钛酸酯偶联剂NDZ-3与3（CaO·A12O3）·CaSO4界面的XPS研究

借助X射线光电子能谱(XPS)定量地研究了钛酸酯偶联剂NDZ-3和3(CaO*Al2O3)*CaSO4 界面结合情况.结果表明:钛酸酯偶联剂NDZ-3的烷氧基与3(CaO*Al2O3)*CaSO4表面羟基产生化学反应,生成(Ti-O-M)[M=Al, Ca]化学键,这样钛酸酯偶联剂NDZ-3在3(CaO*Al2O3)*CaSO4表面形成偶联剂单分子层,使3(CaO*Al2O3)*CaSO4得到改性,因而改善了它与有机聚合物亲和性.     

早期强度非常高的水泥

一、前言本发明涉及几种含有3CaO·3Al_2O_3CaSO_4,在早期能形成非常高的抗压强度,但不一定具有以前的3CaO·3Al_2O_3·CaSO_4水泥所特有的膨胀性的速凝水泥成分。为了便于叙述,对于煅烧过的物料,准备采用下列水泥工艺学上通用的缩写符号:     

钛酸酯偶联剂改性Sb_2O_3及其性能研究

采用钛酸酯偶联剂NDZ-101对氧化锑粉体进行表面改性。研究了NDZ-101用量、反应温度、反应时间对Sb2O3表面改性效果的影响。用FTIR、SEM等对改性Sb2O3进行表征。结果表明:最佳改性条件为NDZ-101用量3%,温度70℃,反应时间40 min。NDZ-101以化学接枝的方式包覆于氧化锑表面。其改性的Sb2O3粉体能均匀分散在聚丙烯(PP)中,有效降低了对PP基材力学性能的影响。     

改性微晶白云母/PVC复合材料的制备及性能研究

以微晶白云母为原料,以钛酸酯偶联剂NDZ-101为改性剂,对微晶白云母进行改性研究,并将表面改性后的微晶白云母加入聚氯乙烯(PVC)材料中制得微晶白云母/PVC复合材料.测试了改性粉体与石蜡体系的黏度及复合材料的力学性能,并采用扫描电子显微镜测试研究了其微观结构.结果表明,钛酸酯偶联剂NDZ-101能有效改善微晶白云母表面与有机物质的界面结合,并且将经钛酸酯偶联剂NDZ-101改性的微晶白云母加入PVC基体中能提高微晶白云母/PVC复合材料的力学性能,当钛酸酯偶联剂的用量为0.7%、微晶自云母用量为10%时,微晶白云母/PVC复合材料的力学性能最好.     

偶联剂表面改性Sb2O3的研究

研究了不同偶联剂表面改性Sb2O3的改性效果和条件,结果发现钛酸酯偶联剂NDZ-101的改性效果最佳,其最佳用量为1．0％与理论计算值相当;当改性时间大于30min,改性温度大于60℃,改性效果趋于稳定。     

纳米CaCO3/PP复合材料的制备与性能研究

分别采用钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂等对纳米CaCO3进行表面处理,通过熔融共混法制备了纳米CaCO3/PP复合材料,并进行了力学性能测试与表征.结果表明,经过三种偶联剂处理后的纳米CaCO3能显著提高PP的缺口冲击韧性,其中NDZ-201钛酸酯偶联剂的处理效果最佳,当纳米CaCO3质量分数为7%时,对PP的改性效果最好,缺口冲击韧性提高了38%,弯曲模量提高了33%.     

纳米Sm2O3的表面改性研究

用钛酸酯偶联剂,通过超声处理技术对纳米Sm2O3进行表面改性,并用沉降体积分析,红外光谱分析和TEM分析等手段对改性效果进行表征。研究了超声时间、分散介质、反应温度、偶联剂的种类及用量等因素对改性效果的影响,并对改性机理进行了探讨。结果表明:(1)钛酸酯系列偶联剂适用于纳米Sm2O3的表面改性,其中NDZ 102的改性效果最好;(2)改性的最佳工艺条件为:偶联剂最佳用量为纳米Sm2O3质量的6.5%,分散介质为丙酮,温度为25°C,超声时间为30~40 min;(3)经钛酸酯偶联剂改性后的纳米Sm2O3在有机溶剂中分散性大为改善;(4)纳米Sm2O3主要是通过化学吸附与钛酸酯偶联剂NDZ 102结合的。     

聚乙烯醇与钛酸酯偶联剂化学反应的X射线光电子能谱研究

用X射线光电子能谱研究了聚乙烯醇(PVA)与三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯偶联剂(NDZ-201)的化学反应.PVA的一些C-OH官能团与NDZ-201钛酸酯偶联剂反应形成了CPvA-O-Ti-O-CpvA键,通过该键PVA分子链被交联成憎水性的三维聚合物网络,据此提出了钛酸酯偶联剂改善高铝水泥/聚乙烯醇(HAC/PVA)基无宏观缺陷(MDF)复合材料湿敏性的作用机理.     

