硫酸钙晶须改性及其在材料领域中的应用研究进展

硫酸钙晶须作为无机粉体材料,具有优良的力学性能、绿色环保、且价格低廉,是石膏的高附加值产品.本文介绍了硫酸钙晶须表面改性处理的研究现状,并综述了硫酸钙晶须在高分子复合材料、催化剂、造纸、路面沥青、建筑水泥、再生混凝土以及摩擦材料等材料领域中的应用.     

有机改性硫酸钙晶须在沥青改性中的应用

为了获得力学性能更好的改性沥青,从而改善传统基质沥青路面性能,采用以磷石膏为原料制备的有机改性硫酸钙晶须对沥青进行改性,通过材料制备、分析检测及混合料试验,研究了所制备的有机改性硫酸钙晶须对改性沥青三大指标、表观黏度和高温性能的影响,探究了所制备的不同沥青混合料的路用性能。结果表明：有机改性剂主要以化学吸附的形式作用在硫酸钙晶须表面,经组合有机改性剂改性处理的晶须材料与沥青更好地相容,有机改性硫酸钙晶须的添加,一定程度上增强了沥青与晶须黏结强度,提高了沥青的高温稳定性,但其低温性能有所下降;且马歇尔试验、冻融劈裂试验及车辙试验结果,进一步验证了有机改性硫酸钙晶须改性沥青混合料的水稳定性和高温稳定性均较好,因此以磷石膏为原料制备的有机改性硫酸钙晶须改性沥青的路用性能更佳。     

硫酸钙晶须改性沥青研究现状与趋势

重点介绍硫酸钙晶须物化特性及对沥青的改性机理,梳理硫酸钙晶须表面改性、制备工艺及性能方面的研究成果,提出硫酸钙晶须改性沥青存在的问题和未来研究方向,指出未来应重点关注硫酸钙晶须制备工艺、与复合材料增柔增韧研究。最后通过分析磷石膏制备硫酸钙晶须改性沥青的应用优势,对推动磷固废的高附加值利用具有广阔的应用前景。     

钛酸钾晶须及硫酸钙晶须改性环氧树脂

应用硅烷及钛酸酯等偶联剂对钛酸钾晶须及硫酸钙晶须进行表面处理，考察晶须对环氧树脂力学性能、工艺性等的影响。研究表明，钛酸钾晶须经硅烷偶联剂处理后，能很好地改善复合材料的性能，硅烷的表面处理效果较钛酸酯的好。钛酸钾晶须添加到环氧树脂中后，材料的弯曲强度随晶须含量增大逐渐增大，在晶须含量为8％时达到最大值，之后性能稍有下降；材料的弯曲模量随晶须添加量的增加逐渐增大，冲击强度稍有降低。体系中添加硫酸钙晶须后，材料的性能也得到一定程度的提高。硫酸钙晶须对环氧树脂工艺性的影响较钛酸钾晶须小。SEM表明，晶须经合适的偶联剂表面改性后，与树脂基体的界面粘接得到有效改善。     

废旧聚乙烯/硫酸钙晶须复合材料

采用废旧聚乙烯(PE)与硫酸钙晶须为原料,通过熔融挤出共混制得废旧PE/硫酸钙晶须复合材料,比较了经硅烷偶联剂KH-590改性与未改性的硫酸钙晶须用量对废旧PE/硫酸钙晶须复合材料力学性能的影响,分析硫酸钙晶须增强度旧PE的机理和废旧PE/硫酸钙晶须复合材料的微观结构.结果表明:当硫酸钙晶须用量为15％时,未改性硫酸钙晶须使复合材料的拉伸强度、冲击强度提高了23.1％、9.1％;改性硫酸钙晶须使复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度提高了26.7％、15.6％和5 3％,其在废旧PE中分布均匀,能起到明显的增强作用.     

