矿物聚合材料固化过程中的聚合反应机理研究
以粉煤灰、高岭石等为原料,制备出具有良好力学性能和耐酸性的矿物聚合材料制品,可代替部分硅酸盐水泥制品.根据矿物聚合材料制品在3 d、7 d、14 d、28 d的X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、核磁共振(NMR)等测试分析结果,研究了该材料固化过程中的聚合反应机理.研究结果表明,矿物聚合材料在固化过程中的反应如下:(1)粉煤灰中的玻璃相在强碱的作用下首先发生溶解,其中部分Si-O、Al-O键发生断裂;(2)断裂之后的Si、Al组分在碱金属离子Na+、OH- 等作用下形成Si、Al低聚体(-Si-O-Na、-Si-O-Ca-OH、Al(OH)-4、Al(OH)2-5、Al(OH)3-6),而后随着溶液组成和各种离子浓度的变化,这些低聚体形成凝胶状的类沸石前驱体;(3)前驱体脱水形成非晶相物质.核磁共振分析结果表明,28 d制品中,Si的存在方式以Q4为主.研究结果为进一步揭示矿物聚合材料的形成机理、改善制品的性能奠定了良好的基础.