硫铝酸钙的氧化铝溶出性能

使用分析纯CaCO_3、Al_2O_3与CaSO_4·2H_2O配料,在1375℃、保温2 h的条件下合成了纯物相硫铝酸钙3CaO·3Al_2O_3·CaSO_4(C_4A_3S),对其物相组成和微观形貌进行了表征。并探究了碳碱浓度、苛碱浓度、溶出温度、溶出时间、粒度等因素对C_4A_3S氧化铝溶出性能的影响。结果表明:C_4A_3S的氧化铝溶出性能随着碳碱与苛碱浓度的增加先提高,之后趋于稳定。粒度越小,溶出率越高。与七铝酸十二钙12CaO·7Al_2O_3(C_(12)A_7)相比,C_4A_3S的孔洞状结构使其氧化铝更易溶出,在10 min时氧化铝溶出率即达到98%以上,且溶出所需的碳碱浓度与溶出温度均低于C_(12)A_7。在最佳条件:碳碱80 g·L~(-1)、苛碱10 g·L~(-1)、溶出温度80℃、溶出时间10 min下,C_4A_3S的氧化铝溶出率为98.76%。     

富Al2O3区域Al2O3—Na2O—CaO—SrO系固态反应的研究

本文,用理学X-射线衍射仪研究了富Al_2O_3区域Al_2O_3-Na_2O-CaO-SrO系的固态反应。实验结果表明,煅烧过程固态反应的最终物相组成为Na_2O·11Al_2O_3、CaO·6Al_2O_3、SrO·6Al_2O_3与α-Al_2O_3共存。     

白炭黑表面改性对NR/BR硫化胶性能的影响

研究了10种偶联剂和3种表面活性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶性能的影响.试验结果表明,不同表面改性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶物理性能的影响程度大小顺序为硅烷类偶联剂＞钛酸酯类偶联剂＞表面活性剂.其中硅烷类偶联剂的改性效果优劣顺序为KH-550＞KH-846＞KH-590＞KH-560,带胺基和磷酸酯基团的偶联剂具有较好的抗老化作用;钛酸酯类偶联剂的改性效果优劣顺序为NDZ-311w＞NDZ-102＞NDZ-201＞NDZ-311＞NDZ-401＞NDZ-101;表面活性剂的改性效果优劣顺序为ATAC＞T-40＞ABS.     

熔融还原炉炉渣对镁铝耐火材料的蚀损

经检验在氩气气氛和1500℃温度下,CaO—SiO_2—Al_2O_3—Fe_总O—MgO炉渣侵蚀镁铬耐火材料,所得结果简述如下: 1) 在静态条件下,CaO—SiO_2—Al_2O_3—Fe_总O—MgO炉渣侵蚀镁铬耐火材料的主要形态包括渣表面的局部蚀损、耐火材料表面的孔状蚀损以及渣相本体蚀损。 2) 局部蚀损率和本体蚀损率随着Fe_总密度的提高和渣中MgO、Al_2O_3密度及耐火材料试样中Cr_2O_3含量的降低而增加。 3) 局部蚀损和孔状蚀损主要是由于表面应力沿着渣膜表面递减而形成的马栾哥尼对流所造成的。渣膜形成于局部蚀损的耐火材料试样上,或者耐火材料试样墙附近的发泡区。 4) 渣膜表面上MgO、Cr_2O_3和Al_2O_3浓度递减而造成表面应力递减,这是因为MgO和Cr_2O_3在耐火材料试样中溶解以及Al_2O_3在铝制坩埚上溶解而形成的。     

二氧化碳埋存条件下油井水泥石腐蚀的热力学分析

利用热力学平衡常数理论计算了CO_2埋存条件下的油井水泥石水化产物相关纯矿物受腐蚀的热力学条件,并比较了其耐腐蚀性能。利用Gibbs自由能最小化原理计算和分析了水泥石受腐蚀过程中水化产物的变化。结果表明:水化产物相关纯矿物或端元组分的耐腐蚀性能不同,优劣次序为4Mg(OH)_2·2Al(OH)_3·3H_2O、0.83CaO·0.67SiO_2·1.83H_2O、0.67CaO·SiO_2·1.5H_2O、6CaO·Al_2O_3·3SO_4·32H_2O、6CaO·Al_2O_3·3SO_4·30H_2O、1.33CaO·SiO_2·2.17H_2O、3CaO·0.5Al_2O_3·0.5Fe_2O_3·0.84SiO_2·4.32H_2O、3CaO·Fe_2O_3·0.84SiO_2·4.32H_2O、1.5CaO·0.67SiO_2·2.5H_2O、Ca(OH)_2;水泥石腐蚀时各水化产物被腐蚀的次序不同,先后次序为Ca(OH)_2、水化硅酸钙固溶体、硅水榴石固溶体、钙矾石固溶体、4Mg(OH)_2·2Al(OH)_3·3H_2O;固溶体被腐蚀时不但质量减少,端元组分的摩尔数和比例也发生变化,但变化不完全受端元组分相对耐腐蚀性能控制。     

型煤燃烧中改性活性氧化铝的固硫效果

基于等体积浸渍法和固硫理论,研究了以表面负载不同金属氧化物的活性氧化铝作为型煤添加剂的固硫效果,并通过SEM分析和XRD分析,分别考察了不同活性氧化铝的孔结构变化、原煤煤灰和负载CaO的活性氧化铝型煤煤灰的物相变化.结果表明:活性氧化铝和负载不同金属氧化物的活性氧化铝对型煤燃烧中SO_2减排效果由高到低依次为负载CaO的活性氧化铝、负载CuO的活性氧化铝、负载BaO的活性氧化铝和活性氧化铝.通过SEM分析发现,活性氧化铝改性后提高了孔结构的热稳定性.通过XRD分析发现,负载CaO的活性氧化铝在型煤燃烧过程中会与SO_2反应,生成耐高温络合物3CaO·3Al_2O_3·CaSO_4,阻碍了部分CaSO_4的分解,从而提高了其固硫性能.经实验对比发现,负载CaO的活性氧化铝的固硫效果比传统固硫剂CaO更优.     

无机粉体改性效果对比表面积的影响

分别利用钛酸酯偶联剂(NDZ-311)、磷酸酯偶联剂(FX-1)、铝酸酯偶联剂(L-2)和硅烷偶联剂(KH-560)对滑石粉(Talc)进行表面改性,并利用力学性能与比表面积(BET)等测试方法研究了改性Talc对PP复合体系性能的影响,发现BET极大值点与力学性能极大值点呈对应关系,因此可利用比表面积测定来定性或定量地反映偶联剂对无机粉体的改性效果。SEM结果表明:改性后Talc在基体中的分散度得到提高,并能更好地与基体结合。     

C_4A_3$-CaSO_4-CaO体系在硅酸盐水泥浆体中的膨胀机理

对C_4A_3$-CaSO_4-CaO体系(CCC体系,C_4A_3$为4CaO·3Al_2O_3·SO_3)的膨胀机理进行探讨。X射线衍射谱、水化放热历程和封闭环境下的体积变化测试结果表明:CCC体系中CaO的水化活性显著大于其它两者,CaO在水化早期表现出剧烈的水化放热行为,并产生剧烈而短暂的膨胀;CCC体系水化的目标产物是氢氧化钙和钙矾石,但生成钙矾石不是产生宏观膨胀的充要条件,适宜的钙矾石生成位置可以使其在C4A3$颗粒表面,通过钙矾石生长过程中产生的颗粒互斥效应产生膨胀;钙矾石生成过程的膨胀机理,除了吸水肿胀和结晶生长外,还有孔隙形成机理。CCC体系中CaO和CaSO_4的存在有利于保障钙矾石的生成位置。使用CaO-SO_3~-Al_2O_3三元相图表征了CCC体系的组成与水化产物之间的关系,并给出了适宜组成的CCC体系在三元相图中的存在区域。     

Si3N4陶瓷表面氧化层组成的EPMA分析

利用EPMA和XRD的分析方法,研究了Si_3N_4陶瓷材料表面氧化层的组成。结果表明,Si_3N_4陶瓷材料表面的氧化层,是由方石英相和含有Al_2O_3、CaO等杂质的SiO_2玻璃相所组成。其中SiO_2玻璃相中Al_2O_3、CaO等杂质的含量,随着氧化时间的增加而逐渐增加。     

贝壳微粉/PE复合材料的制备与性能研究

分别采用钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、表面活性剂等对贝壳微粉进行表面处理,通过熔融共混法制备了贝壳微粉/PE复合材料,并进行了力学性能测试与表征。结果表明,经过3种处理剂处理后的贝壳微粉能显著提高PE的缺口冲击韧性和拉伸强度,其中NDZ-201钛酸酯偶联剂的处理效果最佳,当贝壳微粉质量分数为8%时,对PE的改性效果最好,缺口冲击韧性提高了68%,弹性模量提高了28%。     

纳米Si3N4陶瓷粉体表面改性的研究

用钛酸酯偶联剂NDZ-102化学包覆纳米Si3N4陶瓷粉体,通过沉降实验、粒度测定和表面能测试等实验手段研究了改性前后粉体的溶液中稳定性、热重、粒度分布等物性.结果表明:NDZ改性纳米Si3N4粉体为化学改性,添加量为10%时,粉体在甲苯中悬浮性最好;粉体改性后粒径降低,为纳米级分布,表面能也大幅度下降.     

偶联剂对线性低密度聚乙烯/水滑石体系力学和流变性能影响

采用钛酸酯偶联剂NDZ-201、硅烷偶联剂KH-570、硬脂酸和硬脂酸-稀土偶联剂,对水滑石(LDHs)进行表面改性处理,通过X射线衍射和红外光谱表征了改性前后LDHs的结构变化;并研究了不同种类偶联剂及其含量对LDHs填充LLDPE复合体系的力学性能和流变性能的影响.结果表明:4种偶联剂均可以实现LDHs表面改性,并且不会改变LDHs层状结构;改性后LLDPE/LDHs复合材料的断裂伸长率和流变性能得到提高;其中用4%硬脂酸改性LDHs时,LLDPE/LDHs复合材料的断裂伸长率为160%,平衡扭矩为8 N·m.