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聚合磷酸鋁固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經理 ) 發(fā)布時間：2017-6-14 10:50:49 |
介紹了聚合磷酸鋁固化劑的固化機理及在各種水玻璃材料中的應用，測試數(shù)據(jù)表明，該聚合磷酸鋁固化劑無毒無公害，固化性能優(yōu)異。
水玻璃由于存在易溶于水的堿金屬離子，固化后殘留有水溶性堿，從而耐水性差、 易返潮、不適用于潮濕環(huán)境。故以水玻璃為基料的材質，必須加入一定的固化劑來改善其耐水性和固化性能。
常用的固化劑有金屬氧化物、無機酸、氟硅酸鹽等。但這些固化劑在使用過程中，還存在許多不理想之處。因此人們一直在尋找新型的固化劑。較理想的固化劑應具有以下特點:
(1)產品無毒或低毒，生產過程無污染。(2)固化速度適中，不出現(xiàn)早凝或不凝現(xiàn)象。 (3)固化后性能要比以往的固化劑好，達到行業(yè)標準。
依據(jù)上述要求，我們合成了聚合磷酸鋁固化劑，它不僅有效地克服了傳統(tǒng)固化劑的不足，而且無公害，符合環(huán)境保護的需要。
合成工藝。聚合磷酸鋁是以磷酸和氧化鋁為原料，按特定的比例混合，經聚合反應和添加化學添加劑處理而得到的產品。其工藝流程示意：磷 酸+氧化鋁 →混合→聚合反應→粉碎→聚合磷酸鋁
水玻璃中以鈉水玻璃最為常用，鈉水玻 璃的結構式為:Na2O2〔SiO -O-〕n-Na 其中:n為模數(shù)值。鈉水玻璃耐水性差是由Na+的水溶性而引起的，最直接有效的方法是用疏水的基團或離子替代Na+。聚合磷酸鋁能提供H+，通過H+替代Na+，促進鈉水玻璃的膠凝作用。以聚合度為3的聚合磷酸鋁為例
鈉水玻璃的固化速度取決于聚合磷酸鋁水解生成H+的速度。經測定，聚合度為3的磷酸鋁是一種低強度(pKa=+115-116)的固體酸，其水解生成H+速度適中，固化反應溫和;同時它的酸值高(可達613mlq)，固化性能顯著。
二乙基甲苯二胺(DETDA)是聚氨酯彈性體以及環(huán)氧樹脂的芳香族二胺固化劑，用于澆注、涂料、RIM及膠黏劑，也是聚氨酯及聚脲彈性體的擴鏈劑。
聚合磷酸鋁的毒性試驗。產品經口服急性毒性試驗，對老鼠半致死量LD50=1810g，屬無毒級。另外，在兔的破傷皮膚和不破傷皮膚上，對皮細胞組織進行一次性刺激試驗，結果未發(fā)生紅疹、浮腫、及其它異?，F(xiàn)象，故產品對皮膚無刺激性，使用安全。
在無機模塑材料中的應用。將固化劑與珍珠巖混合，加水玻璃充分 攪拌，在鋼模內成型7107×7107×7107cm，放置7天，進行防水性能試驗。模塊經100℃沸水煮2h后測其抗壓強度。
聚合磷酸鋁作為鈉水玻璃固化劑，其性能優(yōu)于其它固化劑，與進口同類產品相當，可以滿足輕質骨材成型體的耐壓強度(1147MPa)要求。
在耐酸混凝土中的應用。通常耐酸混凝土中使用氟硅酸鈉作固化劑。由于氟硅酸鈉有毒，存放過程易吸潮結塊，故不能用于食品工業(yè)，而且在酸處理養(yǎng)護時放出HF有毒氣體，直接危害人們的身體健康。用聚合磷酸鋁替代氟硅酸鈉既可以避免以上的不足，又能達到建筑防腐材料的規(guī)范要求。
試塊配方:鈉水玻璃100份，聚合磷酸鋁15份，鑄石粉等300份。調成耐酸砂漿，其初 凝時間為2117h，終凝時間為5142h。
試塊尺寸:3×3×3cm，試塊成型后常溫養(yǎng)護2周，未經酸處理即浸入酸中，經30天浸泡，試塊無裂紋、無潰散。同時，對試塊進行了吸水率試驗，其吸水率在8-10%范圍，小于規(guī)定的15%，說明該水玻璃膠泥抗?jié)B透性好。
應用實例:某工廠耐冷熱磷酸腐蝕地面，以聚合磷酸鋁為固化劑，鈉水玻璃為粘結劑，配以耐酸粉料砂石，分別拌成耐酸混凝土和耐酸砂漿，施工前在水泥地面上澆上瀝青做隔離層，將上述耐酸混凝土倒入木板模內成型，養(yǎng)護1周，拆模，再用上述耐酸砂漿抹面，養(yǎng)護1周后，投入使用。經幾年時間，耐酸地面平整無缺，表明聚合磷酸鋁混凝土能耐中強酸磷酸的腐蝕。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
二乙基甲苯二胺(DETDA) http://www.mctechserv.com
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