改进的发泡镁氧水泥及由其形成的制品

本发明涉及由改进的发泡镁氧水泥形成的制品及通过将MgO， MgCl2和/或MgSO4，水和能使该水泥发泡的某些有机羧酸，和/或 它们酸酐和/或它们的盐混合而制备该制品的方法。该水泥的特征 在于它们具有改进的物化性能并且生产成本较低。

本发明也涉及将这些硬化形式的水泥用作构件，包装材料，吸收 剂(如离子、无机和有机材料)，塑料的填料和阻燃剂和用于特殊用途 及隔音和隔热的复合材料。

下文所指的镁氧水泥包括组成用nMgO·MgCl2·mH2O定义的 氯氧镁水泥。现有技术涉及的组成其中n＝3和m＝1，或m＝5和n ＝13等等。不将本发明限制成特定的组成并包括组成中含有MgO和MgCl2和一般分子的水的任何水泥。镁氧水泥也包括组成可用 m′MgO·MgSO4·n′H2O的通式表示的含氧硫酸镁水泥。在现有技 术中已知各种可能的n′和m′值，例如n′＝5和m＝3。术语“镁氧水 泥”也包括氯氧镁水泥和含氧硫酸镁水泥的混合物。

显然，在养护和硬化期间水泥的结构和组成将变化，其方式对于 技术人员来说是熟知的并在文献中已有讨论。在本说明书和权利要 求书中一提到镁质水泥就应该明白其含义是指养护后的或未养护的 或养护后的和未养护的二者兼有之的水泥，尽管在每种情况下含义 是专用的。

在说明书和权利要求书中，术语“镁氧水泥”意味着即包括氯氧 镁水泥或Sorel水泥，包括含氧硫酸镁水泥和它们的混合物。

应该说明：镁氧水泥不是水硬性水泥，如波特兰水泥，因为将它 浸泡在水中时它就变坏。而后者在相似条件下趋向于硬化。以上所 述水泥之间另一个区别是用于制备镁氧水泥的水溶液含有较高浓度 的盐(MgCl2和/或MgSO4)，而用于制备如波特兰水泥的水溶液含 有较低浓度的盐。这些事实，以及镁氧水泥基本由Mg++阳离子组 成，而波特兰水泥不会含有任何明显数量的该离子的事实关系到这 些不同水泥的物化性能及其制备技术和应用。即一种水泥的改进不 一定适合于另一种水泥。

USP 2,702,753评论性地回顾了那时形成多孔镁氧水泥的现有 技术的状况(提出：将合适的填料或比重较轻的集料或在多孔特性下 的有效集料加到胶结材料中；在胶结混合物中加入反应产生气体的 化学成分；在明显高于或低于大气压的压力下操作)。USP 2,702, 753公开了一种生产发泡镁氧水泥的方法，其仅用简单的搅拌机将 MgO，MgCl2，和/或MgSO4，水和润湿剂或发泡剂混合。该专利公 布：已知的和用于其它目的的各种润湿剂可用来获得发泡镁氧水泥。 其仅给出了发泡剂的一般化学结构，当将该发泡剂加到水或水的混 合物中时，它减少了表面张力。

在USP 2,702,753中公开的这一大有前途的技术，由于其并不 象所声称的那样有效，它所谓的潜力并没有大规模地实现。这可从 随后的技术和下文所示的实验结果中推论出来。

在“Magnesium oxychloride-Based Foam Thermal Insulation：An Initial Investigation”；W.J.Rossiter，Jr.et al；in”Insulation Materials， Testing，and Application”；D.L.McElroy et al；ASTM；Philadelphia； 1990；page 38-51中描述了生产发泡镁氧水泥的方法。尽管该生产 发泡镁氧水泥的方法使用了发泡剂(参见39页)，但它并没有象在 USP 2,702,753中所描述的使用简单的搅拌设备。在该参考文献中 描述的用于生产发泡镁氧水泥的技术比简单搅拌昂贵得多(考虑设 备成本，操作和维修成本和很低的产量)。

在另一个后来的USP 4,041,929中公开了生产发泡氯氧镁水 泥的技术。该方法使用了发泡剂-“Norgan Expander”，它实际上是 一种Mg的金属正乳酸(盐)，其在镁氧水泥生产期间现场反应形成 一种危险的气体(氢)，该气体使混合物发泡。向水泥配方中加入的 包括聚丙烯酸的有机树脂好象对发泡并不起作用。相反，在该专利 中使用发泡剂表明有机树脂并不使水泥发泡。本专利申请的实验部 分将表明当用简单的工业搅拌机制备镁氧水泥时聚丙烯酸确实不会 使镁氧水泥产生任何实用程度的发泡。

USP 4,699,822论述了在镁氧水泥和水硬性水泥之间的差别 (col 6；lines 32-38)。它描述了用于生产发泡水泥的各种成分(col 7；lines 1-4)。从该说明书中清楚地看出丙烯酸乳液和丙烯酸粉末 并不导致镁氧水泥产生任何明显的和实用的发泡，并且其中使用了 引气剂。

USP 4,992,481公开了将聚羧酸及其盐(col.6；lines 15.16)，和 许多其它有机聚合物材料用在镁氧水泥生产中，但没有公开这些材 料的哪一种导致发泡。事实上，就象本专利申请实验部分将证明的 那样，对此并无根据。

USP 4,814,014公开了聚醚主链和侧链的接枝共聚物的应用， 它是通过乙烯化不饱和单体，包括丙烯酸和类似化合物的聚合来制 备的。同样，没有迹象表明这些材料导致水泥起泡或发泡。USP 4, 814,014使人们认识到在水泥生产中仅涉及聚合物部分。

已知镁氧水泥在水中会变坏。无数的专利和论文描述了这一现 象并提出如何解决这一限制镁氧水泥(发泡的，和不发泡的)应用的 问题的方案。下列讨论说明一部分已在文献中提到的解决方案。

USP 5,004,505公开了通过将氧化镁，氯化镁溶液，强酸和集料 颗粒混合而得的氯氧镁水泥组合物和制品。据说最终的制品表现出 强度和耐水性增强。在所说的专利中引用的参考内容用于说明现有 技术的状况。

例如，在E.I.Ved et al：”Water-resistant magnesia cement based on caustic dolomite”；Budirelni Mater.Konstr，(1)35-6(1969)(also C.A.103399C vol.72(1970))，H.T.Stamboliev：”Magnesia-Ze- ment-Verbessenrung der Wasser-bestandigkeit durch phos- phatzusatz.....”；Tonind-Ztg.100(1976)Nr.1.pp34-37，and Is- raeli Patent No.81807中提出加入磷酸和金属磷酸盐用以改善镁氧 水泥的性能。

在J.J.Beaudoin et al”Impregnation of magnesium oxychloride cement with surphur”Ceramic bull.Vol 56，No 4(1977)，pp424-7 中报道了使用硫来改善镁氧水泥。

EPA 454660公开了并要求保护一种Sorel水泥，据说它具有改 进的耐水性，其以MgO，MgCl2和无机填料的混合物为基础，特征在 于它含有水溶性的，聚合的或缩聚的合成树脂，该树脂包括水溶性聚 羧酸。该专利也未提到在镁氧水泥生产期间使镁氧水泥进行任何起 泡或发泡。

DE 3832-287公开了将柠檬酸和草酸用于改善镁氧水泥的耐水 性。但这篇参考文献并未提到这些试剂也使镁氧水泥发泡的可能 性。事实上，如本专利申请实验所证明的那样，这些试剂基本不导致 水泥发泡。

从以上讨论中清楚地看到，站在耐水性，简化操作和形成由发泡 镁氧水泥制成的各种密度的产物的灵活性以及成本效益的观点上 看，现有技术的内容不是完全满意的。

我们发现制品可由改进的发泡镁氧水泥制得，镁氧水泥通过将 MgO，MgCl2和/或MgSO4，水和能使水泥发泡的某些有机羧酸和/ 或其酸酐和/或它们的盐混合而获得。该水泥的特征在于它具有改 进的物化性能和较低的生产成本。由该改进的硬化形式的发泡水泥 构成的制品可用作构件，包装材料，吸收剂，(如离子，无机，和有机材 料)，塑料的填料和阻燃剂和用于特殊用途以及隔音和隔热的复合材 料。

本发明的一个目的是提供一种具有形成发泡体的改进的物化性 能的廉价镁氧水泥。

本发明又一个目的是提供该水泥组合物，它可通过使用易购和 廉价的原料和简单的搅拌设备而制得。

当进一步描述时就会表现出本发明其它目的和优点。

令人吃惊地发现当将某些有机羧酸与MgO，MgCl2和/或Mg-SO4和水混合时将形成密度大大减少而强度较高的多孔材料，例如 这些羧酸是癸酸，壬酸，辛酸，2-乙基己酸，庚酸，己酸，戊酸，3-甲 基丁酸，2-甲基丙酸，丁酸，丙酸，丙烯酸，甲基丙烯酸，环己基甲酸， 间苯二酸，苯甲酸，4-叔-丁基苯甲酸，4-正-丁基苯甲酸，2-噻 吩甲酸，3-噻吩甲酸和它们的混合物。简单的搅拌机可用来获得上 述多孔水泥。通过调整实验条件可改变制品的密度以便形成不同性 能的产物。

不同的有机酸的特性不完全是相同的。例如，在发泡氯氧(镁) 水泥混合物生产中丙烯酸比较有效，而当使用硫氧(镁)水泥时甲基 丙烯酸比较有效。另一个实例是丙酸使最终发泡变得很快和很有效 (以混合物中酸的相对量为基准)，而正-癸酸使最终发泡变得较慢 并且发泡效果较差。还有，与丙酸比，正-癸酸使镁氧水泥产生更高 的憎水表面。通过将能使镁氧水泥发泡的不同的羧酸混合自然可获 得最佳效果。

有机羧酸可以一种或多种其常规形式应用：它们的酸酐和/或它 们的盐，不管怎样，在菱镁水泥制备期间，这些化合物几乎完全转变 成Mg++羧酸盐。因此，羧酸三种形式的应用是可互换的。酸的卤 化物也能用于相同的目的，因为它们在生产条件下极易水解进而形 成各自的羧酸盐，然而，这些化合物通常比上述材料昂贵并且不希望 经常使用。酯和酰胺通常在水泥生产条件下水解极慢并因此不能做 为发泡剂。

制备耐水镁氧水泥的方法也是本发明的一部分。

当然，用于形成发泡制品的特定羧酸，它们的酸酐和它们的羧酸 盐(如Na+，Mg++，Ca++，Al+++，等)也可与不能导致制品发泡的 其它羧酸，它们的酸酐和它们的羧酸盐结合起来使用。这种结合能 够形成具有改善的耐水性和改善的物理强度的发泡镁氧水泥。

还有，已发现在使用可聚合的羧酸，如丙烯酸的情况下，在水泥 生产过程中现场形成聚合形式(即二聚，低聚，和高聚)的酸，这也是 本发明的一个目的。向水泥成分和适当的单体酸的混合物中加入聚 合引发剂明显增加该现象的程度。如下文所示，使用K2S2O8作为 引发剂可达到例如丙烯酸的完全聚合。最终发泡制品的分析表明没 有单体的丙烯酸分子。

没有将本发明限制为纯水泥组合物的应用。加入适当形式的填 料，如砂、粘土，钙质矿物，砾石，骨料，轻骨料，酸性粉煤灰(AFA)，石 墨，煤，和合成材料(如Kevlar纤维，Nylon纤维，氧化铝等)可进一步 改善最终制品的性能并得以满足不同的实用和物理要求。

也发现该多孔材料特别适合作为气体和液体，以及离子，有机和 无机材料的吸收剂。

也发现该白色的多孔材料是优异的用作猫窝垫等的吸收剂，但 没有将该材料的应用限制为该用途，其仅是作为实例给出。

本发明材料的低密度，其物理性能和它的低成本使它成为优异 的轻骨料。象技术人员所知道的那样，该材料有无数的用途，但为了 简洁在此就不一一列出了。

本发明发泡镁氧水泥包括选自氯氧镁水泥和含氧硫酸镁水泥的 一种水泥，或它们的混合物，以及一种或多种发泡系数(如下文所定 义)低于1.8的有机羧酸和/或它们的酸酐和/或它们的羧酸盐。

优选地，该羧酸通式为：

R-COOH

式中：R＝烷基(线型或支链的；饱和或不饱和的；环状或无环 的)；芳基(取代的或未取代的)；它们在每个直碳链上含有不大于10 个的碳原子，其中一个或多个碳或氢原子可被氧、氮、磷或硫原子取 代。

优选地，羧酸选自于癸酸，壬酸，辛酸，2-乙基己酸，庚酸，己酸， 戊酸，3-甲基丁酸，2-甲基丙酸，丁酸，丙酸，丙烯酸，甲基丙烯酸， 环己基甲酸，间苯二酸，苯甲酸，4-叔-丁基苯甲酸，4-正-丁基苯 甲酸，2-噻吩甲酸，3-噻吩甲酸和它们的混合物。

酸的卤化物(RCOX；X＝卤素；如Cl)也可用于相同的目的，因 为它们在生产条件下极易水解形成各自的羧酸盐。然而，这些化合 物通常比以上所提材料昂贵并且不希望经常使用。

应该说明：在生产条件下可聚合的羧酸，如丙烯酸和/或甲基丙 烯酸将现场自发地进行一定程度的二聚，低聚和/或高聚。加入适当 的聚合引发剂(如过硫酸钾，过硼酸钠，等)将明显增强该现象，并在 一定条件下在最终的制品中没有发现单体部分。根据本发明，羧酸 可以是或不是聚合的，或可以是部分聚合的(即在水泥中仍存在一部 分单体)，并当它聚合时，在水泥生产期间和加入或不加入任何聚合 引发剂的条件下，它将现场进行二聚和/或低聚和/或高聚。“加入 的”聚合引发剂意思是指有意地加入的有效数量的引发剂，而不是指 在水泥组分中自然产生可促进一定程度的聚合的少量物质，值得提 出几种有效的聚合引发剂(例如，有机偶氮化合物和过氧化物，过羧 酸盐，过硫酸盐，过碳酸盐，和过硼酸盐)。然而，有经验的化学工程 师知道无数其它已知的聚合引发剂，为了简洁，在此就不细说了。

根据本发明优选的技术方案，可使用羧酸的酸酐或它们的盐代 替羧酸。用于说明而不是限制的实例，羧酸盐是Na+，Mg++，Al+++和 Ca++盐。有经验的化工师知道其它盐。为了简洁在此就不细说了。

根据本发明又一个优选的技术方案，水泥还可包括一种或多种 不能导致发泡的羧酸，聚羧酸和/或它们的酸酐和/或它们的盐。应 该说明：以上一般定义的羧酸(R-COOH)包括在实验条件下不导 致发泡的实例，如乙酸，丙酮酸，乳酸，4-羟基丁酸，苹果酸，马来酸， 柠檬酸，和草酸。在每种情况下技术人员应该和能够很容易地检查 出在以上所提的一般集合R-COOH中的任何特定羧酸产生发泡 的能力。在实验部分的“发泡实验”中描述了一以下文定义的“发泡 系数”为基础的简单实验。当然，在不脱离本发明实质的条件下技术 人员可设计另一种实验和代表或对应于下文定义的发泡系数的系 数。应该明白发泡系数是用作易于确定适合实施本发明的羧酸的一 种手段，因为发现发泡系数大于1.8的羧酸不适合于本发明。

显然，对于技术人员来说，可设计不同的发泡实验并且很容易在 加入酸来生产水泥时，确定其明显低于不加酸而制备的比较样水泥 的密度，表明后者是“能够发泡”的水泥。

象技术人员所知道的那样，本发明水泥还可包括常规外加剂和/ 或填料，它们在技术人员所熟知的范围内。用于说明的填料的实例 是合适形式的砂，粘土，钙质矿物，砾石，骨料，轻骨料，煤，灰(特别是 酸性粉煤灰)，和合成材料，如氧化铝。形成镁氧水泥的技术还包括 加入外加剂，如磷酸和(磷酸)盐，油性材料，如聚硅氧烷和各种聚合 物(如在现有技术中所提到的)。人们认为该外加剂也可与在本申请 中所公开的组成结合在一块使用，尽管这仅是任选的。

按照本发明一个优选的技术方案，水泥包括一种酸性粉煤灰，该 灰含有约35％-55％(重量)的SiO2，约15％-32％Al2O3，不多于 15％(重量)的CaO，并且其具有大于2.5％的烧失量(1000℃)。

加入外加剂，如石蜡，聚合物，硅橡胶和其它向制品提供憎水表 面的外加剂在现有技术中也是众所周知的并可很好地用在本发明 中。

本发明发泡镁氧水泥可用在与其它发泡水泥文献中所提到的相 类似的场合和用途上，但它们改进的性能当然也反映在它的应用和 改进的特征上。

本发明还涉及可发泡和可硬化的本发明水泥，及由其形成的制 品。该制品包括，尤其是，由本发明水泥制成的硬化的成型体。该成 型体包括，例如，浇注制品，成球制品，构件，压制品，注射制品，挤出 制品，和随后破碎的制品。

本发明也包括由本发明水泥配方的吸收材料。这种吸收材料具 有很多用途并且由此意味着覆盖了根据本发明制得的这种材料的每 种用途。用于说明的本发明吸收材料的用途包括，例如，作为离子分 离剂，宠物的窝垫，和气体吸收剂。气体吸收剂用于吸收各种有毒气 体，如SO3或SO2。

本发明水泥也用作阻燃剂组合物。不希望受任何特殊的理论限 制，人们认为本发明材料的憎水特性改善了阻燃材料的表面相容性 并使得它们被有效地引入到各种塑料和其它材料中。

本发明发泡水泥还用作隔绝和包装材料。在该方面，绝缘包括 隔音和隔热。

参考以下给出的实施例，从下列用于说明而不是限制的优选技 术方案的描述中将更加明白本发明以上所有的和其它的特征和优 点。

实验

原料

在下文给出的实施例中，使用以下原料： -次氮基三乙酸(NTAH3)，(Aldrich)         -P3 -E.D.T.A四酸(Aldrich)                   -P4 -己二酸(Aldrich)                        -P7 -丙烯酸(Aldrich)                        -P10 -甲基丙烯酸(Aldrich)                    -P14 -丙酸(Aldrich)                          -P20 -己酸(Aldrich)                          -P40 -2-甲基丙酸(Aldrich)                    -P50 -甲酸(Aldrich) -乙酸(Aldrich) -葡糖酸(Aldrich) -苹果酸(Aldrich) -草酸(Aldrich) -柠檬酸(Aldrich) -乳酸(Aldrich) -甲基丙烯酸(Aldrich) -正丁酸(Aldrich) -正辛酸(Aldrich) -正庚酸(Aldrich) -3-甲基丁酸(Aldrich) -正壬酸(Aldrich) -正癸酸(Aldrich) -正戊酸(Aldrich) -2-乙基己酸(Aldrich) -4-叔丁基苯甲酸(Aldrich) -苯甲酸(Aldrich) -4-正丁基苯甲酸(Aldrich) -环己基甲酸(Aldrich) -棕榈酸(Aldrich)

-硬酯酸(Aldrich)

-正十二酸(Aldrich)

-聚丙烯酸(Fluka # 81140)

-乙烯丙酸共聚物(Allied Signal，级别A-C540，lot #

095406AC)

-十二烷基苯磺酸钠(Aldrich)

-十六烷基磺基琥珀酸钠(Cyanamid)

-煅烧氧化镁，Dead Sea Periclase(“MgP”)产品；

-煅烧氧化镁，Gregician Magnesite产品；

-级别“Normal F”-“MgF”；

-级别“Normal K”-“MgK”；

-MgSO4溶液，密度为d＝1.2克/立方厘米，H2O/MgSO4

比为3.1

-MgCl2溶液，密度为d＝1.267-1.27克/立方厘米，

H2O/MgCl2比为2.61

-酸性粉煤灰(AFA)，来自Hadera发电厂(含有主要成分：

50％(重量)SiO2，25％(重量)Al2O3，9％(重量)CaO)

-石英砂(-200目)，含有99.5％SiO2

应该说明可使用的原料的纯度不是最重要的。许多商购材料可 用作合适和廉价的原料。

镁氧水泥的制备和实验

在Retch磨机(型号为KM-1)中放入要求数量的原料，并进行 粉磨/混合操作20分钟。由此制得一种粘性物质，将该物质放入尺 寸为40×40×160mm的模具中并在室温下静置养护10天。养护 后，将该浇注体或压制体暴露在快速干燥/冷冻(D/F)循环中以便评 价其耐水性和稳定性。快速D/F循环包括以下步骤：a)在80℃下 干燥24小时；b)在水中浸泡24小时；c)在-18℃下冻结润湿体24 小时；和d)将冷冻体投入沸水中并在其中保持4小时。经如此处理 的物体的反应表明它们的耐水性，和稳定性，耐热震性，吸水性，失重 和密度变化。在进行上文所述的五次循环前和后测量弯曲强度和抗 压强度。

使用下列水泥配方：

表  I                                     计算重量比  水泥配方   MgO/MgCl2   外加剂/MgCl2    H2O/MgCl2  H2O/外加剂   外加剂类型    236      2.7      4.11      2.61      0.63  石英砂(200目)    281      2.4      4.01      2.61      0.65      AFA    310      2.4      4.01      2.61      0.65  石英砂(200目)    337      2.4      4.01      2.61      0.65     高岭土

实施例1

多孔体

将以上列出的水泥混合物和合适的羧酸放在实验室搅拌机 (Retch型KM-1)中混合20分钟。获得合适的发泡材料，将之在尺 寸为40×40×160mm的模中浇注并在实验前于常温常压下养护10 天：

表II  实验   号  水泥  组成   水泥添加剂   C.M发泡   剂种类     (％)    C.M/MgO  外加C.M    材料      ％   (C.M/MgO)   MgO  种类   304  236     石英砂     P10     7％     P7      5％   MgP   306  281      AFA     P10     5％     P4      5％   MgK   316  236  石英砂(200目)     P10     5％     P3      5％   MgK   318  236  石英砂(200目)     P10     5％     P4      5％   MgK   325  236  石英砂(200目)     P14     10％   MgF    C  236  石英砂(200目)   MgK

对该试体进行干燥/冷冻过程并获得下列结果。

表III    实验号     ％W.A.    dg/cm3    CS(MPa)   MOR(MPa)     304     12.4     0.83      2.50     0.85     306     10.0     0.77     11.50     2.25     316     10.5     1.12     24.25     6.15     318      7.1     1.15     24.75     6.70     325      7.4     1.26     20.50     3.40

d-密度

CS-抗压强度

MOR-弯曲强度

W.A.-吸水率 说明：当制品在首次D/F循环后就破坏和开裂时，在上表中省去最 后(实验号c)实验结果。

实施例2

半多孔体

将以上列出的水泥混合物和合适的羧酸在实验室搅拌机 (Retch，型号KM-1)中混合20分钟。将所获得的材料浇注在尺寸 为40×40×160mm的模中并在实验前于常温常压下养护10天。

