减水剂在水泥-水界面的吸附现象

目的 研究水泥与减水剂在水介质中的一系列界面物理化学现象,分析水泥与减水剂的相互作用机理,确定系统中界面物理化学现象,指导混凝土外加剂的生产实践.方法 实验选用了萘系减水剂(UNF-5)、氨基磺酸盐系减水剂(AS)、聚羧酸系减水剂(PC-1,PC-2)4种减水剂和基准水泥,研究减水剂在水泥-水界面的吸附现象,通过吸附现象分析减水剂对水泥-水界面动电性质的改变,同时根据吸附量、ζ电位讨论减水剂对水泥净浆流动度的影响.结果 在吸附平衡时,吸附量由大到小排列为UNF-5＞AS＞PC-1＞PC-2.随着吸附量的增加,水泥颗粒表面ζ电位随之增大,最终导致水泥净浆流动度也随着增大.结论 减水剂在水泥-水界面的吸附等温线为双平台型(LS),属于多分子层吸附.阴离子型减水剂皆会通过静电斥力使水泥颗粒得到分散,其中氨基磺酸盐系减水剂和聚羧酸系减水剂通过静电斥力和空间位阻双重作用使水泥颗粒得到分散,从而使水泥的净浆流动度得到提高.     

外加剂在水泥表面的吸附层厚度研究

本文采用俄歇电子能谱对吸附外加剂后的水泥表面进行了研究,并借用氩离子枪刻蚀器对吸附外加剂后的水泥表面的纵向元素浓度进行了定量分析。首次测出了萘磺酸钠甲醛缩聚物、木质素磺酸钠和糖钙外加剂在水泥表面的吸附层近似厚度。根据吸附层厚度,作者推测了吸附分子表面形态,并引出了表面吸附分子取向指数的概念。结合HVO理论,文章分析了外加剂在水泥表面的吸附分子形态和外加剂对水泥粒子分散作用的关系,借以揭示分散剂对“水泥-水”体系的作用机理。     

石膏减水剂的吸附形态与分散稳定性研究

采用紫外吸收光谱分析、微电泳仪、光电子能谱分析技术研究了萘系、多羧酸系 2种类型减水剂在石膏表面的吸附特性、表面电化学性能及其对石膏浆体流动性的影响。结果表明 ,FDN、HC在石膏颗粒表面的吸附基本符合 L angm uir等温方程 ,FDN为物理吸附 ,HC为化学吸附。 FDN为平躺吸附 ,吸附量较大 ,吸附层的静电作用较强 ,空间位阻小 ,其分散作用主要取决于静电斥力 ,ζ电位主要取决于 FDN首层吸附量 ;多羧酸为梳状吸附 ,吸附量较小 ,静电效应较弱 ,但吸附层空间位阻较大。减水剂分散性取决于ζ电位静电斥力和吸附层空间位阻。由于水化产物对静电斥力的屏蔽效应 ,静电斥力分散作用的稳定性差 ,其流动度经时损失大。空间位阻的分散性受胶凝材料水化作用的影响较小 ,其稳定性优于静电斥力。     

腐殖酸基水煤浆分散剂的制备及性能研究

采用水溶液自由基共聚法制备了腐殖酸-烯丙基磺酸钠接枝共聚物(HAS),并通过FT-IR和XRD对其进行了结构表征.将HAS和传统的萘磺酸甲醛缩合物(SNF)分散剂应用于神木煤的制浆,考察了浆体的表观黏度和静态稳定性.研究表明,HAS的应用性能优于SNF,在HAS用量为0.6wt%时,水煤浆(成浆浓度为63wt%)黏度为392mPa·s,168h的析水率为4.47;测定了HAS和SNF在煤表面的物理化学性质,结果表明,HAS在煤表面呈现明显多层吸附特征,吸附量比SNF大,XPS分析也说明了这一点.HAS能更有效地降低水在煤表面的接触角,这表明HAS对煤具有良好的润湿作用.此外,HAS在煤表面的zeta电位绝对值也比SNF略小.     

