高强粉煤灰-氧化铝水泥复合材料的制造方法

李 浩, 玉保全

1993年2月24日

1991年8月8日

1991年8月8日

蔡松基, 李 浩, 玉保全

C04B28/06GK1069252SQ91105390

粉煤灰 高强 氧化铝 复合材料 水泥

1.高强粉煤灰-氧化铝水泥复合材料的制造方法，用粉煤灰、氧化铝水泥、溶水性聚醋酸乙烯，适量水，经混合、搅拌、轧制，在压力3MPa，温度80℃下，固化处理10～15分钟，其特征在于a、3～5份碱化的溶水性聚醋酸乙烯，与15～12份水混合；b、待聚合物全溶显透明糊状，与3～5份醋酸乙烯-乙烯共聚乳胶一起加入到60～90份粉煤灰和相应40～10份高铝水泥的混合物中；c、固化前，各组分分布均匀显橡胶状，在其间复合一层尼龙纤维或玻璃纤维网2.根据权利要求1所述的高强粉煤灰-氧化铝水泥复合材料的制造方法，其特征在于a中所述碱化的溶水性聚醋乙烯其碱化程度低于88%

本发明属非金属材料生产工艺氧化铝水泥与水混合硬化后，其弯曲强度只能达到7～9MPa强度很低为提高强度，日本特开昭57-29853号专利提出在氧化铝水泥与适量水混合时加入适量(8～10份)部分碱化的溶水性聚醋酸乙烯，该混合物经反复搅拌、轧制，最后成型、固化等工艺，所获得的材料它消除了氧化铝水泥与水混合硬化体中所存在的大量宏观缺陷，其弯曲强度可达100～120MPa，并且具有优良的常温可塑性，这种材料又被称为(Macrodefects free cements)即MDF水泥复合材料但是由于它含有溶水性聚合物，因此在使用过程中，材料表现出严重的水敏感性;聚合物溶胀制品严重变形聚合物溶水，吸水软化，使材料内应力释放而引入大量缺陷，最终导致材料强度迅速下降此外，在材料制备中，由于水灰比较低，水化不能充分进行，在使用时水泥的析白现象也非常严重同时生产成本比一般氧化铝水泥硬化体高3～4倍欧洲专利0038126A利用30%粉煤灰部分取代氧化铝水泥，在生产工艺，其它成份、配方完全与日本特开昭57-29853号专利相同的情况，复合材料强度下降到80MPa左右，但生产成本略有降低，析白现象也明显改善，然而水敏感性问题并没得到解决为了提高抗水性能，日本特开昭60-118659号专利在氧化铝水泥与水和适量部分碱化的聚醋酸乙烯混合的同时，再加入适量的有机二羧酸或丁二酸，并在温度为60～120℃，压力为200～250kg/cm2条件下成型，从而使MDF水泥复合材料抗水性能明显提高但不足之处是成形过程中在较高压力下长时间加热，工业生产极为不便同时添加剂价格较贵，大大提高了生产成本析白现象仍较为严重中国专利公开号CN1042893A试图用适量盐酸取代有机二羧酸，简化了生产工艺、降低了成本，但材料抗水效果却不及前者特别是耐70℃以上高温水能力中国专利公开号CN1042140A采用甲醛-硫酸液在70℃温度下对MDF水泥复合材料进行表面处理，使制品表层形成一定厚度的缩醛化处理层，有效地改善了制品的水敏感性和渗水性，从而获得较为优良的抗水能力，但生产工艺仍较为复杂，成本也较高为克服上述不足，本发明的目的是提供一种水敏感性低、膨胀率小，抗水性能好，且工艺简单，成本低廉的高强粉煤灰-氧化铝水泥复合材料的制造方法本方法的要点是将现行方法中所用的碱化程度低于88%的溶水性聚醋酸乙烯(3～5份)与适量水(15～20份)混合，待聚合物全溶呈透明糊状时和3～5份醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(BJ-705VAE乳液)一起加入到60～90份粉煤灰和相应40～10份氧化铝水泥的混合体中经反复搅拌、轧制，待各种物质分布均匀显橡皮状将其轧制成形导精整为了进一步提高材料的弯曲强度和抗冲击性能，可在两块已成形材料间复合一层抗碱玻璃纤维布或尼龙纤维布，网格一般以4×4(mm)左右较好以上工艺制备的材料最后在3MPa压力、80℃温度热压10～15分钟，即可获得粉煤灰一氧化铝水泥复合材料经以上处理后，所得制品不再变形，但要达到最高强度，还需室温放置十天左右此外，本发明还发现，聚醋酸乙烯碱化程度不得大于88%，否则会给搅拌、轧制均匀以及成型带来困难，VAE用量过大也会出现类似情况本发明用成本低廉的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(BJ-705VAE乳液)部分取代溶水的碱化聚醋酸乙烯，同时将粉煤灰作为主要的生产原料，经一定生产工艺制备的粉煤灰一氧化铝水泥复合材料，除强度略低于MDF水泥复合材料外，其它综合性能均达到或优于后者，同时它基本克服了MDF水泥复合材料中所存在的严重水敏感性和膨胀率，固化后具有不易形变的特点生产成本仅为MDF水泥复合材料的三分之一工艺简单、操作方便粉煤灰-氧化铝水泥复合材料和MDF水泥复合材料综合性能和抗水性能对比分别见(表1)和(表2)弯曲强度均按GB1042-79试验方法进行三点弯曲所测，其数据为10次测量的平均值