

硅质板所用菱镁改性剂(也称为菱镁水泥改性剂)是为了改善菱镁水泥(主要成分是氧化镁和氯化镁溶液)固有的缺陷(如易吸潮返卤、耐水性差、变形大、强度不稳定等),使其性能满足硅质板生产要求而添加的复合功能材料。其原料组成通常包括以下几大类:
1. 有机酸及其盐类:
* 常见原料: 草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、(醋酸)、磷酸二氢铝(兼具磷酸盐性质)等。
* 作用: 这是的改性成分之一。
* 降低吸湿返卤: 有机酸能与菱镁水泥中过量的游离Mg²⁺反应,生成难溶于水的络合物或螯合物,减少体系中的游离离子,从而降低吸湿性,有效抑制返卤(表面析出白色盐霜)。
* 提高早期强度: 部分有机酸能促进5相(5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O)的生成,优化水化产物的结构,提高早期强度。
* 调节凝结时间: 部分有机酸具有一定的缓凝作用。
2. 磷酸盐类:
* 常见原料: 磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、六偏磷酸钠、聚磷酸盐等。
* 作用:
* 形成不溶性磷酸镁: 磷酸根离子(PO₄³⁻)能与Mg²⁺反应生成难溶于水的磷酸镁化合物(如Mg₃(PO₄)₂),包裹或转化易吸湿的氯氧镁复盐(如5相),显著降低吸湿性和返卤倾向。
* 提高耐水性: 形成的磷酸镁盐耐水性较好,改善了菱镁水泥遇水软化的问题。
* 增强后期强度: 部分磷酸盐能促进更稳定相的形成,提高后期强度。
3. 高分子聚合物乳液/胶粉:
* 常见原料: 酯乳液(纯丙、苯丙)、酯-乙烯共聚乳液(VAE乳液)、丁苯乳液、可再分散乳胶粉(如VAE胶粉、胶粉)等。
* 作用:
* 提高韧性和抗冲击性: 聚合物在硬化体中形成连续或不连续的柔性膜,起到增韧作用,减少脆性。
* 改善粘结性和内聚力: 增强内部粒子间的粘结力以及与硅质填料(如石英砂、粉石英)的界面粘结。
* 封闭孔隙,降低吸水率: 聚合物膜填充或覆盖毛细孔道,提高抗渗性。
* 减少变形: 抑制干燥收缩和湿胀。
4. 无机硅质材料/活性填料:
* 常见原料: 硅灰(微硅粉)、偏高岭土、活性二氧化硅粉、硅溶胶等。
* 作用:
* 微集料填充效应: 极细的颗粒(尤其是硅灰)填充水泥石孔隙,提高密实度。
* 火山灰活性: 在碱性环境下(菱镁水泥水化产生Mg(OH)2),与Mg(OH)2反应生成具有胶凝性的水化硅酸镁(M-S-H)凝胶,提高后期强度、耐水性和耐久性。
* 降低氯离子迁移: 提高密实度阻碍离子迁移路径。
5. 活性矿物掺合料:
* 常见原料: 粉煤灰(尤其高钙灰)、矿渣微粉(需适当激发)。
* 作用:
* 火山灰效应/潜在水硬性: 参与二次水化反应,消耗部分游离Mg(OH)2,生成更多胶凝物质,改善长期性能和体积稳定性。
* 微填充效应: 改善颗粒级配,增加密实度。
* 降低成本。
6. 缓凝剂/调凝剂:
* 常见原料: 硼酸、硼砂(四硼酸钠)、柠檬酸盐、某些磷酸盐(如焦磷酸钠)、葡萄糖酸盐等。
* 作用: 适当延长菱镁水泥的凝结时间,保证足够的操作时间,便于硅质板的铺装成型。硼酸/硼砂还能在一定程度上提高耐水性。
7. 其他功能性助剂:
* 消泡剂: 减少搅拌和成型过程中引入的气泡,提高密实度。
* 减水剂: 在保证流动性的前提下降低用水量(或MgCl₂溶液用量),提高强度和密实度(应用相对较少,因MgCl₂溶液本身粘度大)。
* 憎水剂: 如硬脂酸盐(钙、锌)、有机硅类憎水剂,进一步提高抗渗性。
总结: 硅质板菱镁改性剂是一个复杂的复配体系,其目标是解决菱镁水泥的吸湿返卤、耐水性差和脆性问题。通常以有机酸/磷酸盐作为抑制返卤、提高耐水性的主改性剂,辅以高分子聚合物提高韧性和粘结性,硅灰/活性硅材料提高密实度和后期强度,并根据工艺需要添加缓凝剂、活性矿物掺合料和其他功能性助剂。不同厂家根据自身配方和性能侧重点,会选择不同的原料组合和配比。
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