改性硫氧镁水泥的配制及性能研究

为了确定配制改性硫氧镁水泥的最优工艺参数,首先研究了配制硫氧镁水泥时所用原料轻烧氧化镁(MgO)与七水硫酸镁(MgSO_4·7H_2O)的最佳配比,然后在此基准上研究添加改性剂(分别为水玻璃与磷酸)对水泥耐水性的影响,以及添加不同种类掺合料(分别为粉煤灰、矿渣和硅灰)对水泥强度的影响。结果表明:MgO与MgSO_4·7H_2O的最佳配比是5(物质的量比),此时配制的硫氧镁水泥净浆的28 d抗压强度达到42 MPa,主要物相是3Mg(OH)_2·MgSO_4·8H_2O(简称3·1·8相)、5Mg(OH)_2·MgSO_4·8H_2O(简称5·1·8相)和少量Mg(OH)_2。掺入粉煤灰后,水泥的强度损失比较明显,但其内掺量在10%~30%(w)时对早期强度的影响很小;掺入5%(w)硅灰后,抗压强度超过不加掺合物的;掺入矿渣粉对水泥的早期强度有利。耐水性试验表明,掺入改性剂磷酸和水玻璃都可以有效改善硫氧镁水泥的耐水性,其中磷酸的改善效果要好于水玻璃的。SEM观察发现,硫氧镁水泥中的5·1·8相为细小针状晶体,互相穿插在一起,使镁水泥具有良好的密实度,改善了硫氧镁水泥的强度及其耐水性。     

柠檬酸掺量对硫氧镁水泥耐水性的影响

为了研究柠檬酸掺量对硫氧镁水泥耐水性能的影响,对不同柠檬酸掺量的硫氧镁水泥浸水不同龄期前后的抗压强度、水化产物组成及显微结构进行了测试,讨论了柠檬酸掺量对硫氧镁水泥耐水性能的影响规律.结果表明,掺入0.1％ ～1.5％的柠檬酸,对硫氧镁水泥耐水性具有明显的影响,以龄期28d为评价基点,柠檬酸掺量为1.0％时,软化系数为0.84,相对不掺柠檬酸时,软化系数提高320％;XRD、SEM分析表明:掺入1.0％柠檬酸后更有利于5Mg(OH)2·MgSO4.7H2O(5·1·7相)的生成,胶凝能力较差的Mg(OH)2相相对生成较少,结构较密实,因而耐水性较好.     

金属阳离子对氯氧镁水泥耐水性的影响EI北大核心CSCD

氯氧镁水泥(MOC)具有质轻早强、导热系数低、耐火等优势,但耐水性差限制了其在土木、建筑等工程的应用。为了提高MOC耐水性,以含不同金属阳离子的可溶性硫酸盐作为改性剂,分析了可溶性金属阳离子对MOC凝结时间、抗压强度和耐水性的影响,探究了被改性后的MOC相组成、微观形貌和孔结构的变化规律。结果表明:Al^(3+)、Fe^(2+)、Cu^(2+)与MOC料浆中的游离OH?可优先形成沉淀,这抑制了Mg(OH)_(2)的形成,延缓MgO水化,延长了凝结时间,降低了MOC基体的总孔隙率,提高MOC的耐水性。其中,对MOC耐水性的改善效果从高到低依次为:Fe^(2+),Cu^(2+),Al^(3+),Na^(2+)。此外,SO42?可通过与5Mg(OH)_(2)·Mg Cl_(2)·8H2O中Mg^(2+)的吸附配位作用提高5Mg(OH)_(2)·MgCl_(2)·8H2O在水中的稳定性。     

氯氧镁水泥耐水性的研究

该文采用正交实验法研究了磷酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁和明矾4种外加剂对氯氧镁水泥强度和耐水性能的影响。结果表明:外加剂的掺入能有效改善氯氧镁水泥的耐水性,最优组合为A3B2C2D3,其3d、7d、28d和浸水7d的抗压强度分别为67.4MPa、80.43MPa、82.24MPa和57.34MPa,软化系数由空白样的0.15提高到0.7。XRD和SEM表明改性试样中5·1·8相稳定存在,而空白样中5·1·8相易水解转变成Mg(OH)2晶体。     

