菱镁制品泛霜实质分析及其抑制措施的研究

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菱镁制品泛霜实质分析及其抑制措施的研究

来源:青海镁业 | 作者:pmoa809fde2 | 发布时间: 2016-07-12 | 18837 次浏览 | 分享到:

1　概述
　　菱镁制品一般是用菱镁矿石在800℃左右温度下煅烧获得的活性氧化镁( MgO) 与氯化镁或硫酸镁水溶液拌合成型、硬化、养护而成的镁质胶凝材料, 又称氯氧镁水泥制品。它具有凝结硬化快、早期强度高、碱性弱、腐蚀性低、粘结力强、易与有机物结合、保温隔热性能及可加工性能较好等一系列优良性能。因此, 自1867 年法国人Sor el 发明该材料以来, 它的应用范围越来越广泛, 我国早在上世纪50～60 年代就将其应用于建筑构件、地板等方面, 80 年代以后, 使用范围进一扩大到机械设备的包装材料、波形瓦、门芯板、内墙装饰板、家俱饰面等方面。近年来, 由于其优良的阻燃性, 作为一种良好的木材代用品, 已开发出各种室内装饰板。但由于该制品耐水性较差, 易受潮返卤, 影响工程质量,致使氯氧镁水泥制品的应用受到了很大的限制。因此, 能否从根本上解决菱镁制品的返卤泛霜, 就成为该类制品发展应用的关键。为解决这一难题, 许多研究人员采取了以下措施:( 1) 准确控制MgO 和MgCl2 的用量, 保证系主要生成高纯度的5Mg ( OH) 2MgCl2·8H2O 相; ( 2) 掺入改性添加剂, 生成新的稳定晶相, 并阻塞制品中的毛细通道; ( 3) 改进生产工艺, 创造条件使MgCl2 尽可能反应完全; ( 4) 进行表面处理, 封闭制品表面孔隙等。这些措施使返卤现象在不同程度上得到缓解, 但仍未从根本上解决问题。经过以上途径生产的菱苦土制品, 在气侯较干燥的某些北方地区基本能满足使用的要求, 但在空气湿度较高的南方地区, 仍会出现返卤泛霜现象而影响到产品的应用范围, 如不采取有效的改性措施, 将影响菱镁制品的广泛使用。
　　2　制品返卤泛霜的原因分析从原料的角度看, 由于工业卤水不纯, 不可避免的含有一定量的NaCl、KCl, 而NaCl、KCl 不参与反应的物质, 因此, 游离NaCl、KCl 的存在, 使制品在受潮时它们首先潮解造成返卤泛霜, 进而使制品的强度贡献相解析, 网络结构受到破坏, 强度降低。从生产的角度看, 制品中存在游离氯化镁的原因主要是: ( 1) 原料配比不当。诸多研究文章均指出,原料配比应保证制品体系中生成结构稳定的5Mg( OH) 2·MgCl2·8H2O 相( 即5·1·8相) , 也即MgO/MgCl2 摩尔比应为5 以上,以避免MgCl2 过剩。但有实验研究证实, 氯氧镁水泥的水化相是复杂多样的, 甚至存在着未知相。因此, 即使把MgO/ MgCl 2 的摩尔比严格准确地控制在5 以上, 也不可能保证体系完全生成5Mg ( OH) 2 ·MgCl2· 8H2O相, 仍然存在过剩的MgCl 2 相。( 2) 为保证成型时氯氧镁水泥浆具有一定的流动性与可塑性, 必须保证一定的液固比, 即保证一定的液相用量, 但较稀的MgCl 2 溶液中过多的水份在制品干燥后会留下较多的微孔隙, 使结晶之间接触不紧密, 制品强度下降, 同时也为其他组份( 包括水份) 的出入创造了条件。( 3) 从使用的角度看, 主要水化相5Mg ( OH) 2 ·MgCl2·8H2O 在空气中具有较高的稳定性及较高的强度, 而在水中是不太稳定的, 在水的作用下会分解出MgCl2 , 当制品长期与水接触或处于高湿环境, 制品表面上的水化相5Mg ( OH) 2 ·MgCl2 · 8H2O 就会分解出MgCl2 而产生游离氯化镁从而出现返霜。因此, 无论是何种原因产生的游离氯化镁, 均具有很大的水溶性和吸湿性, 在潮湿的环下, 制品表面的游离氯化镁吸潮后形成其水溶液, 以水珠吸附在制品表面, 而制品内部的游离氯化镁也会通过与表面连通的毛细孔隙吸附水分而溶解, 并随水分蒸发由内部向表面迁移, 当表面水分蒸发后, 在制品表面便形成白色斑点( 游离氯化镁结晶) 即返霜而影响美观, 同时也为后续装饰带来不利因素。随着空气湿度的增大, 制品表面的游离氯化镁越积越多, 返卤现象也就越来越严重。

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