[发明专利]磷镁氧水泥的制备

说明书

本发明涉及一种制备磷镁氧水泥的方法和制备这种水泥的组合物。

磷镁氧水泥的一个主要用途是用于快速修复道路、桥梁和机场跑道。它们被用来填充裂缝、凹坑或覆盖剥蚀的区域。除了能与硅酸盐水泥很好地粘附以外，这种水泥还具有高的挠曲强度和耐压性，这意谓着这种水泥非常适合于上述应用。此外，这种水泥的凝固时间很短，可以只用几十分钟。因此，道路在维修后几小时就可以重新使用。

然而，问题是这种水泥对水敏感，当这种水泥浸在水中或仅仅与水接触时，其力学性能要受到损害。一种解决方法是用防水化合物处理水泥的表面。然而，虽然处理后水泥性能有所改善，但因为这不是永久性的改善，所以这种处理并不令人完全满意。事实上，不管这种水泥用于何处，特别是在上述的使用中，它们都要受到或重或轻的磨损，从而引起涂层的或快或慢的损坏。如果想使水泥保持希望的力学性能，就要对水泥表面再进行处理。

因而，很显然不管从水泥的最终性能或所花的费用(由于必须定期对其表面进行处理)来考虑，这种类型的解决方法都是不令人满意的。

本发明的目的是通过提供一种制备磷镁氧水泥的方法来克服上述的问题，这种方法制备的水泥对水的敏感性明显降低而且持续有效。

因而，本发明提供了一种制备磷镁氧水泥的方法，该方法是将含第一种磷基组分和第二种镁基组分的各组分(所说的两种组份被称为粘结剂)，与至少一种聚硅氧烷混合并与水混合。

本发明还提供了一种含有第一种磷基组份和第二种镁基组分的组合物，这两种组分被称为粘结剂相，以及至少一种聚硅氧烷化合物分散在组合物中。

从下面描述和实施例可以看出本发明的其它的优点和特性。

本文中的术语“水泥”既是指含有第一种和第二种组分以及常规的水泥添加剂(如果需要的话)的组合物，也是指基于上述两种组份和任选的常规的水泥添加剂及骨料的组合物。

为了清楚起见，下面将首先描述磷镁氧水泥的组分。

本发明的水泥含有一种由第一种磷基组分和第二种镁基组分组成的粘结剂相。

可以使用任何的磷化合物，只要该化合物直接的或者以一种前体的形成包括了五氧化二磷。

磷基化合物的非限定性的实施例是，五氧化二磷；磷酸或其衍生物如正磷酸；焦磷酸或多磷酸；或者是这些酸的盐，如铝、钙、钾、镁或铵的磷酸盐、磷酸氢盐、正磷酸盐、焦磷酸盐、多磷酸盐、三聚磷酸盐或四聚磷酸盐；或它们的混合物。

应该注意，从化肥工业或炼钢厂(钢的酸洗液，降低腐蚀处理)流出的含磷废水也可用作磷基组分。粗磷酸也可以使用。

在一个具体的实施方案中使用了上述的磷基酸的盐。

优选使用钾、镁或铵的磷酸盐和磷酸氢盐或其混合物。磷酸二氢铵是最优选使用的。

磷基组分可以以液体或固体形式使用。优选地，上述组分是以固体形式使用。

在第一种变化方案中，该组分是颗粒的形式，更具体地说是小于300μm的颗粒。应当了解这个数值并非很苛刻的，如果使用的组分的粒度大于300μm，则在将该组分混合到本发明的组合物中之前最好对其进行研磨。

第二种变化方案中，该组分是以吸附在多孔载体上的形式使用。这种载体可以是硅藻土、粘土、膨润土、二氧化硅或氧化铝。吸附是用已知的方法来实现的。因此，通过搅拌，并磷基组分的溶液或悬浊液与载体接触，加热得到的悬浊液将过剩的液体蒸发掉。这种操作也可以通过将载体浸入一个滚筒或旋转的圆盘来实现。

粘结剂相的第二种成分由至少一种镁基组分组成。任何镁化合物都可用于本发明，只要它在有水的条件下能与第一种组分反应。适合用于本发明的组分的实例是氧化镁、氢氧化镁和碳酸镁。

在一个优选实施方案中，使用了一种氧化镁基组分。通常，在1200℃以上锻烧碳酸镁而获得的死烧氧化镁是特别合适的。

使用纯的氧化镁或含有至少一种选自钙、硅、铝或铁的元素的氧化镁都是很有优越性的。这些元素通常是它们的氧化物或氢氧化物形式。这种化合物的一个实例是白云石(一种主要含氧化镁和氧化钙的混合物)。

如果使用纯的氧化镁，其纯度至少为80％。使用的镁基组分优选的比表面小于2m²/g。更优选的，其比表面小于1m²/g。