活性MgO含量对碱式硫酸镁水泥强度及水化产物的影响

为了研究活性MgO含量对碱式硫酸镁水泥强度及水化产物的影响,采用不同活性MgO含量的轻烧氧化镁制备水泥试样,进行抗压强度和抗折强度试验,并对水泥水化产物进行X射线衍射分析.结果表明,当改性剂掺量为活性MgO质量的1％时,活性MgO含量为60％的轻烧氧化镁制备的水泥试样在室温条件下养护28 d的抗压强度最高,水化产物的主要物相为5·1·7相和少量Mg(OH)2相;活性MgO含量为70％的轻烧氧化镁配制的水泥试样在同等条件下的抗压强度仅为活性MgO含量为60％时的60％,水化产物的主要物相为Mg(OH)2相和少量5·1·7相;活性MgO含量为43.2％的轻烧氧化镁制备的水泥试样强度最低,水化产物中以Mg(OH)2相为主,5·1·7相含量较少,以及剩余MgO相和未分解的MgCO3相.采用活性MgO含量为70％的轻烧氧化镁制备水泥试样时,增加改性剂掺量为活性MgO质量的2％时,试样各龄期强度有较大提高.     

改性Ca-Mg-Al水滑石基PVC热稳定剂的清洁制备及性能

以Ca(OH)_2、Mg(OH)_2、Al(OH)_3、Na_2CO_3和表面改性剂为原料,清洁制备改性Ca-Mg-Al水滑石,并将其应用于PVC热稳定剂中。采用转矩流变法,考察了原料Ca/Mg比、晶化温度、晶化时间及表面改性剂的种类对改性Ca-Mg-Al水滑石基PVC热稳定剂的性能影响。在考察的表面改性剂中,吐温80的改性效果最好。当n(Ca~(2+))∶n(Mg~(2+))=7∶1、晶化温度100℃、晶化时间17 h,吐温80改性Ca-Mg-Al水滑石基热稳定剂对PVC的动态热稳定时间达到1835 s。     

稻草纤维碱萃取物对碱式硫酸镁水泥性能的影响

主要研究了稻草纤维碱处理液对碱式硫酸镁水泥凝结时间、流动度和强度的影响,同时利用XRD对水泥水化产物的物相组成进行了分析.研究结果显示,稻草纤维中的萃取物对水泥浆体有缓凝作用,并使得水泥浆体的流动度降低,早期强度也较低.由于纤维萃取物阻止了水泥浆体中MgO水解生成[Mg(OH)(H2O)x]+,抑制了早期水化产物中5Mg(OH)2· MgSO4· 7H2O(5· 1· 7)相的形成,因而早期强度发展缓慢.与溶剂为水的碱式硫酸镁水泥相比,碱处理过程中NaOH溶液加速了水泥的正常凝结,降低了水泥浆体的流动性,并对强度的发展有抑制作用.NaOH与MgSO4反应生成Mg(OH)2,使得水泥浆体中Mg2+减少,Mg(OH)2含量增加,导致水泥强度有所降低.     

表面原位化学组合改性Al（OH）3／PVC复合材料的制备与性能

基于Al(OH)_3粉体与PVC基体的界面设计和调控,采用表面原位化学组合改性方法,在Al(OH)_3表面依次化学键合烷基酚醛树脂、丁腈橡胶等几种大分子改性剂,形成极性逐渐过渡的梯度界面层。当改性Al(OH)_3在PVC复合材料中的用量为80份时,材料的缺口冲击强度达到最大值,分别为添加等量偶联剂改性Al(OH)_3、未改性Al (OH)_3复合材料的2．5和2．7倍,是基体树脂的1．5倍,获得了具有高阻燃消烟性能,同时改善了力学和加工性能的综合性能良好的高填充复合材料。通过扫描电镜分析表明,Al(OH)_3粒子经过表面原位化学组合方法处理,在PVC中分散均匀,与塑料基体结合良好,并形成了以Al(OH)_3粒子为核、以多层大分子改性剂为壳的软壳硬核结构。     

丙二酸对硫氧镁水泥力学性能和耐水性的影响

为改善硫氧镁水泥的力学性能和耐水性,研究了丙二酸(Malonic acid,MOA)对硫氧镁水泥力学性能、耐水性、凝结时间及体积稳定性的影响.采用SEM、XRD、FT-IR对体系中的水化产物进行了表征.研究结果表明:MOA的加入,延缓了体系的水化进程,促进517相的生成并抑制Mg(OH)2相的形成,使体系微观结构更加致密,不仅显著提高了硫氧镁水泥的力学性能,耐水性及体积稳定性也得到了有效改善.     

