泛碱对地聚物基植物纤维复合材料的影响*

2021-04-27黄远添谈建立禤小欣于淑娟郑广俭

南宁师范大学学报(自然科学版) 2021年1期

黄远添，谈建立，禤小欣，于淑娟，郑广俭

(南宁师范大学化学与材料学院，广西南宁 530001)

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1978年法国科学家Davidovits[1]提出的地质聚合物这一概念，也称地聚物。它作为一种新型的无机胶凝材料，在近几十年来一直备受研究工作者的广泛关注。地聚物原料的来源广泛，如矿渣、粉煤灰、偏高岭土、固硫灰、火山灰等。这些原料经过碱性激发剂激发后便可制得地聚物胶凝材料，而碱性激发剂一般使用的是氢氧化钠与硅酸钠混合液、氢氧化钾与硅酸钾混合液。与传统水泥材料相比，地聚物的生产更加的绿色节能，而且地聚物具有高强度、耐腐蚀、耐火、固封重金属[2-4]等优异性能。尽管如此，地聚物本身也具有一定的缺陷，如它的脆性大及干燥收缩大[5,6]。为了克服这一缺陷，有很多报道表示添加油棕纤维、棉花纤维、椰子纤维等植物纤维可以增强地聚物的韧性[7-9]。然而，这些实验结果都是在较短时间研究下获得的，对于地聚物基植物纤维复合材料在实际生产、加工，以及长期应用过程中是远远不够的。地聚物在长期使用的过程中会出现一些不利因素，如长时间暴露在空气中受到干湿循环过程的影响，地聚物与水泥胶凝材料一样也会发生“泛碱”现象，也称“泛霜”[10,11]。这归因于地聚物与水泥材料相似，都具有多孔结构，在接触到水后会发生毛细作用而产生泛碱现象。因此，本文对地聚物基植物纤维复合材料长时间使用的过程中会产生的泛碱现象进行研究。