菱镁技术

标题：工艺品制作条件分析近年来，《中国菱镁》和一些报刊杂志刊登了余红发、涂平涛、瓮端衡、曹永敏、余学飞、朱玉杰等专家学者的许多文章，这些实践中得来的理论从不同角度阐明了氯氧镁材料的化学性质、物理特征、工艺要点，新入这一行的人，一是应采取拿来主义，认真学习领会；二是以此作指导，在实践中不断完善补充，完成从感性认识－－理性认识－－指导生产的循环过程，本文从最基本的知识入手，提出一些制作工艺品应注意的事项，要从六方面严格要求。

因为氯氧镁材料受多种因素影响的复杂性、原料不稳定性和产品的多样品，本文提出的一些方法不能以一概全。

1、合格的MgO原料：制造工艺品的MgO须是轻烧镁粉，且符合WB／T1019－2002的标准。

由于立窑煅烧MgO工艺的限制，轻烧镁粉中还含有欠烧和过烧的MgO，欠烧的含量多，可使胶凝时间缩短，过烧的MgO含量多，产品后期必定变形。

一般活性含量在55－70％之间MgO都可以制作工艺品，最好是在58－65％之间。

许多新入行的人是从当地代理商那里购买材料，从代理商那里购买的轻烧镁粉有两种情况要注意，一是代理商购进MgO时活性含量合格，由于贮存时间长或贮存潮湿使活性降低；二是代理商购进时就是活性MgO含量低的菱苦土，所以生产厂家一定要按WB／T1019－2002标准中规定的那样，重新测定活性MgO含量，一定以活性MgO含量作为配料依据（建一套水合法测活性MgO装置，需一台万分之一天平，一台干燥箱，一台蒸馏水发生器和部分玻璃器皿共需5000元左右，测试方法和步骤按WB／T1019－2002中规定）。

2、合适的MgCl2浓度工厂购进的氯化镁是含六个结晶水的六水氯化镁MgCl2·6H2O其MgCl2含量在－％之间，使用时必须加水配成一定浓度的溶液，加入的水和结晶水共同溶解MgCl2，使其含MgCl2在21－25％的范围内适合制作工艺品，配制方法有两种：⑴包装完好的未吸潮的六水氯化镁可直接配制规定浓度的溶液如购进的六水氯化镁中氯化镁含量％，现配制23％的MgCl2溶液100KG，需MgCl2·6H2O多少KG？加水多少KG？经计算，X＝，水＝100－＝，将六水氯化镁溶于水中，搅拌均匀完全溶解，就是含23％的氯化镁溶液，静显数小时后，用波美计测得此溶液波美度数并记录，或用密度计测得此时溶液比重数。

配制者可用波美计，也可用密度比重计，也可以二者对照测，波美浓度值和密度计值是相对应的，如果二值相差距过大，必定一个是不准确的。

波美度值和比重值对应如表1。

表1：波美计与密度计对应数值波美度Be′23 24 25 26 27 28 29比重 d 184⑵用本批已潮解和半溶化的六水氯化镁时，用水直接稀释溶解至上次配制的波美度数或比重计数时，就是23％的含量的MgCl2溶液，需要指出的是：①因为六水氯化镁中的MgCl2含量不同（－％）杂质含量也不同，所以用不同的六水氯化镁配制同一个百分含量的溶液，波美计指示值会有差异。

②波美计应选用20－30分度值的，比0－30，0－50的准确度要高，密度计应选用－分度值的。

③刚刚搅拌完的溶液和静置后放完溶解气体的溶液、波美计读数会相差－，应以静置后测的波美计读数为准。

⑶不得使用KCL、NaC1含量超标的六水氯化镁。

六水氯化镁的原料标准参照WB／T1018－2002执行。

3、合理的摩尔比配料设计配料的配方时，不能以重量比配制，应以摩尔比计算出MgO和 MgCl2的重量，一般MgO：MgCl2的摩尔比在－8：1的范围内，能满足不同工艺品的需要，常用的摩尔比为7－：1。

编号 1 2 3 4MgO KG 10 10 10 10MgO/MgCl2摩尔比7 8MgCl2含量不同时用量①21%②22%③23%④24%⑤25%4、必要的外加剂⑴在上述1、2、3的基础上，还需加入一定的外加剂，使氯氧镁晶相结构致密、稳定、抗分解。

