菱轻烧粉复合材料工艺品生产中几项关键

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1.本文论述了菱轻烧粉复合材料工艺品的特点及发展前景；2.本文对目前影响菱轻烧粉 复合材料工艺品生产效率及产品质量的几项弊病：即脱模时间长、易吸潮返卤、不耐水、产品易脆化、外涂饰效果差产生的原因进行了分析并提出了解决措施；3.提出了菱轻烧粉复合材料工艺品的企业标准（JM007—2008），并对建立生产质量保证体系的重要性进行阐述。废旧浇注料、废旧耐火砖

[关键词]菱轻烧粉复合材料工艺品 脱模时间 吸潮返卤 耐水脆化 涂饰废旧镁碳砖、废旧高铝砖

随着人们生活水平不断提高，其消费水平也越来越高，菱轻烧粉复合材料工艺品因其具有观赏性及装饰艺术性，同时价格低廉、装饰效果好、绿色环保，得到了国内外人士的青睐，因此生产和销售扩展很快。不仅如此，菱轻烧粉复合材料工艺品还具有生产工艺简单、原材料易得、生产成本低、销路广等特点，因此生产菱轻烧粉复合材料工艺品的企业如雨后春笋。但目前生产企业生产的菱轻烧粉复合材料工艺品的质量良莠不齐，很多企业生产的产品普遍存在着：①生产脱模时间长，模具周转慢，生产效率低；②产品易吸潮返卤；③产品不耐水；④产品易脆化；⑤产品外表面涂饰（包括各类油漆）附着力差、易爆皮等严重影响其装饰效果等弊病。现就上述几项技术问题进行分析，并提出解决措施。废旧镁铝尖晶砖、废旧镁砖、废旧镁铬砖

2 菱轻烧粉复合材料工艺品生产中存在的几项技术难题及解决措施

2.1 生产中脱模时间太长及其解决措施

目前很多菱轻烧粉工艺品厂因生产中脱模时间太长影响了模具的周转率，降低了产量，提高了生产成本。有些厂在探索解决这一难题时由于缺乏得力的技术支持，盲目添加某些速凝剂，改变了制品硬化过程中的硬化历程，给产品质量带来了更多的弊病。根据我们的实践，要解决这一技术难题，应采取以下几项措施：废旧镁铝尖晶砖、废旧镁砖、废旧镁铬砖

2.1.1 选择合理的技术配方

各种菱轻烧粉制品配方中的主要组份是：主体材料、改性剂、填充材料、增强材料、顔料等，由于菱轻烧粉产品种类很多，各种产品的功能要求不同，因此应各有各的不同配方。在配方设计时要充分考虑生产工艺和产品质量的要求。在保证产品质量的前提下，要充分考虑缩短脱模时间，以加快模具周转，提高产量。其实影响脱模时间的因素很多，其中改性剂及主体材料的质量，尤其MgO粉的质量对脱模时间的影响是很敏感的，一定要重视。产品配方与脱模时间及产品质量的相关性见表1。废旧镁铝尖晶砖、废旧镁砖、废旧镁铬砖

表1 菱轻烧粉工艺品脱模时间、产品质量、涂饰效果比较

产品型号	脱模时间（h）	脱模效果	产品质量	外涂饰效果
南方某工艺品厂	大于5	初始强度低，破损率大	表面粗糙，变形，吸潮返卤，遇水软化	外涂饰层爆皮，产品浸水后鼓泡、软化
JM1#（小型）	不大于2.5	初始强度高，破损率极低	表面细腻，无气孔，强度高，不变形，毛坯不返卤	外涂饰精致细腻，产品浸水7天无变化
JM2#（大型）	3左右	初始强度高，不变形，破损率低	表面细腻，无气孔，不变形，不返卤	外涂饰精致细腻，产品装水7天无异常变化

※ 参加本专题研究的还有：张秀娟、朱效涛、朱燕凤、刘霞

2.1.2 掌握合理的养护工艺以缩短脱模时间

菱轻烧粉制品属无机胶凝材料范畴，有其自身的硬化特点，必须在养护机理的指导下，抓好养护工艺，严格遵循养护工艺三要素，即温度、湿度、时间。对于菱轻烧粉复合材料工艺品尤其要抓好脱模前短暂的几小时的养护。脱模后的半成品仍不能忽视养护问题，疏忽了这些要求，必然出现产品质量问题。有不少厂出现的菱轻烧粉工艺品的质量问题往往由于养护工艺不合理造成。废旧浇注料、废旧耐火砖

2.1.3 工艺品毛坯的早期表面处理是缩短脱模时间的有效措施

目前的菱轻烧粉工艺品多数采取内糊法生产，糊制完毕短暂静停后，要尽快在内表面喷涂或刷涂一层界面剂，使在产品的内表面形成一层极薄的不透水的连续薄膜，这样既阻断了水分的蒸发，有利于产品的硬化，同时也防止了因水分蒸发带走热量降低毛坯的本体温度，从而保障了制品硬化条件，这样就促进了菱镁复合材料工艺品的硬化速度，尽快的产生初始强度，使脱模时间缩短。当脱模后的毛坯也同样重复上述的操作，使毛坯进入二次养护阶段，这一操作工序不论大件或小件都要认真进行，只有这样才能既缩短脱模时间又能保证产品的养护质量。滑石粉、氧化镁、镁砂

通过以上几项措施，可以使菱轻烧粉复合材料工艺品的脱模时间控制在2.5～3小时左右，这样既保证了产品质量也满足了生产工艺的要求。废旧浇注料、废旧耐火砖

2．2 制品吸潮返卤问题及解决措施

2.2.1 吸潮返卤是菱轻烧粉制品的三大固有弊病之首。其原因主要是制品中游离MgCl₂含量超标造成的，目前有关菱轻烧粉材料方面的行业标准及企业标准皆规定了制品中游离MgCl₂或Cl^-含量的限定量，玻镁平板JC688—2006中规定Cl^-含量≤10%，菱轻烧粉建材研究所的企业标准规定制品中游离MgCl₂<2%（折合Cl^-含量<1.49%）。由此证明，菱轻烧粉制品中游离MgCl₂含量的高低是倍受专业人士关注的。

2.2.2 解决菱镁制品吸潮返卤的措施

2.2.2.1 尽量减少制品中Cl^-含量，使制品中Cl^-含量控制在标准要求的范围之内，从而使菱轻烧粉制品失去吸潮返卤的能力，达到制品不吸潮、不返卤的要求。为此必须建立健全质量保证体系，原材料必须检验合格方可使用,控制好生产中各项工艺参数，规范养护工艺，从而使整个生产过程每一个环节紧紧相扣，采取这些综合措施即可以解决吸潮返卤问题。

2.2.2.2 采取双管齐下的措施

在制品中添加憎水改性剂，能够在制品表面及内部空隙、空洞、毛细孔壁形成一层极薄的憎水薄膜，当空气中的CO₂对其作用时又形成憎水性更强而且特别耐久的碳化憎水膜，这层憎水薄膜阻断了水分的传输途径，并将游离的MgCl₂屏闭在制品内部，使游离的MgCl₂失去了吸收水分的机会，因此使制品失去了吸潮返卤的能力。废旧镁碳砖、废旧高铝砖

添加憎水改性剂的菱轻烧粉制品在潮湿环境中的疏水效果见表2。

表2 在潮湿环境中改性剂对菱镁制品的疏水效果

编号	改性剂加量‰	2天	5天	15天	30天	100天	200天	300天
R1	0	结露	结露	普遍结露	水流淌	潮湿	潮湿	潮湿
R9	5	干燥	干燥	干燥	干燥	干燥	干燥	干燥
R11	10	干燥	干燥	干燥	干燥	干燥	干燥	干燥

