[发明专利]一种硫氧镁水泥基秸秆轻质复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种硫氧镁水泥基秸秆轻质复合材料及其制备方法，属于材料领域。该复合材料质量份组成如下：轻烧镁粉54.9～56.9份、七水硫酸镁19.7～21.7份、水18.5～20.5份、复合改性剂1.5份、秸秆纤维2.5～4.5份、物理发泡剂9.3～12.3份。通过本发明的方法制备出的硫氧镁水泥基秸秆轻质复合材料，具有节约资源和能源、保护环境、减少空气环境污染、轻质、保温隔热、强度适中、韧性好、耐水性好、粘合性强的优点。

技术领域

本发明属于建筑保温材料技术领域，具体涉及一种硫氧镁水泥基秸秆轻质复合材料及其制备方法。

背景技术

以三聚氰胺、酚醛树脂等作为粘合剂制备复合材料所制成的板材，易释放出甲醛等有害物质，对人体危害较大，且该类粘合剂属易燃物质，易带来消防隐患。利用普通硅酸盐水泥和秸秆制备复合材料，由于秸秆表面光滑的蜡状层不易与水泥结合，同时秸秆中析出的糖类物质会对普通硅酸盐水泥造成缓凝作用，影响复合材料强度。利用硫氧镁水泥和秸秆制备复合材料，与氯氧镁水泥相比，硫氧镁水泥具有抗高温性能好、无返卤泛霜、对钢筋的腐蚀较小等优点。

我国废弃农作物秸秆资源十分丰富，但利用率较低。当前闲置秸秆往往采用就地燃烧的方法进行处理，不仅造成了严重的资源流失，且秸秆燃烧产生的颗粒物和废气也会严重污染环境。因此研究如何合理利用秸秆废弃物资源，具有很好的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明提供一种硫氧镁水泥基秸秆轻质复合材料及其制备方法，具有节约资源和能源、保护环境、减少空气环境污染、轻质、保温隔热、强度适中、韧性好、耐水性好、粘合性强的优点。

本发明的技术方案如下。

一种硫氧镁水泥基秸秆轻质复合材料，其质量份组成如下：轻烧镁粉54.9～56.9份、七水硫酸镁19.7～21.7份、水18.5～20.5份、复合改性剂1.5份、秸秆纤维2.5～4.5份、物理发泡剂9.3～12.3份。

其中，所述轻烧镁粉的氧化镁含量为96%，活性60%。

其中，所述复合改性剂的具体组成为： 柠檬酸0.25份、水玻璃0.5份、聚乙二醇0.5份、碳酸锆铵0.2份、六偏磷酸钠0.02份、碳酸锂0.02份、十八碳烯酸钾0.01份。上述份数是经过大量实验得出的，柠檬酸可以改善材料的力学性能和耐水性能，若柠檬酸含量过高或过低，材料强度均会呈下降趋势；水玻璃可以改善水泥的力学性能，聚乙二醇可以改善水泥的耐水性能，水玻璃和聚乙二醇均能够提升材料的软化系数，有效改善材料耐水性差的问题，但单独加入水玻璃或聚乙二醇，材料的耐水性能相比两者按比例加入的存在一定差距；碳酸锆铵的加入能够改善复合材料与秸秆纤维的粘合性，实验中发下，若碳酸锆铵加入量偏低，则达不到所需的粘合性，加入量偏高时，粘合性也没有得到显著改善；若六偏磷酸钠高于或低于此份数，材料的粘合性和耐水性会呈下降趋势；六偏磷酸钠的加入不但能提高材料的稳定性和抗压强度，与其他组分协同，还能够提高材料的粘合性和耐水性，若六偏磷酸钠高于此份数，对材料的稳定性反而有负面作用，若高于此分数，材料的抗压强度虽然提高，但是材料的粘合性和耐水性会呈下降趋势；碳酸锂可以改善材料早期强度，若碳酸锂低于此份数，材料的早期强度会有所下降；十八碳烯酸钾起到催化反应作用，若十八碳烯酸钾低于此份数，各组分间的化学反应不完全，会对性能有所降低，若高于此份数，化学反应效果无明显改善。上述复合改性剂按一定比例掺入材料中，可以明显提升复合材料的力学性能、耐水性能及粘合性能，改姓效果达到最佳。

其中，所述秸秆纤维，为晒干后的玉米秸秆，秸秆经破碎、孔径为2.36mm筛子筛分而成，秸秆破碎后其长度为20mm～30mm，堆积密度为59kg/m³。若秸秆长度短于20mm，复合材料的抗折强度不能明显增强；若秸秆长度长于30mm，复合材料的抗压强度下降明显，达不到应用要求。

其中，所述物理发泡剂为十二烷基硫酸钠。

一种硫氧镁水泥基秸秆轻质复合材料，其制备方法，包括以下步骤。