关于混凝土减水剂作用机理若干问题的试验研究

本文从表面张力、动电电位、吸附三方面论述了混凝土减水剂的作用机理。笔者用滴重法测定了六种不同减水剂对表面张力的影响;用电渗法测定了两种高效减水剂对动电电位(ζ电位)的影响;用751紫外光谱仪测定了普通水泥等对高效减水剂的吸附规律。结果表明:①高效减水剂并不降低水的表面张力,它不是一般意义上的表面活性剂,而是一种有较高分子量的电解质。②普通型引气减水剂—微沫剂对表面张力有显著影响,属于较为典型的表面活性剂。③高效减水剂具有强烈分散、减水效应的本质性因素是它被水泥等吸附后,以根本上改变了双电层的结构,引起ζ电位增大的结果。④水泥等对高效减水剂的吸附等温线为兰米尔等温线,极限吸附量与其在混凝土中的最佳掺量基本相符。     

ACS新型高效减水剂的研究(1)-减水剂的合成和其在水泥颗粒表面的吸附

根据聚合物分子设计原理,通过乙烯类单体的自由基溶液共聚合制备了分子链中含阴离子基团和支链的共聚物,制备了对水泥颗粒具有良好分散作用和分散稳定作用的混凝土用丙烯酸接枝共聚型高效减水剂（ACS）。用红外光谱表征了基结构。对照商品萘系高效减水剂FDN,研究了ACS在水泥颗粒表面的吸附。吸附量和ζ－电位的测定表明,ACS分子可吸附到水泥颗粒表面,其极限吸附量为1．97mg/g吸附后,水泥颗粒表面ζ－电位由＋10mV变成－15mV。     

Gemini型分散剂助剂对低阶煤制浆性能的影响

低阶煤表面含氧官能团多,不利于阴离子型分散剂在其表面吸附作用.采用季铵盐类Gemini表面活性剂和十二烷基三甲基溴化铵(SAA)作为分散助剂,与萘磺酸钠甲醛缩合物阴离子分散剂(NSF)复配使用,表征了助剂作用前后煤泥的表面官能团和表面电性,揭示了Gemini型分散助剂与NSF的分散增效作用机理.结果表明,Gemini助剂的分散增协作用比SAA更明显,可使低阶煤的成浆浓度提高2%以上,浆体稳定性提高;助剂通过疏水端作用在煤粒表面,亲水端伸入溶液,提高煤粒表面电负性;助剂和分散剂复配使用时,助剂优先作用在煤泥表面,可为阴离子分散剂提高较多吸附位点,提高分散剂吸附量,增加煤粒间的静电斥力和空间位阻效应,实现与阴离子分散剂的分散增协作用.     

聚醚聚羧酸盐在煤粒表面的吸附与分散作用研究

通过与直链聚丙烯酸/苯乙烯磺酸盐(PAA-SSS)和壬基酚聚氧乙烯醚(NP-8)比较,研究了梳型聚醚聚羧酸盐(PC-350)对彬长煤的成浆性能与其在煤粒表面的吸附行为之间的关系,分析了不同分散剂对煤表面Zeta电位的影响.研究发现,直链型PAA-SSS以卧式吸附在煤粒上,吸附量和吸附速率最小,其通过静电斥力作用使浆体具有较好的流动性,但稳定性较差;NP-8通过单点尾式吸附方式,具有较大吸附量和较快吸附速率,但其降粘性能不好;梳型PC-350以梳型方式吸附,其吸附量和吸附速率居中,而其成浆性能(分散降粘和稳定性)最好,其既具有离子型侧基的静电作用保证了分散降粘,又引入了聚醚亲水侧链空间位阻作用增加了浆体稳定.     

C_9水泥分散剂合成及分散机理

采用自由基聚合和稀土络合催化聚合，合成了Ｃ＿９馏分与马来酸酐的共聚物。再经磺化、皂化处理，得到了抗温Ｃ＿９水泥分散剂。从机理上讨论了该分散剂对水泥水化体系的作用，阐明分散剂、水泥、膨润土、ＰＨＰＡ多组分之间的吸附作用、氢键作用及润湿作用，造成体系中颗粒间斥力增大、分散均匀，改变了水泥水化产物的分布状态，结果使ＭＴＣ浆体流动性变好。进行对比实验，证明了Ｃ＿９水泥分散剂的有效成分含量高及分散效果较好，应用Ｃ＿９水泥分散剂能满足ＭＴＣ设计指标要求。这项工作为降低水泥分散剂ＳＳＭＡ的成本，开发利用Ｃ＿９副产物初步探索到一条途径。     

