[发明专利]一种硫铝酸镁水泥

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫铝酸镁水泥的配比与纤维增强复合材料制备方法，属于镁水泥配方及其制品的技术领域。 

背景技术

现有的硅酸盐水泥碱度高，对玻璃纤维存在着碱性腐蚀，对植物纤维存在着老化变脆，不能生产使用寿命长的纤维水泥制品。现有的氯氧镁水泥由于有氯化镁参与反应，生成物中含有大量的氯离子(Cl-)，存在着泛霜返卤，锈蚀铁件等弊端，因而使用范围有限；虽然出现过对氯氧镁水泥改性的专利，如：U.S2543959、U.S2702753、U.S2939799等，但没有改变氯氧镁水泥热力学介稳相的性质，在向热力学稳定相转化时，氯氧镁水泥的弊端依然存在。现有的硫氧镁水泥强度太低，不宜用于制作特殊结构件。我国的发明专利“02133685.7”《镁铝硅酸盐水泥与纤维增强复合材料及其制备方法》虽然没有氯化镁参与反应，克服了氯氧镁水泥的弊端，但在大规模的工业生产中，不宜直接加热养护，生产周期长。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种硫铝酸镁水泥配方与纤维增强复合材料制备方法，其特点是硫铝酸镁水泥碱度低(PH值6.5～8.0)，使中碱玻璃纤维得到合理利用，也不存在对植物纤维老化变脆。在生产纤维增强复合材料中，可以直接加热养护，缩短生产周期。本发明的原理是利用氧化镁作为碱性激发剂和硫酸盐激发剂共同作用与含活性三氧化二铝较高的火山灰质材料生成的一种具有地质聚合物性质的无机胶凝材料。本发明的原料重量份 配比为： 

轻烧氧化镁        90～110   复合硫酸盐      45～55 

活性三氧化二铝    25～30    活性二氧化硅    30～35 

磷酸或磷酸盐      1.0～1.7  水              65～75。 

加工方法是将原料中不溶于水的固体材料磨细至≤0.08mm，方孔筛筛余≤10％(而溶于水的固体材料在溶解于水生成溶液后制备硫铝酸镁水泥时使用)，然后将轻烧氧化镁、复合硫酸盐、活性三氧化二铝、活性二氧化硅、磷酸或磷酸盐和水混合搅拌均匀即为硫铝酸镁净浆，净浆配成后，可与纤维复合。如果采用玻璃纤维，可采用切割喷射法混合；如果采用植物纤维，可在带有对植物纤维松解作用的碾轮机中混合。混合后的料浆可采用模具灌浆振捣成型；生产平板可辊压或平压成型；需要采用玻璃纤维布的可辊压时铺放玻璃纤维布成型，也可成型后再平压。制品成型后可自然养护，而为了缩短生产周期可在制品成型后直接加热养护或蒸汽养护，从而获得热力学稳定相的纤维水泥制品，其胶凝材料主要反应生成物是铝聚合度高的水化硫铝酸镁，因而命名为硫铝酸镁水泥， 

本发明所用的材料中的活性三氧化二铝、活性二氧化硅由火山灰质材料提供。若采用的火山灰质材料活性三氧化二铝含量较低，可采用锻烧矾土调整；若采用的火山灰质材料活性二氧化硅含量较低，可采用热处理硅藻土或硅灰调整。本发明所用材料中的复合硫酸盐(市售产品)是由石膏、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸钡按一定比例混合，其前提是必须满足能作为硫酸盐激发剂和氧化镁作为碱性激发剂作用于火山灰质材料参与反应的配比需要。 

本发明具有如下优点： 

1.硫铝酸镁水泥没有氯化镁参与反应，不存在氯氧镁水泥泛霜返卤、腐蚀金属等弊端。 

2.硫铝酸镁水泥中存在含有活性三氧化二铝、活性二氧化硅的火山灰质材料，由于火山灰反应、生成物结构稳定，制品的使用寿命长。 

3.硫铝酸镁水泥与植物纤维复合生产的无机胶合植物纤维人造板具有防火、防水、防老化、可钉、可锯、可刨、不含甲醛等优点，是替代有机胶合板、有机纤维板、细木工板等的人造板。 

4.硫铝酸镁水泥制品生产过程中修整产生的边角余料粉碎后可作为晶种重新利用；硫铝酸镁水泥制品使用后的废弃物可通过碾碎、萃取、分解、煅烧过程加工配制硫铝酸镁水泥继续使用，减少环境污染，生产具有永续性。 

四.具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述作出进一步说明。不能理解为对本发明保护范围的限制，有条件的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质性的改进和调整。 

实施例生产无机胶合非木材植物纤维人造板 

将轻烧氧化镁100kg、含活性三氧化二铝45％的火山灰材料63kg、复合硫酸盐50kg、磷酸1.5kg，加水70kg(复合硫酸盐中可溶于水的组分先溶于水)混合后制成硫铝酸镁净浆，再与干态棉杆丝500kg混合；混合后的料浆先铺料辊压，然后在平压机中热压成型，可制成容重850kg/m3左右的无机胶合非木材植物纤维人造板，其力学性能达到有机胶合中密度纤维板的要求。