菱镁材料

EVA乳胶液对菱镁材料力学性能研究

摘要: 菱镁材料是一种新型胶凝材料。本文通过采用聚合物EVA乳胶液对菱镁

水泥改性以及用EVA对玻纤进行表面处理两种不同的方法，制备氯氧镁复合材料试样并进行宏观和微观性能研究，研究了EVA乳胶液对纤维增强菱镁水泥界面粘结性能的影响趋势，并做了探讨了其作用机理的实验。

关键词: 菱镁材料;EVA(氯化聚丙烯树脂);力学性能;改性

Abstract: Magnesite material is a new cementitious material. In this paper, the use of EVA polymer modified emulsion and the use of magnesite

cement, glass-EVA on two different surface treatment methods,

preparation of magnesium oxychloride composite sample and the

properties of macro-and micro-study of EVA emulsion of

fiber-reinforced magnesium cement interface bonding

performance trends, and has done a study of its mechanism of

action experiments.

Key words: magnesium materials; EVA (chlorinated polypropylene resin);

mechanical properties; modified

1 概述

所谓菱镁材料就是由菱苦土(主要成份为Mg0)和卤块(主要成份为MgCl2)水

溶液制成的一种新型胶凝材料。其制品为氯氧镁水泥产品一俗称菱镁制品。国外早在30年代就见报道，而我国则起步于50年代。因该产品成本低廉，制作简便，曾一度掀起“菱苦土热”。但当时只做门窗框、包装箱底座等简易产品。目此后由于质量问题又一度被冷落。近些年来全国有关科研院所通过开展对氯氧镁水泥制品配方、工艺等一系列改进，使它发展成为复合地板砖、彩色琉璃瓦、仿瓷洁缸、防火浮雕门、阻燃装饰板等多种复杂产品。制作方法由原来的纯手工操作发展到了现在的半机械化甚至全机械化操作。产品质量中的三大突出问题——翘曲变形、返卤泛霜、渗水吸潮得到了基本解决。其主要质量指标——抗压强度由过去的10 ~30M Pa提高到了30 ~60M Pa，应用范围由原来的单一方面扩大到了工业、农业、建筑业、日用业等多个领域，原材料及制品质量检测也接近规范化，故目前又引起了不少人的关注和重视。

2菱镁材料的特殊性能

菱镁材料属水泥类胶凝材料，其制品就是氯氧镁水泥产品。与波特兰水泥相比有如下特性:

2.1独特的硬化机理

波特兰水泥的硬化是水硬性的，而氯氧镁水泥的硬化则是气硬性的。这就使得菱镁制品制作起来十分简便。

2.2良好的粘结性

氯氧镁水泥除了对金属材料有腐蚀作用、粘结性较差外，儿乎对所有材料都有很好的粘结性。这就使得菱镁材料的应用领域比波特兰水泥更广阔。

2. 3突出的阻燃性

菱镁制品中的Mg0 ,MgCl2都是不可燃的。用氯氧镁水泥做粘结剂、用锯木屑做填充料、用玻璃纤维做骨架材料制作的二合板、浮雕门等具有很好的防火阻燃性，成了时下物美价廉十分俏销的防火装饰材料。

2. 4较好的隔热性

氯氧镁水泥的导热系数为0. 14~0. 23W/ (m·K)，是良好的保温隔热材料。其制品既可起装饰作用，又可用保温隔热作用，一举两得。

2. 5很好的机械强度

一般来说，菱镁制品的抗压、抗折、劈拉强度分别可达64MPa,20MPa,1. 8MPa 以上，完全可以与波特兰水泥相媲美，这就有望部分取代波特兰水泥。

此外，菱镁制品还有成型性好，可加工性好，耐腐蚀性好、重量轻等优良性能。

当然，菱镁制品也易出现产品翘曲变形、返卤泛霜、渗水吸潮现象。近年来，科研人员正致力于改进制品质量、强化品种开发、开辟新的应用领域，并取得了一定的进展。

3. 菱镁材料的成型机理及引发菱镁制品弊端的原因

轻烧氧化镁粉和六水合氯化镁水溶液混合后,开始了十分复杂的水化反应,形成了MgO,MgCl2,H2O三元体系,其生成产物主要是: 5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O (简称5·1·8相)、3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(简称3·1·8相)、Mg(OH)2及残留的MgO等。其中5·1·8结晶相是菱镁制品主要强度来源,所以在反应中希望生成的5·1·8结晶相越多越好。3·1·8结晶相不稳定,会导致生成的制品质量不稳定。同时5·1·8结晶相为针状晶体,在水分子作用下易分解。氧化镁和氯化镁的水化反应为放热反应,在成型过程中放出大量的热,其内部温度最高可达140度。菱镁制品产生弊端的原因:

(1)吸潮返卤。由于菱镁制品是以MgCl2为调和剂,氯离子有吸潮的特性,它会慢慢吸收空气中的水分,达饱和状态时,就从制品中沿毛细孔返回制品表面,形成水珠,俗称“冒汗”。

(2)耐水性差。菱镁制品水化产物5·1·8晶相网络的结晶接触点,极易被水溶解而断开,使制品失去强度,所以镁水泥制品极不耐水。刚制成的制品如铁似钢,但经雨或遇水后,慢慢变酥变脆,最后象一堆豆腐渣。所以镁水泥制品一直被禁止用于建筑结构材料,以免引起重大事故。

(3)泛霜出白。菱镁制品在配比不对时,MgO与MgCl2反应不充分,多余的MgO 与水反应生成Mg(OH)2。Mg(OH)2沿毛细孔泛到表面与空气中的CO2反应生成MgCO3即为白霜。白霜擦去一层又一层,擦之不尽,对彩色制品影响更大。

(4)翘曲变形。菱镁制品当原料质量控制不严,配比不科学,工艺不合理时,会造成放热局部集中,热应力不均衡,各部位收缩率不一致,导致制品翘曲变形严重,特别是板材。如果是型材则会变弯下弓。

制品出现四大弊端有些是原料技术控制的原因,有些是配比的原因,有些是工艺的原因,有些是材料使用不当的原因。针对弊端发生的原因,以预防为主,从根本上采取措施,不让弊端发生,另外在菱镁材料中添加各种改性外加剂,这样才能很好的解决菱镁制品的弊端。[1][2][3][ 4][5][6][7][8][9][10]

4 提高菱镁质材料性能的途径

进一步提高菱镁质材料性能的措施: