一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法

摘要

本发明属于无机胶黏剂领域，具体涉及一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料的制备方法。本发明提供的耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料，包括轻烧重质氧化镁、六水合氯化镁、水及改性剂；所述改性剂由乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠和纳米羟基磷灰石改性聚酯组成；所述纳米羟基磷灰石改性聚酯是在惰性气体和加热作用下，利用纳米羟基磷灰石对聚乙二醇与柠檬酸合成物改性制得的。本发明通过引入特定的3种改性剂，有效改善氯氧镁无机胶黏剂的耐水性能和抗压强度，并延长其水化时间，大大提高其施工的可操作性。

权利要求

1.一种氯氧镁无机凝胶材料，其特征在于，包括轻烧重质氧化镁、六水合氯化镁、水及改性剂；

所述改性剂由乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠和纳米羟基磷灰石改性聚酯组成；

所述轻烧重质氧化镁、六水合氯化镁、水、乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠和纳米羟基磷灰石改性聚酯的质量比为100：（50‑72）：（35‑52）：（0.2‑1）：（0.2‑0.5）：（0.1‑1.5）；

所述纳米羟基磷灰石改性聚酯通过下述方法制得：

先将聚乙二醇与柠檬酸混合，于160‑165 ℃、氮气氛围下搅匀；再加入纳米羟基磷灰石，于160‑165 ℃搅拌反应，得到纳米羟基磷灰石改性聚酯；

所述聚乙二醇的平均分子量为200‑250；

所述纳米羟基磷灰石的粒径为60‑80 nm；

所述纳米羟基磷灰石、聚乙二醇与柠檬酸的质量比为（0.1‑0.3）:（1.2‑1.5）：1。

2.根据权利要求1所述的氯氧镁无机凝胶材料，其特征在于，所述轻烧重质氧化镁、六水合氯化镁、水、乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠与纳米羟基磷灰石改性聚酯的质量比为

100：（63‑68）：（38‑42）：（0.4‑0.6）：（0.4‑0.5）：（0.8‑1.2）。

3.根据权利要求1所述的氯氧镁无机凝胶材料，其特征在于，所述乙二胺四乙酸与羧甲基纤维素钠的质量比为1：1。

4.根据权利要求2所述的氯氧镁无机凝胶材料，其特征在于，所述轻烧重质氧化镁与乙二胺四乙酸的质量比为100:0.5。

5.根据权利要求2所述的氯氧镁无机凝胶材料，其特征在于，所述轻烧重质氧化镁的含量为 86%，活性为 64%。

6.权利要求1‑5任一所述氯氧镁无机凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括：（1）将六水合氯化镁和水按质量配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

（2）在步骤（1）中按配比加入纳米羟基磷灰石改性聚酯，搅拌至均匀；

（3）在步骤（2）中按配比加入乙二胺四乙酸，搅拌至均匀；

（4）在步骤（3）中按配比加入羧甲基纤维素钠，搅拌至均匀；

（5）在步骤（4）中按配比加入轻烧重质氧化镁，搅拌，得到均匀的水泥；

（6）将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24 h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

说明书

一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于无机胶黏剂领域，具体涉及一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料的制备方法。

背景技术

[0002] 氯氧镁水泥，是采用轻质氧化镁、六水合氯化镁、水按适当比例在常温下混合制备而成的三元体系气硬型凝胶材料。

[0003] 氯氧镁水泥具有快硬早强、保温隔热、耐磨、轻质、耐火等优异性能。此外，其原料氧化镁的煅烧温度较低，相比于硅酸盐水泥原料制备，二氧化碳的排放量降低了40％‑50％，这为建筑领域提供了一种的低碳和可持续化的替代品。