硫酸钙晶须制备的研究进展

硫酸钙晶须是以天然生石膏为原料,采用先进的工艺及配方生产的半水、无水、死烧硫酸钙纤维状单晶体。本文对硫酸钙晶须制备及其对硫酸钙晶须的表面改性工艺进行了简要的概述,同时针对不同的原料如磷石膏、卤渣、电石渣等及不同的制备方法如常压酸化法、水热法等对硫酸钙晶须的制备进行了表述,最后提出了硫酸钙晶须表面改性在制备等方面发展的方向,为未来硫酸钙晶须的生产提供了一个参考。     

硫酸钙晶须制备过程中的关键技术研究

评述了硫酸钙晶须(CSW)作为增强组元的良好应用前景,并在实验研究的基础上指出水热合成法是目前最成功的CSW制备方法,提出CSW制备和应用过程中的关键技术:即产物结晶水的控制、定向生长控制技术、表面改性技术,并进行了相应评论。指出CSW晶须生长的定向控制和晶须的表面改性技术仍是当前研究重点。     

硫酸钙晶须表面包覆二氧化硅的制备及机理分析

研究了以硅酸钠为硅源,采用液相沉积法在硫酸钙晶须表面包覆致密二氧化硅纳米膜对硫酸钙晶须进行无机改性。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等检测手段,对包覆二氧化硅的硫酸钙晶须的形貌及包覆机理进行了分析。结果表明,在反应温度为90 ℃、反应液pH为9条件下,可以得到二氧化硅致密包覆膜,包覆后的硫酸钙晶须可显著提高ζ电位;将该材料应用于三元乙丙橡胶（EPDM）/聚丙烯（PP）热塑性弹性体中,可有效改善晶须在热塑性弹性体中的分散程度。     

硫酸钙晶须对PVC硬质复合材料性能的影响

以表面改性的硫酸钙晶须与PVC树脂共混,通过混炼、模压制得硫酸钙晶须/PVC硬质复合材料,探讨了硫酸钙晶须用量对复合材料冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率的影响。     

页岩提钒中和渣制备硫酸钙晶须填料的研究

以页岩提钒中和渣为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须,并进行稳定-改性处理,最终制备用于填充塑料的硫酸钙晶须填料。研究了反应温度、反应时间、料浆浓度及助晶剂用量对硫酸钙晶须长径比的影响以及改性剂用量、初始料浆浓度、改性温度及改性时间对硫酸钙晶须改性效果的影响。结果表明,在反应温度为130℃、反应时间为6 h、料浆质量分数为3%、助晶剂六水氯化镁用量为10%的条件下,制备出的硫酸钙晶须长径比达90,但晶须在空气中易水化变粗,长径比降至20以下。在硬脂酸用量为4%、初始料浆质量分数为8%、改性温度为90℃、改性时间为20 min的条件下,制备的硫酸钙晶须填料活性指数达0.72,吸油值为0.278 8 g/g,制得的硫酸钙晶须填料呈棒状或纤维状,表面光滑,结晶度较好,长径比稳定在40~50。结合XRD、SEM、FT-IR分析可知,硬脂酸能有效抑制晶须水化过程,保持晶须晶型及形貌稳定,硬脂酸通过与晶须表面发生化学键链接封闭其亲水活性点而抑制晶须水化。     

硫酸钙晶须在隔热耐火材料中的应用

硫酸钙晶须具有耐高温、耐磨耗、电绝缘性好、易于进行表面处理、性价比高等优点,将其应用在隔热耐火材料中,不仅能够增强、增韧,而且还能起到增稠、耐热、耐磨、耐油等作用。具有广泛的发展前景和应用空间。     

硫酸钙晶须在涂料中的应用综述

硫酸钙晶须在涂料中的应用才刚开始起步,主要介绍了硫酸钙晶须及其制备原理,以及硫酸钙晶须在涂料中的应用现状。     

硫酸钙晶须制备工艺及应用研究

目前国内对无机晶须材料的研究很多,硫酸钙晶须即石膏晶须,由于其具有绿色环保、性价比高、应用范围广等特点,其研究得到了广泛重视。概述了近年来硫酸钙晶须的制备方法、应用前景等,探讨了一些存在的问题并提出相关建议和意见。     

硫酸盐晶须改性ABS复合材料的性能与微观结构

以硫酸钙晶须、硫酸镁晶须为增强改性剂,高胶粉为增韧改性剂,ABS为主体材料,通过采用熔融混合挤出制得改性ABS复合材料。对该复合材料的力学性能、热性能进行测试,观察了硫酸钙晶须和硫酸镁晶须用量对ABS复合材料的力学性能、热性能的影响,并讨论了相关的增韧增强机理。观察了硫酸钙晶须、硫酸镁晶须/ABS复合材料的微观结构。实验结果表明,在改性ABS材料时,硫酸镁晶须与硫酸钙晶须相比,具有更好的综合力学性能。     

