堿式硫酸鎂晶須對氯氧鎂水泥性能的影響

趙春洋，范文強，李春慶，王 永，楊紅健，劉曉莉

(1.河北工業大學化工學院，天津 300130；2.天津市城安熱電有限公司，天津 300204)

0 引 言

堿式硫酸鎂晶須(Magnesium Hydroxide Sulfate Hydrate Whiskers,MHSHw)是一種單晶纖維狀的無機非金屬材料，具有高強度、高模量、高長徑比、耐熱耐磨等優異性能，廣泛用作橡膠、樹脂、陶瓷等復合材料的增強劑和增韌劑[1-4]。目前常用水熱法制備MHSHw，其微觀形貌主要有扇形和針狀兩種。在復合材料的補強增韌方面，扇形晶須尺寸較大且形貌復雜，與基體間界面缺陷較多，因而使用針狀晶須性能較優[5-6]。

氯氧鎂水泥(Magnesium Oxychloride Cement,MOC)具有高強耐久、保溫隔熱及綠色環保的特點，應用領域日益廣泛[7-10]。但MOC存在耐水性差、韌性差、易開裂變形等問題，目前主要通過添加纖維(如有機纖維、玻璃纖維、植物纖維)進行改善，然而纖維與鎂水泥體系存在相容性差、難分散、吸水率高等問題[11-13]。與纖維相比，MHSHw具有較高的表面活性和親水性，在水泥基體中具有更好的分散性，且制備簡單成本低廉，有非常廣泛的應用前景[14]。Zhang等[15]將碳酸鈣晶須加入到硅酸鹽水泥中，晶須能穩定存在水泥石中且顯著提高水泥石的抗折強度。Zhang等[16]將合成的518晶相(5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O)添加至MOC中，518晶相能促進體系強度相的形成和生長，顯著提高試樣的抗壓強度。但目前有關MHSHw對MOC性能的影響還鮮有報道。

本文利用水熱合成法制備形貌優良且純度較高的153型MHSHw，并將其加入MOC中，考察MHSHw對MOC力學性能、耐水性及體積穩定性的影響。通過XRD、SEM對體系中的水化產物進行表征，分析晶須改善MOC性能的原因。……