抑制菱镁板材返卤泛霜现象的研究

刘会媛



抑制菱镁板材返卤泛霜现象的研究

刘会媛

（唐山师范学院 化学系，河北 唐山 063000）

分析了菱镁板材的硬化机理，探讨了在使用过程中容易产生返卤泛霜的根本原因。通过添加改性剂及对菱镁板材进行表面处理，使菱镁板材的返卤泛霜现象在一定程度上得到改善。

菱镁板材；返卤泛霜；改性剂；表面处理

在无机胶凝材料中，菱镁胶凝材料是重要的分支之一，菱镁板材是目前最为常见的一种菱镁制品[1]。与其它板材不同的是，菱镁板材不是用水调和而成的，而是由菱苦土（主要成分为活性MgO）与调和剂卤水（主要成分为MgCl2溶液）拌合而成的氯氧镁水泥产品。菱镁板材的生产工艺简单，成本低廉，生产过程无味无毒，无环境污染，生产能耗低[2]，并具有凝结硬化快、早期强度高、腐蚀性低、粘结力强、良好的防水、防火、防蛀、隔热隔音、可钉、可锯等一系列优良性能。菱镁板材广泛应用于机械设备的包装材料、门芯板、波形琉璃瓦、阻燃宝丽板、防火浮雕门、内墙装饰、建筑工程、市政工程、公路交通、环保行业及农业生产中，以及板材在代木、代钢等各个领域[3]。

在长期使用过程中，人们发现菱镁板材表面经常出现吸潮、返卤泛霜现象，影响了工程的质量，限制了菱镁板材的应用。为此，许多国内外研究人员一直在探索解决此问题的途径，如加入粉碎的锯末、滑石粉等少量的细填充料；加入磷酸及其盐类[4]；加入活性硅质材料如粉煤灰、硅粉；加入醇酸树脂[5]；加入抗吸潮剂等。这些措施使菱镁板材的返卤泛霜现象得到了一定的缓解，但制品在高潮湿的环境下仍会出现返卤泛霜现象。本文采用添加改性剂和对菱镁板材进行表面处理的双重措施，探索抑制菱镁板材返卤泛霜现象的可能途径。

1 实验部分

1.1 主要原料及试剂

菱苦土主要成分为活性MgO（70%~80%），市场采购（辽宁海城达石桥），卤水主要成分为MgCl2水溶液，由工业卤粉浸泡24 h制得（比重为1.2 g·cm-3），卤粉（唐山市乐亭县大清河盐场），草酸（河北省保定化学试剂厂），三氯化铁（天津市东丽区大毕庄工业区），硬脂酸钠（化学纯，天津市大化工实验厂）。

1.2 制备方法

称量30 g菱苦土及改性剂的质量，量取比重为1.2 g·cm-3的卤水14 g。在搅拌条件下，将卤水和改性剂搅拌溶解，然后再加入菱苦土手工快速的搅拌均匀即可。把搅拌好的浆料倒入模具内，在铺装完浆料后在平台上振动5 min，再用抹压铲抹压几分钟，避免有气泡产生。待制品压制成型以后，温度控制在291 K~308 K，相对湿度60%-70%，保持通风24 h后备用。

1.3 返卤的测定方法

将试样放入干燥箱中，温度控制在60±5 ℃时进行干燥。取出后冷却，测其干燥时试样的质量0。然后取出一个干燥的水槽，在桌面上放一烧杯水，把试样平放在烧杯附近（注意样品不要叠放）然后水槽倒放。每隔几天测其试样的质量i，计算出试样的吸湿率%作为判断试样返卤情况的依据。吸湿率的计算公式如下：

其中，%表示试样的吸湿率（%），i表示天试样吸湿后的质量（g），0表示试样干燥到恒重的质量（g）。

1.4 泛霜的测定方法

将试样（龄期14 d以上）放在干燥箱中烘干，温度控制在60±5 ℃左右。然后，取出试样冷却，置于水槽中。水槽底部平铺一层薄薄的细砂，然后注入洁净水，水面与细砂面要保持相平，将试样的1/2厚度嵌入细砂中。放置大约48 h后取出试样，放在干燥箱中烘至表面干燥，在干燥的条件下观察试样表面是否有明显的白色盐析现象，以判断试样的泛霜程度。

