化硅。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例9所述建筑材料用组合物。
实施例10
实施例10提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于含硅化合物15份。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例10所述建筑材料用组合物。
实施例11
实施例11提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于所述组分C没有氯化镁和氯化钠。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例11所述建筑材料用组合物。
实施例12
实施例12提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于所述组分C中水分含量为90wt%。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例12所述建筑材料用组合物。
实施例13
实施例13提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于所述六水氯化镁替换为氯化镁。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例13所述建筑材料用组合物。
实施例14
实施例14提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于无组分D。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例14所述建筑材料用组合物。
实施例15
实施例15提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于组分C与组分B重量比为1:0.1;所述组分C与组分B中的氯化镁的含量与组分A中的氧化镁的摩尔比为1:10。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例15所述建筑材料用组合物。
实施例16
实施例16提供了一种建筑材料用组合物,同实施例1,不同之处在于所述组分A将其原料混合,然后粉碎,粉碎的颗粒粒径D5不在27~35um、D90不在80~90um范围内。
所述建筑材料及其制备方法同实施例1,不同之处在于含有实施例16所述建筑材料用组合物。
性能测试
1.耐高温:将实施例1-16所述建筑材料在700℃放置2h,观察是否开裂,测试结果见表1。
2.耐低温:将实施例1-16所述建筑材料在-20℃放置5h,观察是否开裂,测试结果见表1。
3.力学性能:参照GB 50574-2010《墙体材料应用统一技术规范》测试实施例1-16所述建筑材料的抗压强度,施加2MPa压力,观察实施例1-16所述建筑材料是否出现脆性破坏或裂缝,测试结果见表1;参照GB 505742010《墙体材料应用统一技术规范》测试实施例1-16所述建筑材料的抗折强度,施加1.29MPa,观察实施例1-16所述建筑材料是否出现脆断或裂纹,测试结果见表1。
表1
4.防水性:将实施例1-16所述建筑材料在相对湿度为95%的环境下放置7d,观察实施例1-16所述建筑材料是否发生膨胀,并参照GB 50574-2010《墙体材料应用统一技术规范》测试实施例1-16所述建筑材料的抗压强度,施加2MPa压力,观察实施例1-16所述建筑材料是否出现脆性破坏或裂缝,测试结果见表2。
5.保温性:参照GB 50574-2010《墙体材料应用统一技术规范》测试实施例1-16所述建筑材料的导热系数,采用智能化导热系数测定仪DRCD-3030测试导热系数,其中,导热系数小于0.143W/(m﹒K)记为A,导热系数为0.143-0.16W/(m﹒K)记为B,导热系数为大于0.16W/(m﹒K)记为C,测试结果见表2。
表2
6.红外测试:测试实施例1所述组分A、组分B、组分C的红外,组分A的红外谱图见图1,组分A灰分的红外谱图见图2;组分B的红外谱图见图6,组分B灰分的红外谱图见图7;组分C的红外谱图见图11;
由图1所示,体现的是氧化镁、碳酸镁钙和水合硅酸镁的红外特征峰;由图2可知,体现的是氧化镁和水合硅酸镁的红外特征峰;
由图6可知,体现的是六水氯化镁的红外特征峰;
由图10可知,体现的是水的红外特征峰。
7.XRD测试:测试实施例1所述组分A、组分B、组分C的XRD,组分A的XRD图见图3,组分B的XRD图见图8,组分C干样的XRD图见图12;
由图3可知,体现了氧化镁、碳酸镁钙和碳酸镁的XRD特征衍射峰;
由图8可知,体现的是六水氯化镁的XRD特征衍射峰。
8.TGA测试:测试实施例1所述组分A、组分B的TGA,组分A的TGA曲线见图4,组分B的TGA曲线见图9;
由图4可知,355℃为氢氧化镁的脱水失重,611℃、674℃为碳酸镁钙的失重;
由图9可知,体现的是六水氯化镁的失重。
9.粒径分布:测试实施例1组分A的粒径分布,组分A的粒径分布图见图5;
由图5可知,组分A的D50粒径为29.545微米,D90粒径为87.641微米。
前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (3)
1.一种建筑材料用组合物,其特征在于,所述建筑材料用组合物包括组分A、组分B、组分C、组分D;
所述组分A包括轻烧镁粉;按重量份计,所述轻烧镁粉中包括氧化镁62~71份、第二镁盐25~32份、含硅化合物4~8份;
所述第二镁盐包括酸式镁盐以及碱式镁盐;
所述酸式镁盐为碳酸镁和碳酸镁钙的混合物;所述碳酸镁、碳酸镁钙的重量比为(2~3):1;
所述含硅化合物为硅酸盐;所述硅酸盐为水合硅酸镁;
所述组分A为D50为27~35um、D90为80~90um的颗粒;
所述组分B包括第一镁盐;所述第一镁盐为六水氯化镁;
所述组分C中H+浓度为0.85~0.75mol/L、氯离子含量为15.5~17.3wt%、水分含量为76~79wt%;
所述氯离子来源于氯盐;所述氯盐包括氯化钠和氯化镁;所述氯化钠、氯化镁的重量比为1:86;
所述组分C与组分B重量比为1:(0.2~0.3);所述组分C和组分B的总质量、组分A质量的比值为(50-60):105;
所述组分D的含量为0.35wt%;所述组分D的含量是指占建筑材料用组合物总质量的含量;
所述组分D包括磷酸酯类化合物改性瓜尔胶;
所述磷酸酯类化合物改性瓜尔胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)在pH值为4.5~5.5的缓冲液中,加入环氧氯丙烷,升温至80~85℃反应4h,加入无水乙醇,萃取,分离,得中间体;
(2)用异丙醇将瓜尔胶原粉润湿,用NaOH水溶液碱化反应30min,再滴加入步骤(1)所述中间体,升温至100℃,反应0.5h,加入阳离子醚化剂,NaOH继续醚化反应3h,降温,调节pH至7,抽滤,洗涤,干燥,即得所述磷酸酯类化合物改性瓜尔胶;
所述缓冲液为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的混合液;
所述中间体的固含量为67%,黏度为100 mPa•s;所述环氧氯丙烷的加入量由中间体的固含量和黏度共同决定;
所述异丙醇、瓜尔胶原粉的质量比为1:1.8;
所述中间体的用量为瓜尔胶原粉的15wt%;
所述NaOH水溶液的浓度为0.1mol/L,其中NaOH的用量为瓜尔胶原粉的2.5wt%;
所述阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵;所述阳离子醚化剂的用量为瓜尔胶原粉的28wt%;
所述醚化反应加入的NaOH的用量为瓜尔胶原粉的5wt%。
2.根据权利要求1所述建筑材料用组合物,其特征在于,所述碱式镁盐选自氢氧化镁、碱式氯化镁、碱式碳酸镁中的一种或多种。
3.一种建筑材料,其特征在于,所述建筑材料含有权利要求1-2中任一项所述建筑材料用组合物和植物纤维。
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