薛天雨 黃 仲 黃 忍 張海軍
武漢科技大學(xué)省部共建耐火材料與冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖北武漢 430081
MgO具有耐火度高(2 800℃)、抗熱震性好和絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn),在高溫工業(yè)領(lǐng)域中有著非常廣泛的應(yīng)用[1-2]。然而,MgO易水化,特別是在澆注料體系中,MgO的水化會(huì)降低澆注料的流動(dòng)性,同時(shí)產(chǎn)生的體積膨脹也會(huì)導(dǎo)致澆注料的碎裂粉化,從而破壞材料的完整性[3-6]。已有研究表明,通過加入外加劑,如SiO2[7]、六偏磷酸鈉[8]、油酸[9]及酒石酸[10]等,可調(diào)控MgO的水化過程。鄭揚(yáng)帆等[10]研究了氯化銨、四水乙酸鎂及酒石酸對(duì)MgO水化的影響:當(dāng)酒石酸的加入量為0.2%(w)時(shí),MgO的水化程度降低了約30%;但由于酒石酸與MgO所形成的絡(luò)合物不穩(wěn)定,容易分解,進(jìn)而失去抑制水化的作用。聚異丁烯順丁烯酸酐共聚物(ISOBAM-104)由于其反應(yīng)活性高、分散性好及成膜性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于黏合劑和水性涂料等領(lǐng)域。我們團(tuán)隊(duì)前期研究[11]發(fā)現(xiàn),以硅藻土多孔陶瓷為基體,以ISOBAM-104為改性劑,采用熱處理誘導(dǎo)法成功制備出ISOBAM-104改性的硅藻土多孔陶瓷,其疏水角為146°,表現(xiàn)出與水的不潤(rùn)濕性。
為此,以輕燒MgO細(xì)粉為原料,乙二醇為溶劑,以ISOBAM-104為改性劑,采用熱處理誘導(dǎo)法制備了ISOBAM-104/乙二醇改性的輕燒MgO細(xì)粉(簡(jiǎn)稱“IM/EG-MgO”),研究了改性劑加入量和熱處理溫度對(duì)IM/EG-MgO抗水化性能的影響,并對(duì)其抗水化機(jī)制進(jìn)行了研究。0*
試驗(yàn)用原料有:乙二醇,純度≥99.5%(w);聚異丁烯順丁烯酸酐共聚物(ISOBAM-104),分子量約為65 000 g·mol-1;輕燒MgO細(xì)粉,平均粒徑為8.54 μm,其中w(MgO)=93.76%,w(CaO)=2.15%,w(Fe3O4)=0.04%,w(Al2O3)=0.03%。
IM/EG-MgO的制備:首先,以20 mL的乙二醇作為溶劑,將ISOBAM-104(分別加入輕燒MgO細(xì)粉質(zhì)量的0、1%、3%、5%、7%、9%)在50℃水浴加熱條件下溶解于乙二醇中;……