CaCO3/硅灰石复合材料制备及其疏水性能研究

以天然硅灰石为原料,采用一步碳化法制得CaCO₃/硅灰石（W@C）复合材料,并对其表面进行有机改性。采用BET、XRD、SEM、FT-IR和TG-DSC等表征复合材料的比表面积以及改性前后产物的物相组成、形貌、基团和热稳定性。结果表明:当CaO添加量为25%、碳化温度为15℃、CO₂流速为0.08 m3/h、聚乙二醇用量为4.37 g/L时,可制得比表面积为15.28 m2/g的W@C复合材料,其比表面积比天然硅灰石提高了500%。W@C复合材料未改性时,接触角为19.37°,活化指数为0;采用1.5%硬脂酸钠改性W@C复合材料,接触角和活化指数分别增大至118.02°,99.9%,疏水性能显著提高。硬脂酸钠通过物理吸附包覆在W@C复合材料表面。      

硫酸钙晶须表面湿法改性研究

采用几种表面改性剂对硫酸钙晶须表面进行了湿法改性试验,选出了改性效果较好的硬脂酸对硫酸钙晶须进行了单因素条件改性试验,分别考察了改性剂用量、初始料浆浓度、改性温度、改性时间、搅拌速率、烘干温度、烘干时间等因素对硫酸钙晶须表面改性的影响;改性硫酸钙晶须产品采用活化指数、接触角、扫描电子显微镜、X射线衍射和红外光谱分析进行表征。试验结果表明:硬脂酸对硫酸钙晶须的改性效果较好,在最佳工艺条件下,改性产品的活化指数为1.00,接触角为123.6°。建立了硬脂酸与硫酸钙晶须的作用模型。     

硅灰石表面有机改性及性能表征

利用干法工艺改性法库地区硅灰石,研究了改性剂种类及用量、改性温度和改性时间对改性效果的影响。借助接触角测量仪、X射线衍射仪、红外光谱、热重分析和扫描电子显微镜表征改性前后硅灰石的性能。结果表明,适宜的改性剂为KH-570,最佳改性工艺为改性剂用量3%（占粉体总质量）,改性温度80℃,改性时间40 min。最佳条件下,改性硅灰石的接触角为109.186°,活化指数为99.97%。表面改性过程对硅灰石的物相组成、化学结构、热分解和形貌没有明显影响。KH-570改性硅灰石的实质为KH-570水解生成硅醇或硅羟基,包覆在硅灰石表面,从而使得硅灰石表面由亲水性变为疏水性。      

重晶石矿粉表面改性研究

利用硬脂酸、硅烷偶联剂对重晶石粉进行了表面改性.结果表明,改性时间、改性温度和改性剂用量等因素对改性效果有重要影响.经活化指数测定,改性后的重晶石矿物表面的疏水性得到了明显改善;红外光谱分析表明,重晶石矿粉表面确实已经包覆了改性剂.     

硬脂酸钠对电气石的表面改性及其结构表征

本文以硬脂酸钠为改性剂,对电气石粉体表面改性的工艺条件进行了探讨,试验结果表明,以无水乙醇作溶剂、硬脂酸钠用量为电气石质量的7%、反应温度60℃、反应时间30min时,所得改性电气石显示了优良的疏水性能,通过对改性电气石的结构表征,结果表明硬脂酸钠对电气石的表面改性只改善了电气石的表面疏水性,而没有影响其原有的晶体结构。     

硬脂酸-钛酸酯偶联剂复合改性天然重晶石研究

采用湿式机械力化学法,以硬脂酸和钛酸酯偶联剂为复合改性剂对贵州产天然重晶石进行改性。考察了球磨时间、球磨转速、球料质量比、复合改性剂用量及改性剂质量配比对重晶石改性效果的影响。通过FTIR、XRD、SEM、TEM、TG对改性前后重晶石的物相结构、形貌特征和包覆情况进行了研究。结果表明,经过单因素试验得到最佳工艺条件为:球磨时间为2 h、球磨转速为800 r/min、球料质量比（介质球/重晶石）为4 GA6FA 1、复合改性剂用量为2%、改性剂质量配比（硬脂酸/钛酸酯偶联剂）为2 GA6FA 1。改性后改性剂成功地化学键合在重晶石表面。与未改性重晶石相比,改性重晶石的平均粒径减小,分散性增强,晶体结构未发生明显的变化。改性后重晶石的接触角从39.07°增大到150.95°,固体表面自由能从18.62 mJ/m2变化到0.72 mJ/m2,改性后重晶石具有较好的超疏水性,可作为制备超疏水涂层材料的原料。      

白炭黑有机改性及吸附甲醛性能研究

将研磨煅烧后的活化白炭黑用十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)进行有机湿法改性,对改性过程中各种影响因素进行优化,采用接触角和吸湿率对改性白炭黑的效果进行表征,最后进行甲醛吸附测试。结果表明:当水浴温度为70℃,水浴时间为1.5 h,改性剂用量为白炭黑质量的2%时,改性效果最佳。白炭黑改性后,表面疏水性增强,接触角由44°增大到79°,甲醛吸附容量由3.34 mg/g增大到6.87 mg/g。     

纳米氧化镁粉体表面改性

在相同工艺条件下,用硬脂酸钠、月硅酸钠、油酸钠和十二烷基苯磺酸钠4种改性剂分别对纳米氧化镁进行表面改性,以月硅酸钠的改性效果最好。对以月硅酸钠作改性剂进行工艺条件的研究,用活化指数评价改性效果。最佳工艺条件为:改性剂用量为15%(质量分数)、改性时间60min,改性温度40℃,改性pH值为6。经透射电镜和红外光谱测试,以月硅酸钠改性后的纳米氧化镁粒径变化不大,具有疏水亲油性,可以改善纳米氧化镁与有机物的配伍性能。     

高岭土干法有机改性及效果评价

本实验采用干法改性工艺,选用十二胺、十八胺、硬脂酸、硅油和铝钛复合偶联荆(OL-ATl618)五种不同的改性剂对云南临沧高岭土进行表面改性.对改性高岭土进行活化指数和有效活化指数测定,并对其进行红外光谱分析以确定最佳改性剂.最后选效果最好的改性高岭土作为橡胶填料进行力学性能检测.实验结果表明,对云南临沧高岭土进行表面有机改性.以十八胺为改性剂,加八量为1.2%.改性时间为30min改性高岭土的有效活化指数最高,改性效果最佳.有效活化指教越高,对橡胶的补强效果越好.     

氢氧化镁晶须表面改性及应用研究

为提高氢氧化镁晶须与基体材料的相容性,研究了氢氧化镁晶须的表面改性技术,结果表明:氢氧化镁晶须较适宜的改性条件是以硬脂酸钠为表面改性剂,改性剂用量2%(按晶须粉体干重计),料浆浓度5%,改性时间30 min,改性温度80 ℃,搅拌速度600 r/min.在此条件下,氢氧化镁晶须的活化指数可达到99%,接触角为108.6°.将改性后的氢氧化镁晶须添加到聚丙烯基体中制成复合材料,研究氢氧化镁晶须的增强和阻燃作用,并与水镁石粉体作添加剂进行对比,结果表明:前者氧指数提高4.7%,断裂强度提高64.71%,弯曲模量提高78.6%,断裂伸长率降低315.58个百分点.