外加剂大致有两类，一类是必需加入的，如以磷酸和磷酸盐、硫酸盐为主的复合型外加剂，一类是根据制造环境和产品需要加入的，如夏季加入的缓凝剂，冬季加入的促凝剂，室外用的产品加入的水溶性高分子成分，轻质体需加入的发泡剂等。

⑵外加剂不能任意加大或取消，比如有些磷酸和磷酸盐有缓凝的副作用，有的人就夏季多加，冬季不加，硫酸盐有促凝的副作用，有的人就夏季不加，冬季大量加，这都是错误的。

⑶如果不清楚什么情况下加什么外加剂，山东建筑科学研究院化学建材厂生产和配制的各种外加剂，可去电咨询。

5、正确的使用填料在上述1、2、3、4的基础上，再加上适当的填料，才完成了混合料的组成。

填料分为重质填料和轻质填料，重质填料如滑石粉、石英粉、石英砂、粉煤灰、河沙，硅灰石粉、碳酸钙、矿渣粉等，其中含有活性SiO2、Al2O3成分的优先选用。

填料的加入有助于增加强度、减少变形，一般填料粉末细度在180－250目之间为好。

轻质填料如珍珠岩、陶粒、木屑、竹屑、聚苯乙烯颗粒等，轻质填料的加入有助于减轻重量、降低成本。

也可以采取加入发泡剂与轻体填料共用的方式来减轻重量，一般发泡剂有松香皂、双氧水、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠，配以发泡稳定剂等。

表面积大、产品薄壁的还可以加入加强材料如聚丙烯纤维、维尼龙纤维、玻璃短切纤维。

6、严格工艺要求根据产品的形状、大小、重量、品质要求确定配方后，并不代表可以把产品做好，须有严格的合理工艺要求，须从以下8方面规范和要求。

⑴设计配方。

相对而言，生产防火板、墙板有一、二个相对固定的配方就可以连续生产，而工艺品则不同。

当有了合格的MgO，合适的MgCl2溶液、合理的摩尔比和必要的外加剂与填料后，要根据产品的制作需求来确定配方，比如要手工糊制一个多层玻璃纤维布的无机玻璃钢产品，MgO和MgCl2的组合可以选择表2中的1－①、1－②、1－③、1－④、2－①、2－②中的组合，再配以外加剂和填料。

如1－①。

MgO 10KG（活性60％时）MgCl2溶液（MgCl2含量21％）外加剂总量50－200g（MgO重量的－2％）粉末填料 1－3KG（MgO重量的10－30％）选择这样的配方，既保证了MgO／MgCl2的摩尔比，MgCl2溶液的浓度又考虑到多层糊制玻璃纤维布应使料浆有足够的流动性，满足对玻纤布充分的浸渍性，此外还要求玻纤布的面密度适中，使料浆能穿透网眼，充分浸渍玻纤丝。

有金属质感的可选择石英粉、硅灰等硬度大的粉末做填料；中、高档的产品最好选用无碱、耐碱玻纤布、毡。

再如：浇灌料生产的园雕，可选择1－④、1－⑤、2－④、2－⑤和3－①、3－②、4－①、4－②，虽然这两大组中加入的MgCl2溶液量相近，但因摩尔比不同，MgCl2溶液的浓度不同，产品的强度、收缩率会略有差异（当然还与外加剂、填料、稠度有关），后者的收缩变形率可能会大于前者，就不适合制作带有平面和线条的造型，生产者在实践中要探索总结什么样的摩尔比和浓度最适合什么样的产品。

又比如1－①和4－④这两组，MgO用量相同，因摩尔比不同MgCl2溶液浓度不同，使MgCl2溶液加入量相关3KG，这时加入的填料重量尤其是轻质填料重量就大不相同，发泡效果和容重也不相同，生产者可根据制品的容重、制作方法，把经济指标和技术指标结合起来，去选择合适的配方组合。