表IV               计算的重量比   实验    号    MgO/   MgCl2   SiO2/   MgCl2    H2O/  MgCl2   H2O/   SiO2   C.M材料    种类     (％)   C.M/MgO     Mg    种类    323   2.40   4.01   2.61   0.65   P10+P4    2％/3％     MgP

C.M＝羧酸物质

表V               D/F循环前                       D/F循环后  实验号    ％   W.A.    d  g/cm3    CS   MPa   MOR   MPa    ％   W.A.    ％   W.L.     d   g/cm3     CS     MPa    MOR    MPa    323    5.9   1.2   52.0   7.95    6.0    0    1.2     53.0    8.40

W.L.＝失重

实施例3

猫窝垫制品

猫窝垫材料是由天然粘土，如活性白土，海泡石等制得的轻集 料。该制品的主要特征是：

液体吸收率高

体积密度小

吸收来自于尿分解的臭味

已发现当向改性水泥加入丙烯酸，甲基丙烯酸，和丙酸，以及其 它有机羧酸时，制品趋向于发泡。为了说明该特殊应用，进行下列实 验。

过程

将氧化镁与卤水，羧酸在实验室中混合20分钟；

将所得的湿润产物在60℃下干燥一夜；

将产物破碎并过筛成为粒径为-3+0.5mm的集料。

实验1

原料

-100克煅烧MgO，-(MgF)，

-150克MgCl2的卤水，密度d＝1.267克/立方厘米，

-10克丙烯酸。

制品特征

体积密度，0.25克/立方厘米

吸水率，    200％

制品颜色    白色 臭味吸收      良好 实验2 -100克煅烧MgO-(MgK)-150克MgSO4卤水，密度为d＝1.2克/立方厘米 -10克甲基丙烯酸。 制品特征 体积密度    -0.22克/立方厘米 吸水率      -180％ 制品颜色    白色 臭味吸收    良好 实验3 原料 -100克煅烧MgO-(MgF)-130克MgCl2卤水，密度d＝1.267克/厘米3 -20克MgSO4卤水，密度d＝1.2克/厘米3-10克丙烯酸。 制品特征 体积密度    -0.30克/厘米3 吸水率      -150％ 制品颜色    白色 臭味吸收    良好 实验4 原料 -100克煅烧MgO-(MgF)， -150克MgCl2卤水，密度d＝1.267克/厘米3 -6g丙烯酸。 制品特征 -体积密度    -0.32克/厘米3 -吸水率      -150％ -制品颜色    -白色 -臭味吸收    -良好

实施例4

重金属的吸收

通过加入Cd，Pb，和Cu的盐制备含有重金属离子的溶液(即母 液)。如下制备二种不同的轻集料：

类型1

100克MgO，型号为Mg-F，

140克MgSO4卤水，密度d＝1.2克/厘米3，

12克甲基丙烯酸，

将该原料在实验室搅拌机(型号为Retch KM-1)中混合20分 钟，然后在60℃下干燥一夜并随后破碎和过筛成为-3+1mm的碎 块。

类型2

-100克MgO，型号为Mg-F，

-150克MgCl2卤水，密度d＝1.267克/厘米3，

-10克丙烯酸。

使该原料经过以上相同过程以便形成-3+1mm碎块的轻集 料。

活性碳：工业级，过筛以便形成-3+1mm的碎块。

分批实验

将三个分别含有200克母液和10克1型，2型集料和活性碳的 烧杯放在磁力搅拌机上达24小时。之后，在过滤纸Mn 640-W上 过滤该料浆。用I.C.P分析清洁溶液的重金属，获得如下结果：