说明：a.试件产生水流淌后就不容易再粘住水珠，所以至此以后观察就变成了表面潮湿；

b.成型试块的料浆稠度按普通水泥的标准稠度控制；

c.试件所用卤水比重d=1.22g/cm³。

2.2.2.3 菱轻烧粉制品中的主要硬化反应为：5MgO+MgCl₂+13H₂O=5Mg(OH)₂MgCl₂·8H₂O(即518结晶相)。518结晶相是制品技术性能的来源，抓好养护工艺，使上述的硬化反应尽量进行的更完全，使游离的MgCl₂尽量进入518结晶相，使其失去吸潮能力。废旧镁碳砖、废旧高铝砖

通过以上综合措施，菱轻烧粉制品吸潮返卤的弊病是完全可以解决的。

2.3 菱轻烧粉复合材料工艺品不耐水原因及解决措施

2.3.1 菱轻烧粉复合材料工艺品不耐水的原因

耐水性能的好坏直接影响到工艺品的耐久性能，而菱轻烧粉复合材料工艺品材质本身是不耐水的，不通过改性是不能使用到潮湿的环境中。究其不耐水的原因是：菱轻烧粉胶结料的硬化产物518结晶相多数是以针棒状结晶体搭接粘连形式存在的，这种结晶体较粗大，不够致密，遇水后水很容易渗透到结晶体内部，造成结晶体的溶蚀，使产品失去耐水性。

2.3.2 解决菱轻烧粉复合材料工艺品不耐水的措施

2.3.2.1 在生产配方中加入某些改性剂，如磷酸及其盐类等改变菱轻烧粉制品硬化物相的结构形态，促使形成更多的518凝胶，使结晶相变得细小紧密，使水不容易渗透到内部，避免或减少了结晶相的溶蚀，从而提高了制品耐水性。废旧镁铝尖晶砖、废旧镁砖、废旧镁铬砖

2.3.2.2 在生产配方中添加适量憎水剂，使其在制品表面、内部毛细孔壁、孔洞内壁形成极薄的憎水薄膜，阻断水分的传输，阻止了水对结晶相的溶蚀，提高了制品的耐水性。

2.3.2.3 在菱轻烧粉体系中加入某些活性混合材料，在菱轻烧粉材料硬化过程中参与了其硬化过程，形成新的硬化体，或自身硬化和菱轻烧粉硬化体形成伴生物互相穿插搭接，从而提高了制品的强度及耐水性。

通过以上几项措施的实施，解决了菱轻烧粉制品的耐水性，使菱轻烧粉复合材料工艺品可以任意放置在比较潮湿或露天环境中，也可以在菱轻烧粉工艺花盆中栽培花草，使工艺品不受破坏。废旧镁铝尖晶砖、废旧镁砖、废旧镁铬砖

2.4 菱轻烧粉复合材料工艺品易脆化的弊病及解决措施

菱轻烧粉复合材料工艺品一个突出的质量问题就是脆化问题，刚生产出的产品柔韧性比较好，但经过一段时间后却变得很脆，用锐器一捅就破一个窟窿，产品倒地后即出现裂纹或破碎，破碎后的断面看不到藕断丝连的现象。我们认为，其产品易脆化的原因有两条：即生产配方不合理和增强材料选择的种类及加量不合理。废旧镁铝尖晶砖、废旧镁砖、废旧镁铬砖

2.4.1 因生产配方不合理引起的制品脆化

菱轻烧粉材料属无机材料范畴，其韧性无法和有机材料相比拟，但是通过优化生产配方，在配方中添加适量的增韧材料，可明显地提高产品韧性，降低或避免其脆化弊病。其结果见表3。废旧镁铝尖晶砖、废旧镁砖、废旧镁铬砖