2 结果与讨论

2.1 试验结果

试验结果分别如表1、表2及表3所示。

表1 含草酸试样吸潮、泛霜结果

注：各试样中苦土、卤水量分别为30 g和14 g。下同。

表2 含三氯化铁试样吸潮增重测试对比

（续表2）

表3 含硬脂酸钠试样吸潮增重测试对比

2.2 讨论

2.2.1 改性剂对菱镁板材性能的影响

加入改性剂草酸、三氯化铁及硬脂酸钠对菱镁板材性能的影响分别如表1、表2及表3中的1#、3#、5#、7#及9#所示。

由表1可见，添加草酸的试样比未加改性剂的试样吸湿率小，返卤泛霜现象轻微。草酸的添加量对菱镁板材的吸湿率、泛霜现象都有影响，当草酸的加入量为菱苦土质量的1.5%时，试样的吸湿率最小，试样表面的返卤泛霜现象轻微。

由表2可见，添加三氯化铁的试样的吸湿率比未加改性剂的试样吸湿率小，表面的返卤泛霜现象轻微；添加三氯化铁的试样吸湿率和泛霜程度均随着三氯化铁加入量的增加而呈现出减弱的趋势。

由表3可见，当加入硬脂酸钠的用量为0.20 g时，试样的吸湿率最小，试样表面几乎无返卤泛霜现象，菱镁板材的耐水性较好。

从以上结果可以看出，添加改性剂在一定程度上可以减弱菱镁板材的返卤泛霜现象，但效果并不是十分显著，且处理成本比较高。另外，在高潮湿的环境中长时间后，菱镁板材还会出现返卤泛霜现象。

2.2.2 表面处理法对菱镁板材性能的影响

由表1可见，含草酸经表面处理后的试样与未处理试样相比，吸湿率减小，返卤泛霜现象明显减弱。与未加改性剂的试样1和试样2相比，含草酸经表面处理后的试样吸潮、返卤泛霜现象明显好转。

由表2可见，添加三氯化铁，不同的添加量经表面处理后的试样与未处理的试样相比，返卤泛霜现象明显减弱。与表1比较，含三氯化铁经表面处理后的试样比含草酸经表面处理后的试样返卤泛霜现象轻微。

由表3可见，含硬脂酸钠经表面处理后的试样比未处理试样的吸湿率和返卤泛霜现象都有好转。与表1、表2比较，含硬脂酸钠经表面处理后的试样表面的吸潮、返卤泛霜的现象减弱明显。

由表1、表2、表3可见，经浸水法表面处理后的试样渗水吸潮、返卤泛霜的现象明显减弱。经长时间在高湿环境中放置，也未见有明显返卤泛霜现象。

3 结论

本文的试验结果证实，添加改性剂（草酸，三氯化铁或硬脂酸钠）可以大大提高菱镁板材的表面质量，使得制品表面的吸潮、返卤泛霜现象明显减弱。

进一步采取浸水法表面处理能使菱镁板材表面的返卤泛霜现象进一步减弱。

[1] 郑祥义,陈红英,杨宇.菱镁板材制作过程中几个技术问题的探索研究[J].非金属矿,1997,(1):32-34.

[2] 涂平涛.菱镁水泥及制品的技术问题[J].新型建筑材料, 1993,(2):7-9.

[3] 季广其,陈景辉.菱镁水泥制品改性剂的研究[J].建筑科学,1995,(1):44-46.

[4] 冯启明,崔春龙,高德政,等.菱镁制品泛霜实质分析及其抑制措施的研究[J],矿产综合利用,2002,10(5):17- 18.

[5] 何晓雁,王家邦.改性镁质胶凝材料表面性能[J].内蒙古工业大学学报,2003,22(4):309-310.

The Study of Prohibiting the Phenomenon of the Returning to the Halogen and Exuding the Frost for Magnesium Plate

LIU Hui-yuan

(Department of Chemistry, Tangshan Normal College, Tangshan 063000, China)

In this study, we analyzed the hardened mechanism of magnesium plate, explained the basic reason of returning to the halogen and exuding the frost. The phenomena of returning to the halogen and exuding the frost have been decreased by adding modifier (oxalic acid, iron trichloride, or sodium stearate) and by carring the surface treatment.

magnesium plate; returning to the halogen and exuding the frost; modifier; surface treatment

TU56

A

1009-9115(2019)03-0016-03

10.3969/j.issn.1009-9115.2019.03.005

唐山师范学院继续教育学院教改项目（JJ2016007）

2018-04-11

2019-03-24

刘会媛（1970-），女，河北滦县人，高级实验师，研究方向为分析检测。

（责任编辑、校对：琚行松）