表VI   重金属(ppm)      母液              集料     活性碳     1型      2型     Cd     78     1.4      2.4      0.5     Pb      5     n.d      n.d      n.d     Cu     26     n.d      n.d      0.2

n.d-未检测到

连续实验

准备三个装有1型，2型集料和活性碳(目数相同，-3+1mm) 的柱。将200克母液浇在每个柱上并用相同的I.C.P方法分析在下 面收集的溶液，获得如下结果

表VII   重金属(ppm)      母液              集料      活性碳    1型    2型     Cd     78    1.8    0.7     11.6     Pb      5    n.d    n.d      n.d     Cu     26    n.d    n.d      0.1

实施例5

进行几种实验以便确定在水泥生产过程中丙烯酸聚合的程度。

为了评价该现象，实验如下进行：

制备以水泥配方No 236为基础的水泥；

向该水泥中加入10％(重量，相对于MgO)的丙烯酸。

然后将该水泥浇注在模子中并在室温下养护10天。最后将水 泥放入稀释的HCl水溶液中(5％重量·HCl)达7天。水泥浇注制品 与稀HCl重量比为1∶50。然后用HPLC检测该溶液以便评价丙烯 酸的存在量(相对于丙烯酸的初始含量)。在加入和不加入聚合引发 剂条件下进行实验。引发剂与MgO的重量比保持5％的恒值。

结果概括在下面的表VIII中

表  VIII    实验号      外加的引发剂类型         丙烯酸浓度(相对于初始量)     1        -               40％     2       N.C.               35％     3      N.P.B.               20％     4      K.P.S.                0％

N.C   -过碳酸钠。

N.P.B.-四水合过硼酸钠。

K.P.S.-过氧化二硫酸钾

实施例6

“发泡系数和实验”

将由以下材料组成的水泥混合物在实验室搅拌机(Retch，型号 为KM-1)中混合10分钟：60克MgO(“MgF”)，90克MgCl2卤水， 50克石英砂和待试验有机羧酸。将所获得的混合物浇注在尺寸为 20×20×70mm的模中并在室温常压下养护10天。在80℃下干燥 该试块15小时，并随后测量其密度。结果给出在表IX中：

表IX  实验号       羧酸   密度(克/厘米3)     说明     9        无        1.95    对比(样)     10      硬脂酸      ＞1.85    不发泡     11      棕榈酸      ＞1.85    不发泡     12      十二酸      ＞1.85    不发泡     13      甲  酸        1.92    不发泡     14      乙  酸        1.94    不发泡     15      E.D.T.A        1.93    不发泡     16      葡糖酸        1.95    不发泡     17      苹果酸        1.94    不发泡     18      草  酸        1.92    不发泡     19      柠檬酸        1.93    不发泡     20      乳  酸        1.89    不发泡     21     聚丙烯酸        1.92    不发泡     22  乙烯丙烯酸共聚物        1.94    不发泡     23      丙烯酸        0.95     发泡     24    甲基丙烯酸        0.99     发泡     25      丙  酸        0.82     发泡     26     正-丁酸        1.15     发泡     27     正-己酸        1.23     发泡     28     2-甲基丙酸        1.18     发泡     28     正-辛酸        1.27     发泡     29     正-庚酸        1.30     发泡     30     3-甲基丁酸        1.40     发泡     31     正-壬酸        1.39     发泡     32     正-癸酸        1.45     发泡    33     正-戊酸    0.93    发泡    34    2-乙基己酸    1.28    发泡    35  4-叔丁基苯甲酸    1.12    发泡    36      苯甲酸    0.99    发泡    37  4-正丁基苯甲酸    1.32    发泡    38    环己基甲酸    0.88    发泡

说明1：如果羧酸具有低于1.8的发泡系数则认为该羧酸可用于本发明。 “发泡系数”定义为按以上所述方法制得的镁氧水泥的密度，发泡系数为1. 8，密度为1.8克/厘米3。 说明2：当在以上条件下实验时，十二烷基苯磺酸钠和十六烷基磺基琥珀酸 钠产生大于1.85克/厘米3的水泥。

提供以上所有描述和实施例仅用于说明目的。应该明白除了所附权利 要求书以外，它们不意味着以任何形式限制本发明的范围。