复掺矿物掺合料对氯氧镁水泥耐水性能的影响

为了更好地促进氯氧镁水泥(MOC)的工程化应用,研究了原料配比、单掺不同磷酸盐改性剂、复掺磷酸与矿物掺合料改性剂对MOC耐水性能的影响。采用抗折强度、抗压强度(力学性能),变异系数(强度随改性剂掺量变化的稳定性),耐水系数(耐水性能)综合评价了改性剂对MOC耐水性能的改善效果,并结合扫描电子显微镜分析耐水性能改善机理。结果表明:当原料摩尔比n(MgO):n(MgCl₂):n(H₂O)=7:1:15,且1.0%磷酸和60%硅灰(占MgO的质量分数)复掺时,MOC的耐水性能改善效果最佳,改性后MOC的耐水系数在1.1以上;微集料填充效应、火山灰效应、强度相(P5)稳定性的增强效应共同提升了MOC的耐水性能。     

改性氢氧化镁/PVC复合材料的制备

采用不同改性剂对Mg(OH)2粒子进行改性,吸油值为考察指标,考察了不同改性剂对Mg(OH)2粒子的改性效果。研究了改性Mg(OH)2对PVC的阻燃性能和力学性能的影响。实验结果表明:改性剂为硬脂酸锌时,改性效果最佳,吸油值为33.39%,并对样品进行了红外和扫描电镜表征;随着改性Mg(OH)2的添加量不断增加,氧指数逐渐增大,但拉伸强度逐渐下降。当改性Mg(OH)2添加量为40份时,综合性能较好。     

氢化天然橡胶/氢氧化镁/环氧化天然橡胶复合材料的制备及性能研究

采用水合肼/双氧水/硫脲体系对天然胶乳进行氢化改性制备氢化天然橡胶(HNR),研究HNR/氢氧化镁[Mg(OH)_2]/环氧化天然橡胶(ENR)复合材料的微观结构和性能。结果表明:制备HNR的最佳氢化条件为水合肼/NR的C=C键物质的量比5.5/1,双氧水/水合肼物质的量比1.85/1,硫酸铜浓度3.5 mmol·kg~(-1),表面活性剂浓度20g·kg~(-1);HNR/Mg(OH)_2/ENR复合材料具有良好的界面相容性;HNR/Mg(OH)_2/ENR并用比为10/5/5的复合材料极限氧指数达到20.7%,阻燃性能良好。     

改性Mg(OH)_2的制备及其在PA66中的应用

采用等量比的聚乙二醇-400/十二烷基硫酸钠(PEG-400/SDS)作为复合改性剂,以硝酸镁和氢氧化钠为原料,制备了改性Mg(OH)_2。将改性Mg(OH)_2与三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配应用于聚酰胺66(PA66)中,研究了复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明:复配阻燃剂提高了PA66的阻燃性能,且对PA66的力学性能影响较小。     

Mg(OH)_2阻燃剂的表面改性及其在软质PVC中的应用

通过TEM、BET、IR对改性前后的Mg(OH)2粉体进行表征和测试,确定了最佳表面改性剂和最佳改性工艺条件。结果表明,改性后的Mg(OH)2比表面积由原来的21.5760m2/g增加到29.8008m2/g,颗粒之间的团聚被打开;红外分析进一步说明,表面改性后Mg(OH)2表面有新的化学键形成;最佳改性工艺条件为:改性温度85℃,改性剂用量5%,改性时间0.5h。改性Mg(OH)2阻燃剂和软质PVC有较好的相容性和分散性。     

高活性MgO对低温氯氧镁水泥物相及性能的影响

环境温度和氧化镁活性对氯氧镁水泥(MOC)的水化产物形成有重要的影响。对不同温度(5～20℃)MOC水化产物变化的研究表明,当制备和养护温度低于15℃时,MOC水化产物开始出现3相[3Mg(OH)2·MgCl_2·8H_2O],温度越低,MOC中3相的相对含量越高,而在MOC材料中起强度作用的5相[5Mg(OH)_2·MgCl_2·8H_2O]的相对含量越低,导致低温制备MOC材料早期强度明显降低。提高MgO的活性可以促进低温MOC水化相选择性生成单一的5相,温度越低,生成单一5相的所需MgO的活性越高。同时发现,当利用高活性MgO代替一定比例菱苦土为原料时,MOC低温水化反应速率会明显加快,水化产物选择性生成单一的5相,MOC抗压强度尤其是早期强度明显提高。     

碱式硫酸镁晶须对氯氧镁水泥性能的影响

利用水热合成法制备153型(MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O)碱式硫酸镁晶须(MHSHw),并将合成的MHSHw加入氯氧镁水泥(MOC)中,研究MHSHw对氯氧镁水泥力学性能、耐水性能、体积稳定性及微观形貌的影响.结果表明:添加3.0wt％的MHSHw后,氯氧镁水泥试样的微观结构更加致密,不仅提高了氯氧镁水泥的力学性能,耐水性、体积稳定性也得到改善.     