红泥坡铜矿全尾砂/废石充填料浆流变性及充填体强度实验研究

为探明废石掺量、灰砂比、料浆质量分数对红泥坡铜矿充填料浆流变特性、充填体单轴抗压强度的影响规律,开展了不同配比的充填料浆流变与充填体单轴抗压强度实验,得到了充填料浆流变参数及充填体单轴抗压强度值,在此基础上构建了红泥坡铜矿全尾砂-废石复合充填料浆流变模型,并对充填体强度值进行了拟合、预测与分析,结果表明:废石的添加会降低料浆的剪切应力与表观黏度,水泥掺量与料浆质量分数的提高会增加料浆的剪切应力与表观黏度;随着废石掺量的增加,充填料浆"临界质量分数"逐渐增大;两因素交互下,灰砂比与养护龄期的交互作用对充填体强度影响较为显著;灰砂比对充填体强度影响最显著,灰砂比由1:8提升至1:4时,充填体强度增幅最高可达380％.研究结果可为红泥坡铜矿现场充填提供一定的理论支撑.     

胶溶相转移法制备超微细透明氧化铁颜料的研究

研究了胶体化学法制备超细透明氧化铁的工艺过程。即：先将亚铁盐氧化成高铁盐,再与碱反应生成氢氧化铁胶体沉淀,洗涤后用三氯化铁溶液胶溶得氢氧化铁水溶胶,加入十二烷基苯磺酸钠作胶凝处理,然后用有机溶剂进行萃取得有机溶胶,减压蒸馏除去有机溶剂后,再在低于表面活性剂分解温度的温度下进行热处理,便得到对紫外线有优良吸收性能,对可见光具有透明性的超细透明氧化铁颜料。检测证明在低于２２０℃下热处理时,产品为无定形     

一种新型蛋白质大分子印迹杂化聚合物微球的制备

采用反相悬浮法,通过引入磷酸氢二铵,制备了大分子印迹的磷酸钙/海藻酸钙(CP/CA)杂化微球.研究结果表明,采用本文的制备技术可以方便地获得球形和透明性良好的大分子印迹微球,并且湿态凝胶微球的表观机械强度优于纯海藻酸钙微球.红外光谱测试研究结果表明,微球中出现了新的杂化组分.紫外光谱对重结合行为的研究表明,大分子印迹微球的重结合容量得到显著提高.该基材可以作为一种新的蛋白质大分子印迹聚合物基材.     

Suspension mechanism and application of sand-suspended slurry for coalmine fire prevention

North and west China has abundant coal resources, however, such resources make these regions prone to serious mine fire disasters. Although the copious sand and fly ash resources found in these areas can be used as fire-fighting materials, conventional grouting is expensive because of water shortage and loess particles. A new compound material (i.e., a sand-suspended colloid), which comprises a mineral inorganic gel and an organic polymer, is developed in the current study to improve the quality of sand injection and reduce water wastage when grouting. The new material can steadily suspend the sand, through the addition of a small amount of colloid yielding steady sand-suspended slurry. The process of producing the slurry is convenient and quick, overcoming the shortage of sand-suspending thickeners which need heat and are difficult to produce. The space work model based on the theory of the double-electric layer is established to study the suspended mechanism of the solid particles in the sand-suspended colloid. The dispersion effect of the sand-suspended colloid is demonstrated by the incorporation of the electrostatic effect by the double-electric layer and the steric hindrance effect on the sand particles, ensuring the stability of the colloid system and the steady suspension of sand particles in the sand-suspended colloid. Mechanical analysis indicates that the sand is suspended steadily under the condition that the rock sand particles stress on the lower part of the fluid is less than the yield stress of the colloid. Finally, the fire-prevention technology of sand suspension was applied and tested in the Daliuta Coal Mine, achieving successful results.     

PREPARATIONS OF FERRIMAGNETOFLUIDS AND THEIR APPLICATIONS IN MINERAL PROCESSING

In this paper the research results on the preparation of ferri-magnetofluids through colloid chemical methods developed in China are in-troduced, and the applications of the resulted fluids in mineral separationsare described. The colloid chemical method includes the procedure of oxi-dation-hydrolysis-collection-dispersion. It is shown that by adding NaOHto an FeSO_4·7H_2O aqueous solution, followed by aeration, an oxidation-hydrolysis reaction occurs which produces ultrafine Fe_3O_4 particles. Theparticles may then be collected by sodium oleate into kerosene phase andthus forming stable oil-base ferrimagnetofluid, or, alternately, the parti-cles may be coated with sodium oleate first, then flocculated by addingHCl, followed by redispersion in water by adding sodium dodecyl benzen-sulphonate, to form a water-base ferrimagnetofluid. The above ferrimag-netofluids have been used as separation media in the separation of arsenopy-rite from galena, and in the separation of gold from hard-rock gold ores.The re     