[0004] 目前氯氧镁水泥存在耐水性差的普遍问题。为了改善其问题并拓展其应用范围，很多学者对氯氧镁水泥改性不断进行探索，通过加入可溶性磷酸盐、有机酸、活性二氧化硅等来改善其耐水性。然而这些添加剂的加入会导致氯氧镁水泥水化过程中出现微孔和微裂纹，这可能会降低其复合材料的强度。因此，有必要采用新的添加剂来同时提高氯氧镁水泥的耐水性和强度。

发明内容

[0005] 针对当前氯氧镁水泥耐水性和强度难以兼顾的问题，本发明提供了一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料，其具有较好的耐水性和抗压强度，同时还具有较长的水化时间，更利于水泥施工。

[0006] 第一方面，本发明提供一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料，包括轻烧重质氧化镁、六水合氯化镁、水及改性剂；

[0007] 所述改性剂由乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠和纳米羟基磷灰石改性聚酯组成；

[0008] 所述纳米羟基磷灰石改性聚酯是在惰性气体和加热作用下，利用纳米羟基磷灰石对聚乙二醇与柠檬酸合成物改性制得的。

[0009] 本发明通过将纳米羟基磷灰石与聚酯相互作用形成有机无机杂化结构，克服了无机纳米粒子在水泥中分散性差、易团聚的问题。纳米颗粒的均匀分布解决了纳米颗粒与氯氧镁水泥之间的不相容性的问题。

[0010] 进一步地，本发明采用纳米羟基磷灰石改性聚酯(HAPEs)作为改性剂，由于无机‑有机杂化结构引入水泥材料中，使得所制备的改性氯氧镁水泥复合材料的耐水性能和力学性能均得到提高，解决了现有改性氯氧镁水泥存在的耐水性和强度难以兼顾的问题。

[0011] 具体来讲，本发明采用纳米羟基磷灰石改性聚酯作为改性剂来增强氯氧镁水泥，‑ 2+改性剂中丰富‑COO给氯氧镁水泥体系的Mg 提供了结合位点，有利于其形成5相晶体，羧基
2+
诱导Mg 螯合，使氯氧镁水泥产生凝胶状5相结构，从而提高氯氧镁水泥的耐水性；同时纳米羟基磷灰石对氯氧镁水泥的力学性能也有所增强，聚酯上大量的活性基团更利于水泥水化，对氯氧镁水泥有缓凝效果，更有利于水泥施工的可操作性。

[0012] 此外，本发明还选择乙二胺四乙酸与羧甲基纤维素钠作为改性剂；乙二胺四乙酸上的羧基可以与羧基纤维素钠和纳米羟基磷灰石改性聚酯上形成多个氢键，从而构筑多重网络结构，改善了氯氧镁水泥颗粒的分散性。多重网络结构中丰富的活性基团给水泥晶体提供结合位点，使其更多的嵌入到多重网络结构中，形成致密的无机结构，提高了水泥的强度。

[0013] 而羧甲基纤维素钠是纤维素的衍生物，其具有来源广泛、水溶性好、生物相容性、机械强度等优势；由于具有羟基、羧基和磺酸基等极性基团，其易吸附于水泥颗粒表面，与水泥体系中的阳离子通过相互作用使水泥浆体的颗粒分散，改善水泥浆体的流动性。

[0014] 本发明通过上述三种特定的改性剂的协同作用，显著提高了氯氧镁水泥的耐水性、强度、流动性及施工可操作性。

[0015] 进一步地，所述乙二胺四乙酸与羧甲基纤维素钠的质量比为1：1。研究表明，通过控制二者等质量比添加，协同性更好。

[0016] 进一步地，所述乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠与纳米羟基磷灰石改性聚酯的质量比为1：1：(0.4‑2.4)。研究表明，通过三者配比，使其发挥更好的协同改性作用，更有利于提高氯氧镁水泥的耐水性、强度及延长水化时间。

[0017] 进一步地，所述纳米羟基磷灰石改性聚酯通过下述方法制得：先将聚乙二醇与柠檬酸混合，于160‑165℃、氮气氛围下搅匀；再加入纳米羟基磷灰石，于160‑165℃搅拌反应，得到纳米羟基磷灰石改性聚酯。

