矿物聚合材料:研究现状与发展前景

矿物聚合材料是以铝硅酸盐矿物或工业固体废物为主要原料 ,以高岭石作配料 ,硅酸钠作结构模板剂 ,氢氧化钠作激活剂而制成的一类新型无机非金属材料。其形成过程为 :铝硅酸盐固体组分的溶解络合、分散迁移、浓缩聚合和脱水硬化。由铝硅酸盐凝胶相形成的基体相 ,其化学组成与沸石相近 ,微结构极可能与蛋白石类似 ,物理形态上呈三维网络结构 ,将未溶解的固体颗粒胶结为坚硬块体 ,是材料获得良好力学性能和化学稳定性的结构基础。矿物聚合材料的性能主要受配料组成和聚合反应的动力学过程所控制 ,其抗压强度随固化时间的延长而呈抛物线式发展。系统研究配料组成和固化条件对铝硅酸盐聚合反应的影响 ,建立表征矿物聚合材料组成结构性能的物理模型 ,是对其进行结构性能设计的理论基础 ,也是利用铝硅酸盐聚合反应实现工业固体废物资源化的技术关键。

利用钾长石尾矿制备矿物聚合材料的实验研究

以福建沙县田口钾长石尾矿粉体为主要原料 ,以煅烧高岭石作配料 ,硅酸钠作结构模板剂 ,氢氧化钠作激活剂 ,进行了制备矿物聚合材料的实验研究 .实验样品静置固化 7～ 2 8d ,其抗压强度高达 19.4～ 2 4.9MPa ,耐酸性、耐碱性指标均优于相似建材的国家标准 .在配料组成中 ,控制高岭石用量为 2 0 % ,适当提高硅酸钠的用量和固 /液比 ,有利于提高制品的力学性能 .实验表明 ,材料抗压强度随固化时间的延长而呈抛物线式发展 .矿物聚合材料的形成过程为 :铝硅酸盐固体组分的溶解络合、分散迁移、浓缩聚合、脱水硬化 .由铝硅酸盐凝胶相固化而成的基体相 ,其化学组成与沸石相近 ,微观结构极可能与蛋白石类似 ,物理形态上呈三维网状结构 ,将未溶解的晶质颗粒胶结为坚硬块体 ,是矿物聚合材料获得良好力学性能的结构基础 .