表3 复合增韧剂的增韧效果

由表3可以看出，在菱轻烧粉复合材料工艺品生产时，添加适当的增韧材料，能够显著的提高制品的韧性，克服了脆化弊病。

2.4.2 增强材料欠佳引起的制品脆化及解决措施

菱轻烧粉复合材料工艺品大部分用玻璃纤维布或玻璃纤维毡做增强材料，有些企业为降低成本采用高碱玻璃纤维布或毡作增强材料,导致了产品脆化。

我们做过不同增强材料的菱镁制品的韧性比较试验，结果见表4。

表4 不同增强材料的菱轻烧粉制品的韧性比较

制品的初始裂纹挠度值和断裂挠度值可以确切的显示板类菱轻烧粉制品的韧性。由表4可以看出，在菱轻烧粉复合材料工艺品生产配方中添加适量的增韧剂，再使用中碱或耐碱的玻璃纤维布或毡作增强材料，能够明显地提高产品的韧性，防止产品脆化。

2.4.3 在正常的生产过程中，我们严格执行企业标准（JM007—2008），其中在企业标准中的跌落试验指标和脆化系数指标是评价制品脆性的重要指标。废旧耐火砖

2.5 轻烧粉复合材料工艺品外表面涂饰附着力差、易爆皮的弊病及解决措施

轻烧粉复合材料工艺品的质量可分为两部分，一部分为内在质量，另一部分为外观质量。内在质量的好坏很难用肉眼看得出来，需要设备仪器来测试，内在质量的好坏，直接影响到产品的耐久性能。而外观质量是人们看的见、摸得着的东西，往往给人以直观印象。一些商品往往有一个漂亮的外表，就能卖出好价钱，可是菱镁复合材料工艺品由于种种原因，很容易出现外表涂饰层附着力差、易爆皮的现象，使制品价值大打折扣。我们分析由以下几个原因造成的。废旧耐火砖2.5.1 轻烧粉复合材料工艺品坯体本身质量问题引起的外表涂层附着力差、易爆皮

很多生产厂家由于不注重原材料质量，生产配方不合理，没有改性措施，养护不得力，生产的产品极易吸潮返卤和泛霜，由于制品坯体吸潮返卤或泛霜直接影响到坯体与外涂饰材料的粘附性，很快在表面出现鼓泡、爆皮现象。

2.5.2 由外涂饰材料本身质量问题引起的涂层附着力差、易爆皮

市面上的涂饰材料总体分油性（溶剂型）和水性（水溶型）两大类，品牌繁多，在氧化镁制品上我们多数采用水性涂料，但要认真筛选，选择漆膜附着力强、美观、耐久的产品，选择不当同样会出现漆膜起鼓、爆皮问题。

2.5.3 解决氧化镁复合材料工艺品外涂饰材料附着力差、易爆皮的措施

2.5.3.1 由质量保证体系控制各项生产工艺参数，确保制品不吸潮、不返卤、不泛霜，提高坯体与外饰涂层的粘附力。

2.5.3.2 在氧化镁复合材料工艺品坯体表面涂刷氧化镁专用界面剂。氧化镁专用界面剂涂刷在工艺品坯体上，形成一层较薄的界面膜，起到分子桥的作用，这层膜就象人的左右手，一手拉住坯体，一手拉住外饰涂料，从而增加了坯体与外饰涂层的粘接牢固度，避免外饰涂层裂纹、爆皮等弊病的出现。

2.5.3.3 购置优质外饰涂料，使其耐候性等各项指标皆达到技术要求，从而提高了产品耐久性能及装饰效果。

3 结语

3.1 氧化镁复合材料工艺品因具有良好的观赏性、装饰性和使用性具有广阔的发展前景。

3.2氧化镁复合材料工艺品生产工艺简单、成本低廉、环保无毒害，革除了传统的有机玻璃钢工艺品成本高、不环保、不防火的弊病。

3.3 本文论述了氧化镁复合材料工艺品生产周期长、模具周转慢的原因并提出了改进措施，使脱膜时间缩短至2.5—3小时，满足了生产工艺的要求。

3.4 本文论述了菱镁复合材料工艺品易吸潮返卤、不耐水、易脆化、外表涂饰效果差等弊病产生的原因，并提出了解决措施。

3.5 本文强调了氧化镁复合材料工艺品生产过程中质量保证体系的重要性，并制订了“JM007—2008氧化镁复合材料工艺品”的企业标准，为规范生产提供了良好的保障措施。