[0018] 所述纳米羟基磷灰石、聚乙二醇与柠檬酸的质量比为(0.1‑0.3):(1.2‑1.5)：1。

[0019] 所述聚乙二醇的平均分子量为200‑250。研究表明，相比其它分子量，控制聚乙二醇的平均分子量在此范围内，更有利于无机纳米颗粒的分散。

[0020] 所述纳米羟基磷灰石的粒径为60‑80nm。研究表明，相比其它粒径尺寸，控制纳米羟基磷灰石的粒径在此范围内，使羟基磷灰石易于与聚酯反应，从而构筑均一的有机无机杂化体系，使HAPEs更易在氯氧镁水泥体系中分布。

[0021] 进一步地，所述轻烧重质氧化镁与乙二胺四乙酸的质量比为100：(0.2‑1)；优选100:0.5。研究表明，通过合理控制三种改性剂与轻烧重质氧化镁的质量比例，更有利于获得综合性能更好的氯氧镁水泥。

[0022] 作为本发明具体实施方式之一，所述轻烧重质氧化镁、六水合氯化镁、水、乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠和纳米羟基磷灰石改性聚酯的质量比为100：(50‑72)：(35‑52)：(0.2‑1)：(0.2‑0.5)：(0.1‑1.5)。研究表明，在此比例条件下，所得氯氧镁无机凝胶材料的综合性能更好。

[0023] 优选地，所述轻烧重质氧化镁、六水合氯化镁、水、乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠与纳米羟基磷灰石改性聚酯的质量比为100：(50‑72)：(35‑52)：(0.2‑1)：(0.2‑0.5)：(0.8‑1.2)。

[0024] 进一步地，所述轻烧重质氧化镁的含量为86％，活性为64％。

[0025] 所述分散介质选择普通自来水或蒸馏水

[0026] 第二方面，本发明提供上述氯氧镁无机凝胶材料的制备方法，包括：

[0027] (1)将六水合氯化镁和水按质量配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0028] (2)在步骤(1)中按配比加入纳米羟基磷灰石改性聚酯，搅拌至均匀；

[0029] (3)在步骤(2)中按配比加入乙二胺四乙酸，搅拌至均匀；

[0030] (4)在步骤(3)中按配比加入羧甲基纤维素钠，搅拌至均匀；

[0031] (5)在步骤(4)中按配比加入轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0032] (6)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0033] 本发明的有益效果在于：

[0034] 1、本发明通过将纳米羟基磷灰石与聚酯相互作用形成有机无机杂化结构，克服了无机纳米粒子在水泥中分散性差、易团聚的问题。纳米颗粒的均匀分布解决了纳米颗粒与氯氧镁水泥之间的不相容性的问题，为设计可控纳米填料提供了一条新的途径。

[0035] 2、本发明采用纳米羟基磷灰石改性聚酯作为改性剂来增强氯氧镁水泥，改性剂中‑ 2+ 2+丰富‑COO 给氯氧镁水泥体系的Mg 提供了结合位点，有利于其形成5相晶体，羧基诱导Mg螯合，使氯氧镁水泥产生凝胶状5相结构，从而提高氯氧镁水泥的耐水性；同时纳米羟基磷灰石对氯氧镁水泥的力学性能也有所增强，聚酯上大量的活性基团更利于水泥水化，对氯氧镁水泥有缓凝效果，更有利于水泥施工的可操作性。

[0036] 3、本发明还选择乙二胺四乙酸与羧甲基纤维素钠作为改性剂；乙二胺四乙酸上的羧基可以与羧基纤维素钠和纳米羟基磷灰石改性聚酯上形成多个氢键，从而构筑多重网络结构，改善了氯氧镁水泥颗粒的分散性。多重网络结构中丰富的活性基团给水泥晶体提供结合位点，使其更多的嵌入到多重网络结构中，形成致密的无机结构，提高了水泥的强度。

