地面耐磨固化劑
地面耐磨固化劑主要作用是增強(qiáng)水泥的性能抵消混凝土內(nèi)的缺陷,未來(lái)地面耐磨固化劑研發(fā)應(yīng)更注重環(huán)保價(jià)格低廉便捷實(shí)用時(shí)間長(zhǎng)等方面,對(duì)于目前已有的產(chǎn)品還有很多可以改進(jìn)的地方,另外地面耐磨固化劑的使用方法和條件方面也可以有不少改進(jìn)以適應(yīng)諸多惡劣環(huán)境等外界因素。
而且混凝土的應(yīng)用過(guò)程中還需要許多其他添加劑如:減水劑、早強(qiáng)劑、引氣劑、緩凝劑、抗凍劑、阻銹劑、膨脹劑、速凝劑、絮凝劑、泡沫劑、著色劑、蒸養(yǎng)劑、流化劑、脫模劑、消化劑、堵漏劑等等。這么多的添加劑功能各異。使用起來(lái)著實(shí)也麻煩,所以功能復(fù)合型水泥固化劑將是研究的熱點(diǎn),也確實(shí)值得人們?nèi)ヅρ芯抗テ聘鱾€(gè)難關(guān)得到更加優(yōu)秀的產(chǎn)品造福社會(huì)。
水泥凝結(jié)固化過(guò)程及原理
鋁酸三鈣的水化
鋁酸三鈣的水化迅速,放熱快,其水化產(chǎn)物組成和結(jié)構(gòu)受液相CaO濃度和溫度的影響很大,先生成介穩(wěn)狀態(tài)的水化鋁酸鈣,最終轉(zhuǎn)化為水石榴石。
在有石膏的情況下,鋁酸三鈣水化的最終產(chǎn)物與起石膏摻入量有關(guān)。最初形成的三硫型水化硫鋁酸鈣,簡(jiǎn)稱鈣礬石,常用AFt表示。若石膏在C3A完全水化前耗盡,則鈣礬石與C3A作用轉(zhuǎn)化為單硫型水化硫鋁酸鈣(AFm)。
鐵相固溶體的水化
水泥熟料中鐵相固溶體可用C4AF作為代表。它的水化速率比C3A略慢,水化熱較低,即使單獨(dú)水化也不會(huì)引起快凝。其水化反應(yīng)及其產(chǎn)物與C3A很相似。
那么,這些水化產(chǎn)物怎樣會(huì)導(dǎo)致水泥漿結(jié)硬并產(chǎn)生強(qiáng)度呢?水泥凝結(jié)硬化的機(jī)理究竟是什么?按結(jié)晶理論認(rèn)為水泥熟料礦物水化以后生成的晶體物質(zhì)相互交錯(cuò),聚結(jié)在一起從而使整個(gè)物料凝結(jié)并硬化。
按膠體理論認(rèn)為水化后生成大量的膠體物質(zhì),這些膠體物質(zhì)由于外部干燥失水,或由于內(nèi)部未水化顆粒的繼續(xù)水化,于是產(chǎn)生“內(nèi)吸作用”而失水,從而使膠體硬化。
對(duì)苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體是一種對(duì)稱的芳香族二醇擴(kuò)鏈劑。它與MDI有著良好的配伍性,能明顯提高、改善制品的抗張強(qiáng)度、硬度和回彈性能。
HQEE/MDI是與MOCA/TDI并列的一個(gè)PU彈性體系列,使用該產(chǎn)品的PU一般用于對(duì)產(chǎn)品物理性能有高要求的領(lǐng)域.