⑵正确配料。

凡是不与MgCl2起化学反应的外加剂可直接加入到MgCl2溶液中充分溶解，也可将外加剂配成溶液加入，配料时要注意。

①拌料顺序：可以有以下2种：MgCl2溶液－－外加剂－MgO－－填料；MgCl2溶液－－外加剂－混合后的MgO填料－－后补外加剂。

不管采用那种都必须搅拌均匀后在搅拌情况下加入下一种为好。

②搅拌时间：在连续搅拌加料的情况下，当加完最后一种料时，要有足够的充分搅拌均匀时间，一般不小于10分钟，使料上下翻滚，不留死角，确保实质性的均匀度和分散性，搅拌不均匀的料，在制品中体现在密度不同、化学组成不同，反应速度不同，收缩膨胀不同尤其是制作有平面、线条的产品，要保证料浆充分的均匀度。

③料浆稠度：料浆稠度对于凝结时间、强度、收缩率都有影响。

相对而言，摩尔比适中的，MgCl2浓度稍大的，填料稍多的，外加剂种类全的，变形收率就相对小一些。

有的浇灌园雕，表面要求光洁无气泡，生产者往往先配净浆涂一层，然后再浇灌混合料或轻体混合料，结果产品表面会龟裂，其原因或配比不对，或净浆太稀、或涂层太厚所致。

在确定了氧化镁和氯化镁的配方后，产品的稠度与加入的填料数量和种类有关，可以增加减填料。

④配料数量：配料要采用随配随用，随用随配的原则，拌好的料要及时用掉，需要用的时候再拌料，在夏季料的初凝时间有时仅20分钟左右就会初凝，初凝的料不应再用，更不能强力搅拌变稀，或加水加MgCl2溶液搅拌后再用，这样的产品一定出问题，要根据半小时内生产的数量所需要的混合料（包括净浆）来确定一次的搅拌量为准。

⑶制作工艺品因品种、造型不同，制作方法也不同，大致有以下几种，有用混合料一次性浇灌的，有的涂一层净浆，再浇灌混合料或发泡料的，有用净浆多层糊玻纤布的，有用净浆糊玻纤布后再浇灌的，有用净浆涂层后，再涂一层加短切丝混合料，有涂净浆，再涂混合料加竹筋后糊玻纤布的，不管采用那种方法，都是根据产品的需求设计的，配料都需要采用随配随用，随用随配的原则，其中空心密封的产品应在底部扎一孔洞，以便内部气体受热膨胀逸出，避免产品膨胀变形。

⑷脱模人们往往用不饱和聚酯的凝胶时间来衡量氯氧镁的凝结时间，这是认识上的一大误区。

这两者的反应原理不一样，不饱和聚酯树脂由于加进了引发剂，改变了化学键，使线形分子结构变成网状结构，短时间实现了由液体变固体的过程。

氯氧镁胶凝过程是靠水化反应，MgO、MgCl2和H2O逐步形成了一定形状的晶相结构的过程，这是一个若干天的过程。

通常的认为是形成了5·8·1相，3·1·8相和Mg（OH）2的混合晶相，其中以5·1·8相为主。

假定理论上全形成了5·1·8相，以表2中的2－②组配方为例。

MgO 10KG（活性含量60％）MgCl2溶液（含MgCl222％）总外加剂（其中是水）总填料 3KG上述混合料，制作二件产品全部用完料，环境温度20－25℃，产品自身微发热至25－30℃，5小时脱模后称重，少了。

可以看成是混合料胶凝过程中失去了水（由于产品表面积大并自身微发热而使水挥发），假定此产品养护后仍保持8％的含水率，通过理论计算得知产品中MgO、MgCl2、H2O的摩尔数和比例。

产品脱模后，参与反应的MgO、MgCl2和H2O的摩尔比为∶∶=7∶1∶产品中的MgO、MgCl2摩尔比为7∶1是让MgCl2充分反应以利用生成5·1·8相，不返卤。

(请加入会员查看详情)可见，此配方中MgCl2浓度的溶液配制成的混合料中，除产品自身挥发水和产品将保持8％含水率外，从理论上讲，H2O和MgCl2的摩尔比为∶1，所含水量正好够生成5·1·8的需要，而不能再跑掉，更何况产品在养护过程中还会失去水分，所以要保持湿度养护。