[0037] 4、羧甲基纤维素钠是纤维素的衍生物，其具有来源广泛、水溶性好、生物相容性、机械强度等优势；由于具有羟基、羧基和磺酸基等极性基团，其易吸附于水泥颗粒表面，与水泥体系中的阳离子通过相互作用使水泥浆体的颗粒分散，改善水泥浆体的流动性。

[0038] 5、本发明所述改性氯氧镁水泥复合材料的制备工艺简单、更具实际可操作性。

附图说明

[0039] 图1是实施例1‑6和对比例1制备的耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料养护7天和泡水7天的XRD谱图。图中：a、养护7天，b、泡水7天。

具体实施方式

[0040] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0041] 以下实施例中：

[0042] 所述轻烧重质氧化镁含量为86％，活性为64％，可购自广州丹林贸易有限公司，佛山市利得旺贸易有限公司等。

[0043] 实施例1

[0044] 本发明提供一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法，包括如下步骤：

[0045] (1)将203.3g六水合氯化镁和126g水按配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0046] (2)在步骤(1)中加入0.625g纳米羟基磷灰石改性聚酯，搅拌至均匀；

[0047] (3)在步骤(2)中按配比加入1.5625g乙二胺四乙酸，搅拌至均匀；

[0048] (4)在步骤(3)中按配比加入1.5625g羧甲基纤维素钠，搅拌至均匀；

[0049] (5)在步骤(4)中加入312.5g轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0050] (6)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0051] 上述纳米羟基磷灰石改性聚酯的制备方法如下：将38.426g柠檬酸和52g聚乙二醇‑200加入到三颈圆底烧瓶中，加热至160℃，在氮气氛围下搅拌反应20min，而后加入4.759g纳米羟基磷灰石，在160℃和氮气氛围下继续搅拌反应45min得到纳米羟基磷灰石改性聚酯(HAPEs)。

[0052] 所得凝胶材料的性能质量指标见表1、2和图1。

[0053] 实施例2

[0054] 本发明提供一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法，包括如下步骤：

[0055] (1)将203.3g六水合氯化镁和126g水按配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0056] (2)在步骤(1)中加入1.25g纳米羟基磷灰石改性聚酯，搅拌至均匀；

[0057] (3)在步骤(2)中按配比加入1.5625g乙二胺四乙酸，搅拌至均匀；

[0058] (4)在步骤(3)中按配比加入1.5625g羧甲基纤维素钠，搅拌至均匀；

[0059] (5)在步骤(4)中加入312.5g轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0060] (6)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0061] 上述纳米羟基磷灰石改性聚酯的制备方法如下：将38.426g柠檬酸和52g聚乙二醇‑200加入到三颈圆底烧瓶中，加热至160℃，在氮气氛围下搅拌反应20min，而后加入4.759g纳米羟基磷灰石，在160℃和氮气氛围下继续搅拌反应45min得到纳米羟基磷灰石改性聚酯(HAPEs)。

[0062] 所得凝胶材料的性能质量指标见表1、2和图1。

[0063] 实施例3

[0064] 本发明提供一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法，包括如下步骤：

[0065] (1)将203.3g六水合氯化镁和126g水按配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0066] (2)在步骤(1)中加入1.875g纳米羟基磷灰石改性聚酯，搅拌至均匀；

[0067] (3)在步骤(2)中按配比加入1.5625g乙二胺四乙酸，搅拌至均匀；

[0068] (4)在步骤(3)中按配比加入1.5625g羧甲基纤维素钠，搅拌至均匀；

[0069] (5)在步骤(4)中加入312.5g轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0070] (6)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0071] 上述纳米羟基磷灰石改性聚酯的制备方法如下：将38.426g柠檬酸和52g聚乙二醇‑200加入到三颈圆底烧瓶中，加热至160℃，在氮气氛围下搅拌反应20min，而后加入4.759g纳米羟基磷灰石，在160℃和氮气氛围下继续搅拌反应45min得到纳米羟基磷灰石改性聚酯(HAPEs)。