木素磺酸盐添加剂对水煤浆流变行为影响研究

为了工业应用上的需要，实验通过流变测量的方法研究了木质素磺酸钠(简称木钠)对水煤浆的流变行为影响，包括木钠浓度、分子量、浆体温度、pH值及木钠与NDF在预剪切条件下的流变性能比较。结果表明：木钠的添加量超过煤重的0．8％时，过量的木钠会引起水煤浆黏度的增加。煤浆的流动性并不随着木钠分子量的增加而增加。相对分子量在10000～50000的级分对流变性较为有利。掺加木钠的煤浆温度只有在60℃时达到最佳的降粘效果。远离此温度点时黏度将增加。煤浆溶液在pH=9的弱碱性环境时最能发挥木钠的分散作用。预剪切实验表明掺加木钠的煤浆溶液的黏度会随着预剪切时间的增加而增加。     

旋流器用于重碱浓缩的应用研究

对用于重碱浓缩的水力旋流器的性能进行了实验研究。得出了相应的数学模型,该模型对具有同类性质物的浓综工艺设计具有一定指导意义。     

FeCl_3-Al(i-Bu)_3-phen胶体催化剂制备方法对催化活性的影响

研究了 Fe Cl3- Al( i- Bu) 3- phen胶体催化剂各组分的配比、加入顺序、陈化等制备方式影响催化活性的原因。在加氢汽油介质中 ,较佳 [Al]/[Fe]比值 ,能将 Fe Cl3颗粒表面的 Fe3+ 还原成 Fe2 + ,又与 Al( i- Bu) 3形成双电层使胶粒稳定。较佳的 [phen]/[Fe]比值保证有充分的 phen与 Fe2 +生成稳定的配合物 ,阻止 Al( i- Bu) 3将 Fe2 +还原成低价态 ( Fe+ ,Fe0 ) ,同时较佳配比制得的胶体催化剂颗粒小而均匀。因为生成活性位的反应是快速反应 ,只有 phen、Fe Cl3先于 Al( i- Bu) 3加入 ,才能有效阻止深度还原。所以最好的加料顺序是 phen+ Fe Cl3+ Al( i- Bu) 3;由于本体系是较稳定的胶体体系 ,在陈化时间为 4h、陈化温度在 - 1 5℃～ 2 0℃范围内几乎不影响催化剂活性。因为丁二烯聚合物能增加胶粒的稳定性 ,所以加丁二烯陈化优于不加丁二烯陈化     

海水胶体与PO43-、Cu2+的作用及对微藻生长影响

利用超滤技术对海水中的胶体物质进行分级处理来研究胶体与磷酸盐、痕量金属铜之间的作用,通过测定不同超滤膜处理过的海水中PO4^3-、Cu^2 的质量分数,发现有相当量的PO4^3-、Cu^2 被胶体吸附以胶体态存在,例如约有47％的Cu^2 以胶体态存在,合有胶体的海水中PO4^3-的质量分散也比不含胶体的海水中高;微藻培养实验发现,微藻在含有胶体的海水中生长情况较好,而在不含胶体的海水中生长最差,说明胶体也是影响微藻生长的一个因子。胶体对磷酸盐的吸附作用是胶体对微藻生长产生影响的化学基础。     

石油胶体分散体系理论及其在工业中的应用

介绍了一种不同于传统的把石油体系看作分子溶液的概念 ,看作胶体分散体系。在分散相大小、光学性质、电学性质及稳定性方面与胶体体系的相似点进行了比较 ,并对几种比较流行的石油分散体系的物理化学模型进行了描述。介绍了以石油分散体系理论为基础的强化蒸馏和强化催化裂化 ,添加剂种类、最佳加入量及产生的效果等。在适当的强化添加剂加入量下 ,可以达到提高常减压蒸馏拔出率 ,改善催化裂化产品分布 ,提高轻油收率 ,降低焦炭产率的效果 ,并对其机理进行了论述。还介绍了几种确定体系的活化状态的方法。     

提高啤酒稳定性的研究

啤酒的胶体稳定性仍然是目前大多数啤酒厂面临的主要问题。实践中的统计数据表明，胶体稳定性的问题不是由单一因素造成的，而是多种因素相互影响、相互加强，并贯穿于生产过程中。综合优化工艺技术条件是提高啤酒稳定性的最行之有效的措施。