[发明专利]一种抗水高强度的菱镁粉人造大理石

说明书

本发明属于无机化工技术领域，涉及一种抗水高强度的菱镁粉人造大理石，可用于建筑行业的墙面，地面的装饰材料。

菱镁粉人造大理石是以索瑞尔水泥（Sorel Cement）为胶凝剂，掺入细砂等填料，按一定的工艺制成的人造石材，适用于建筑墙面、地面的装饰。但是，因为索瑞尔水泥的主要成分是活性氧化镁MgO（由菱镁粉或白云石粉制得）和氯化镁MgCl₂（以卤块或卤水为原料），用这种胶凝剂制造的建筑材料，抗水性都比较差，这在很大程度上限制了这类建材的广泛应用。

中国专利文献CN    85106409A中介绍了一种菱镁粉人造大理石，该发明以菱镁粉和卤水为原料，采用两次成型浇注技术，制得的人造大理石，抗水性能较差，强度较低，泛白现象和“冲底”现象也比较严重，因而一般只适用于气候干燥的某些地区，而不适用于气候相对比较潮湿的地区。

近十年来，国外研究者针对索瑞尔水泥的特点采用多种方法提高这类建筑材料的抗水性，其中之一是添加各种改性剂。例如美国专利US    4352094（欧洲专利EuO045162）、日本专利J81120553等。但是，由于改性剂的加入，会影响浆料的固化速度。在美国专利US    4352094中，以磷酸为改性剂，先在室温下把部分氧化镁与改性剂磷酸混合，另一部分氧化镁与氯化镁溶液混合，然后再把两种浆料混合注模后进行加热固化。在日本专利J    81120553中，以Mg₃（PO₄）₂·8H₂O为改性剂，也采用热固化法技术。采用这种热固化方法制得的产品，抗水性能可大为提高，但是由于采用热固化的方法，因此不适用于制作表面具有光洁度的人造大理石，因为在热固化过程中，制品与膜板易脱离，而且采用热固化方法，常常因受热不均而引起制品开裂，所以这种方法并不实用。

本发明的目的在于改进浆料的配比和加入SC剂，以提高菱镁粉人造大理石的抗水性，并进一步提高它的机械强度，使它不仅适用于气候干燥的我国北方地区，同时也适用于我国潮湿的南方地区。本发明的另一目的在于改进制作工艺，提高加入SC改性剂后浆料的固化速度，同时使二次浇注变成一次浇注，既避免浇注过程中浆料“冲底”现象（底层浆料冲入面层引起面层浆料分布不均匀的现象）的发生，又可节省面层色浆的用量。

本发明人造大理石所用的原材料是菱镁粉（MgO含量为65%左右）卤块（MgCl₂含量为45%左右，NaCl含量＜5%），细砂，无机颜料及改性剂SC-Ⅰ和SC-Ⅱ（均由上海华东师范大学化学系生产）。所用模框为塑料材质，模板为玻璃板。底层浆料的配比为：MgO与MgCl₂的摩尔比为4.5～7，H₂O与MgCl₂的摩尔比为12～20，菱镁粉与细砂的重量比为1～2.5，SC改性剂为4%～5%（以菱镁粉重量计）。面层浆料的配比为：MgO与MgCl₂的摩尔比为5～7，H₂O与MgCl₂的摩尔比为12～20，无机颜料为10%～20%（以菱镁粉重量计）。面层浆料与底层浆料须分别配制。浆料配制首先要求严格控制浆料中MgO与MgCl₂的摩尔比，因为这一比例直接影响索勒水泥的结构稳定性，从而影响制品的抗水性能和机械强度，在这一前提下，加入由SC-Ⅰ和SC-Ⅱ配制成的SC改性剂，SC-Ⅰ和SC-Ⅱ的重量比为100∶1～50∶1，SC-Ⅰ和SC-Ⅱ对于提高制品的抗水性和强度均有作用。试验表明，加入SC改性剂后，不仅制品的抗水性有了十分明显的提高，而且机械强度显著上升，但加入SC改性剂使浆料固化速度有明显下降，尤其是在室温小于20℃时更为突出。为了提高浆料的固化速度。本发明采用一种先加热后冷却的新工艺，也就是先加热浆料至一定稠度然后冷却至室温，再注模，室温下固化。试验表明，采用这一新工艺后使浆料固化速度大大加快，甚至在室温为6℃下也可在15小时内基本固化，总的来说，其固化速度与未加改性剂的浆料固化速度基本相近。要制成仿大理石花纹的制品，面层浆料（色浆）与底层浆料分别配制，但必须使面层与底层同时硬化而粘结完好。采用本发明新工艺不仅提高了抗水性，而且还减少了面层的泛白现象。