[0072] 所得凝胶材料的性能质量指标见表1、2和图1。

[0073] 实施例4

[0074] 本发明提供一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法，包括如下步骤：

[0075] (1)将203.3g六水合氯化镁和126g水按配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0076] (2)在步骤(1)中加入2.5g纳米羟基磷灰石改性聚酯，搅拌至均匀；

[0077] (3)在步骤(2)中按配比加入1.5625g乙二胺四乙酸，搅拌至均匀；

[0078] (4)在步骤(3)中按配比加入1.5625g羧甲基纤维素钠，搅拌至均匀；

[0079] (5)在步骤(4)中加入312.5g轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0080] (6)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0081] 上述纳米羟基磷灰石改性聚酯的制备方法如下：将38.426g柠檬酸和52g聚乙二醇‑200加入到三颈圆底烧瓶中，加热至160℃，在氮气氛围下搅拌反应20min，而后加入4.759g纳米羟基磷灰石，在160℃和氮气氛围下继续搅拌反应45min得到纳米羟基磷灰石改性聚酯(HAPEs)。

[0082] 所得凝胶材料的性能质量指标见表1、2和图1。

[0083] 实施例5

[0084] 本发明提供一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法，包括如下步骤：

[0085] (1)将203.3g六水合氯化镁和126g水按配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0086] (2)在步骤(1)中加入3.125g纳米羟基磷灰石改性聚酯，搅拌至均匀；

[0087] (3)在步骤(2)中按配比加入1.5625g乙二胺四乙酸，搅拌至均匀；

[0088] (4)在步骤(3)中按配比加入1.5625g羧甲基纤维素钠，搅拌至均匀；

[0089] (5)在步骤(4)中加入312.5g轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0090] (6)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0091] 上述纳米羟基磷灰石改性聚酯的制备方法如下：将38.426g柠檬酸和52g聚乙二醇‑200加入到三颈圆底烧瓶中，加热至160℃，在氮气氛围下搅拌反应20min，而后加入4.759g纳米羟基磷灰石，在160℃和氮气氛围下继续搅拌反应45min得到纳米羟基磷灰石改性聚酯(HAPEs)。

[0092] 所得凝胶材料的性能质量指标见表1、2和图1。

[0093] 实施例6

[0094] 本发明提供一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法，包括如下步骤：

[0095] (1)将203.3g六水合氯化镁和126g水按配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0096] (2)在步骤(1)中加入3.75g纳米羟基磷灰石改性聚酯，搅拌至均匀；

[0097] (3)在步骤(2)中按配比加入1.5625g乙二胺四乙酸，搅拌至均匀；

[0098] (4)在步骤(3)中按配比加入1.5625g羧甲基纤维素钠，搅拌至均匀；

[0099] (5)在步骤(4)中加入312.5g轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0100] (6)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0101] 上述纳米羟基磷灰石改性聚酯的制备方法如下：将38.426g柠檬酸和52g聚乙二醇‑200加入到三颈圆底烧瓶中，加热至160℃，在氮气氛围下搅拌反应20min，而后加入4.759g纳米羟基磷灰石，在160℃和氮气氛围下继续搅拌反应45min得到纳米羟基磷灰石改性聚酯(HAPEs)。

[0102] 所得凝胶材料的性能质量指标见表1、2和图1。

[0103] 对比例1

[0104] 本发明提供一种耐水、高强度氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法，包括如下步骤：

[0105] (1)将203.3g六水合氯化镁和126g水按配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0106] (2)在步骤(1)中加入312.5g轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0107] (3)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0108] 所得凝胶材料的性能质量指标见表1、2和图1。

[0109] 对比例2

[0110] 本对比例提供一种氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法，与实施例1区别在于，不含有乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠，仅利用纳米羟基磷灰石改性聚酯改性。具体步骤如下：