水泥中氧化镁的膨胀机理

本文探讨了轻烧镁砂(MgO)在不同水泥浆体中的膨胀特性,并借助于水化热仪、DTA、DSC、XRD、OM和EM对MgO在不同碱度NaOH溶液和水泥浆体中的水化及其产物Mg(OH)_2的结晶特性进行了较为详细的研究。在此基础上,提出了MgO在水泥中的膨胀机理,并据此建立了膨胀模型。研究结果表明,水泥中MgO的膨胀起因于Mg(OH)_2晶体的生成和长大。膨胀在很大程度上取决于生成的Mg(OH)_2晶体所占据的位置,其次还取决于Mg(OH)_2晶体的尺寸。浆体膨胀的直接推动力为极细小Mg(OH)_2晶体的吸水肿胀力和Mg(OH)_2晶体的结晶生长压力,但后者是主要的。粉煤灰和矿渣使浆体孔隙液碱度降低和浆体多孔是其对膨胀起抑制作用的主要原因。     

异丙醇催化碱式碳酸镁晶体的合成

以菱镁矿为原料、异丙醇为添加剂,采用水化碳酸化法-直接热解法合成了碱式碳酸镁晶体(4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O)。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜探究了热解温度、异丙醇添加量、热解时间对产物的物相组成和形貌的影响,并通过动力学分析计算了合成反应活化能。结果表明:当异丙醇与Mg(HCO_3)_2溶液的体积比为2:1,热解时间为120 min时,在50℃合成了平均直径为1.0μm,平均长度为10μm,表面带绒毛的棒状4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O晶体;4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O热分解温度范围为150～700℃,分3个阶段进行,分解产物为MgO、H_2O和CO_2;合成反应活化能为1.330 7 kJ/mol,异丙醇降低了亚稳相水合碳酸镁向稳定相4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O转变所需要的能量,加速了低温环境下的相转化进程。     

正交实验优化纳米氢氧化镁复合改性工艺

采用油酸/聚乙二醇6000对纳米Mg(OH)_2进行复合改性,通过正交实验得出最佳改性工艺条件为:油酸/聚乙二醇6000用量分别为纳米Mg(OH)_2质量的4%,1%(wt,质量分数),反应时间为30 min,反应温度为60℃,超声时间为10 min。利用接触角测试、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、活化指数来表征改性前后纳米氢氧化镁的润湿情况、分散性、物相结构及活化程度。结果发现:改性后的纳米Mg(OH)_2与水的接触角由8°变成115°,分散性得到了很好的改善而晶型结构并未发生改变,活化程度高达99.30%。     

硫酸铝对硅酸二钡水泥凝结时间和强度的影响

为寻求适合硅酸二钡(B_2S)水泥的缓凝剂,首先以分析纯BaCO_3微粉和SiO_2细粉为原料,可溶性淀粉为结合剂,经混料、成型和干燥后,于1 400℃保温3 h制备出B_2S水泥。然后研究了Al_2(SO_4)_3掺量(质量分数分别为0、0. 5%、1. 0%、1. 5%和2. 0%)对B2S水泥凝结时间和耐压强度的影响,并对部分试样作了XRD和EDS-SEM分析。结果表明,在本试验条件下,B_2S水泥的水化产物是BaO·SiO_2·H_2O和Ba (OH)_2;掺入Al_2(SO_4)_3时,还存在BaSO_4和Al(OH)_3; BaO·SiO_2·H_2O的形成是B_2S水泥产生凝结硬化的主要原因。未掺Al_2(SO_4)_3时,B_2S水泥发生瞬凝;掺入Al2(SO_4)_3时,随其掺量的增加,水泥的凝结时间延长,耐压强度降低,其最佳掺量为0. 5%～1. 0%(w)。掺有Al_2(SO_4)_3的B2S水泥中,BaSO_4和Al(OH)_3的生成是造成水泥凝结时间延长的原因;较多Ba(OH)_2以及Al(OH)_3的生成是造成水泥强度下降的原因。