硫酸钙晶须的制备进展

硫酸钙晶须是一种性能优良、价格低廉的绿色环保材料.制备硫酸钙晶须主要采用天然石膏为原料,而天然石膏是不可再生资源,无限开采将导致天然石膏资源的枯竭,目前中国已开始利用工业副产品制备硫酸钙晶须的研究.阐述了硫酸钙晶须的制备原理,以及利用天然石膏与工业副产品制备硫酸钙晶须的现状.提出了利用工业副产品制备硫酸钙晶须既能保护天然石膏资源,又能实现资源循环再生,将是今后的发展趋势.     

混合脂肪酸钠辅助制备硫酸钙晶须

硫酸钙晶须应用范围广、综合性能优异、性价比高,具有良好的应用前景。以氯化钙为主要原料,添加油酸钠、硬脂酸钠以及油酸钠与硬脂酸钠的混合物作为改性剂,采用常压酸化法制备了长径比高、疏水性能好的硫酸钙晶须。探究了氯化钙浓度、反应时间、反应温度、油酸钠和硬脂酸钠及其混合物的用量等因素对制备的硫酸钙晶须长径比及疏水性的影响,确定了最佳制备条件。采用扫描电镜（SEM）、接触角测量仪、X射线衍射仪（XRD）、红外光谱（FT-IR）及Zeta电位分析等对产品进行了表征。通过实验得到制备硫酸钙晶须的最佳工艺条件：氯化钙溶液质量浓度为0.11 g/mL时,添加与氯化钙等物质的量的浓硫酸4.8 mL,加入4%油酸钠和6%硬脂酸钠混合物（以质量分数计）作为改性剂,在140 ℃油浴锅中加热搅拌1 h。在此工艺条件下,制备的硫酸钙晶须长径比为32~106,接触角可达120.2°。XRD结果表明,所得硫酸钙晶须为半水硫酸钙晶须和二水硫酸钙晶须的混合物。红外光谱和Zeta电位分析表明,油酸钠和硬脂酸钠以化学吸附的形式吸附在晶须表面。当加入油酸钠和硬脂酸钠混合物时,油酸钠和硬脂酸钠共吸附于晶须表面,使得晶须表面吸附的脂肪酸更多,晶须疏水性更强。     

利用工业废渣制备硫酸钙晶须的研究进展

硫酸钙晶须是一种性能优良,价格低廉的无机晶须,在复合物材料制造中具有广阔的市场和应用前景。目前生产硫酸钙晶须的原料主要以天然石膏为主,而工业副产石膏的性能和天然石膏相差不大,同样可以用来制备硫酸钙晶须,这不仅可以提高资源利用效率,还可以缓解环境污染问题。介绍了硫酸钙晶须的制备方法,并对利用工业废渣为原料制备硫酸钙晶须的现状进行了综述。     

碱式硫酸镁晶须填充尼龙6复合材料研究

研究了碱式硫酸镁晶须用量和偶联剂对碱式硫酸镁晶须填充尼龙6复合材料力学性能、熔体流变性能和阻燃性能的影响。结果表明，经过硅烷偶联剂表面处理的晶须比钛酸酯偶联剂处理的晶须对尼龙6有更好的的改性效果；随着晶须用量的增加，复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度都是先增加后降低，分别在晶须质量分数为40％和20％时达到最大值；复合材料的阻燃性能随晶须用量的增加而改善，碱式硫酸镁晶须的最佳用量为25％～40％。     

制盐废石膏制备硫酸钙晶须

以制盐废石膏为原料采用水热法制备硫酸钙晶须,研究了料浆浓度、反应温度、反应时间、晶型助长剂氯化镁用量以及pH值对硫酸钙晶须收率和形态的影响。结果表明,较佳反应条件为：料浆浓度为15．0％,140℃下反应8h,反应体系的pH值=3。在此条件下,收率可达54．2％,平均长径比为55。