[0111] (1)将203.3g六水合氯化镁和126g水按配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0112] (2)在步骤(1)中加入2.5g纳米羟基磷灰石改性聚酯，搅拌至均匀；

[0113] (3)在步骤(2)中加入312.5g轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0114] (4)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0115] 所得凝胶材料的性能质量指标见表1。

[0116] 对比例3

[0117] 本对比例提供一种氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法，与实施例1区别在于，以磷酸替代乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠，与纳米羟基磷灰石改性聚酯协同改性。具体步骤如下：

[0118] (1)将203.3g六水合氯化镁和126g水按配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0119] (2)在步骤(1)中加入3.125g磷酸，搅拌至均匀；

[0120] (3)在步骤(2)中加入312.5g轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0121] (4)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0122] 所得凝胶材料的性能质量指标见表1。

[0123] 对比例4

[0124] 本对比例提供一种氯氧镁无机凝胶材料及其制备方法，与实施例1区别在于，乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠与纳米羟基磷灰石改性聚酯的质量比不同，具体为1:3:2.46。具体步骤如下：

[0125] (1)将203.3g六水合氯化镁和126g水按配比混合，充分搅拌均匀形成透明混合溶液；

[0126] (2)在步骤(1)中加入2.5g纳米羟基磷灰石改性聚酯，搅拌至均匀；

[0127] (3)在步骤(2)中按配比加入1.5625g乙二胺四乙酸，搅拌至均匀；

[0128] (4)在步骤(3)中按配比加入4.6875g羧甲基纤维素钠，搅拌至均匀；

[0129] (5)在步骤(4)中加入312.5g轻烧重质氧化镁，搅拌10min，得到均匀的水泥；

[0130] (6)将搅拌好的氯氧镁水泥倒入模具中，常温固化24h后脱模，在恒温恒湿箱中养护。

[0131] 所得凝胶材料的性能质量指标见表1。

[0132] 效果测试：

[0133] 按下述方法对本发明实施例1‑6与对比例1‑4制备的氯氧镁无机凝胶材料进行性能测试：

[0134] 1、养护3、7、28天的抗压强度

[0135] 表1氯氧镁水泥抗压强度

[0136]

[0137]

[0138] 由上表可知，养护28天后，实施例2‑6所得氯氧镁无机凝胶材料的抗压强度相比对比例1‑4有所增强，且实施例1‑6所得氯氧镁无机凝胶材料的耐水性得到显著提升。与对比例1相比，含有乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠的改性体系中，泡水28d强度最高提高了1428％，随着纳米羟基磷灰石改性聚酯添加比例的提高，效果更好。

[0139] 而对比例2中添加纳米羟基磷灰石改性聚酯后所得氯氧镁无机凝胶材料的耐水性和强度得以改善，但并不十分理想；而在乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠的改性协同作用下，其改善效果更显著。

[0140] 添加磷酸的对比例3虽然耐水性得到提高，但其抗压强度降低。

[0141] 对比例4中，乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠在不合适的配比下会导致氯氧镁凝胶材料改性效果下降。

[0142] 2、XRD谱图

[0143] 如图1所示，实验结果表明，对比例1中5相晶体被破坏生成氢氧化镁晶体，与对比例1相比，改性后的氯氧镁水泥泡水7天后的5相晶体未被破坏，说明乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠与HAPEs的改性协同作用可有效改善氯氧镁水泥的耐水性。

[0144] 3、凝结时间

[0145] 表2氯氧镁水泥凝结时间(min)

[0146] 凝结时间 对比例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6初凝时间 220 240 285 330 365 430 450终凝时间 415 480 525 540 585 625 655

[0147] 实验结果表明，与对比例相比，改性后的氯氧镁水泥水化时间延长，更有利于该水泥施工的可操作性。并在含有乙二胺四乙酸、羧甲基纤维素钠的改性体系中，随着纳米羟基磷灰石改性聚酯添加比例的提高，效果更好。

[0148] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。