HQEE是一種代替MOCA的新型無(wú)毒擴(kuò)鏈劑。廣泛應(yīng)用于MDI的PUR體系(CPU、TPU、MPU)中。能顯著提高PUR制品的耐溫等級(jí)、力學(xué)性能(撕裂強(qiáng)度、剪切性、硬度、回彈性等),提高M(jìn)PU膠料儲(chǔ)存穩(wěn)定性、防止燒焦。很好地改善和調(diào)節(jié)了PUR的性能。MDI/HQEE常用于對(duì)制品物理性能有高要求的領(lǐng)域。如:油井密封件、叉車輪胎、液壓汽缸密封件、傳送帶等PU制品,對(duì)改善高回彈微孔泡沫制品性能很有幫助。
對(duì)苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體是主要用于二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的一種擴(kuò)鏈劑。這種擴(kuò)鏈劑體系生產(chǎn)的彈性體主要作重載應(yīng)用, 例如鏟車輪胎、油井和液壓設(shè)備密封、粗料槽襯里和滑冰板輪等。然而, 若對(duì)HQEE的使用性能不了解, 就不能得到最佳產(chǎn)品。
一般來(lái)說(shuō), 用MOCA為擴(kuò)鏈劑生產(chǎn)彈性體的設(shè)備, 也能用于HQEE體系的生產(chǎn)。但二者的工藝是明顯不同的。HQEE和MOCA在將近相同的溫度(100℃)熔融,但MOCA會(huì)出現(xiàn)過(guò)冷而不結(jié)晶。HQEE不會(huì)出現(xiàn)過(guò)冷,但加工設(shè)備中必須保持110-116℃(最高122℃)。HQEE熔罐必須均勻加熱到110℃以上,緩慢攪動(dòng)以防止表面和罐壁上起沫。用于HQEE的工藝設(shè)備管線要適當(dāng)?shù)乇睾图訜? 以防止出現(xiàn)“ 冷點(diǎn)” 而造成管線堵塞和HQEE預(yù)聚物混合比的誤差。
MOCA/預(yù)聚物的混合比可在理論值的90~100%范圍內(nèi)變化, 仍能得到理想的制品。然而, 對(duì)于HQEE體系, 必須精確控制二醇擴(kuò)鏈劑/預(yù)聚物的比例, 才能得到最佳產(chǎn)品性能。預(yù)聚物也應(yīng)保持在110℃下,并且在HQEE與預(yù)聚物混合后, 必須維持溫度以防止HQEE結(jié)晶。整個(gè)成型溫度必須保持在110-120℃之間。對(duì)于薄制件需要較高的溫度。低于上述溫度時(shí)將導(dǎo)致HQEE結(jié)晶出現(xiàn)疵點(diǎn)。烘箱或模具加熱設(shè)備必須超過(guò)所要求的成型溫度。
未催化的HQEE/MDI彈性體的流化時(shí)間, 對(duì)于薄制件(如墊圈)大約需2小時(shí);對(duì)于厚制件(如鏟車輪胎)能明顯減少脫模時(shí)間。
為了降低擴(kuò)鏈劑的熔融溫度以達(dá)到降低加工溫度的目的, 可將HQEE與其它二醇、三醇和工業(yè)擴(kuò)鏈劑混合使用。常用的比例是HQEE為80-90% , 二醇或三醇為10-20%。
制品的某些缺陷, 可通過(guò)改進(jìn)操作而避免。表面白霜是由于擴(kuò)鏈劑/預(yù)聚物混合或成型溫度太低, 或是由于模具溫度太低而造成。模壓制品的表面刻痕是由于混合不當(dāng)或模具過(guò)早關(guān)閉而引起的。模制品表面翹曲則表明模具可能關(guān)閉過(guò)晚。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是X—射線和電子顯微技術(shù)的應(yīng)用,將這兩種理論統(tǒng)一起來(lái),過(guò)去認(rèn)為水化硅酸鈣CSH(B)是膠體無(wú)定形的,實(shí)際上它是纖維狀晶體,只不過(guò)這些晶體非常細(xì)小,處在膠體大小范圍內(nèi),比面積很大罷了。
所以現(xiàn)在比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)是:水泥水化初期生成了許多膠體大小范圍的晶體如CSH(B)和一些大的晶體如Ca(OH)2包裹在水泥顆粒表面,它們這些細(xì)小的固相質(zhì)點(diǎn)靠極弱的物理引力使彼此在接觸點(diǎn)處粘結(jié)起來(lái),而連成一空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),叫做凝聚結(jié)構(gòu)。
由于這種結(jié)構(gòu)是靠較弱的引力在接觸點(diǎn)進(jìn)行無(wú)秩序的連結(jié)在一起而形成的,所以結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度很低而有明顯的可塑性。以后隨著水化的繼續(xù)進(jìn)行,水泥顆粒表面不大穩(wěn)定的包裹層開(kāi)始破壞而水化反應(yīng)加速,從飽和的溶液中就析出新的、更穩(wěn)定的水化物晶體,這些晶體不斷長(zhǎng)大,依靠多種引力使彼此粘結(jié)在一起形成緊密的結(jié)構(gòu),叫做結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)比凝聚結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度大得多。水泥漿體就是這樣獲得強(qiáng)度而硬化的。隨后,水化繼續(xù)進(jìn)行,從溶液中析出新的晶體和水化硅酸鈣凝膠不斷充滿在結(jié)構(gòu)的空間中,水泥漿體的強(qiáng)度也不斷得到增長(zhǎng)。
影響水泥凝結(jié)速率和硬化強(qiáng)度的因素很多,除了熟料礦物本身結(jié)構(gòu),它們相對(duì)含量及水泥磨粉細(xì)度等這些內(nèi)因外,還與外界條件如溫度、加水量以及摻有不同量的不同種類的外加劑等外因密切相關(guān)。
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