PLA/半水硫酸钙复合材料结晶性能和流变性能研究

采用共混法制备了聚乳酸/半水硫酸钙(PLA/CSH)复合材料,研究了CSH用量对PLA/CSH复合材料结晶性能和流变性能的影响。结果表明:CSH对PLA基体具有明显的异相成核作用,提高了PLA的熔融温度;PLA/CSH复合材料的表观黏度(η_a)随着剪切速率和温度的提高逐渐降低,随着CSH用量的增加先提高后降低;共混体系的非牛顿指数(n)随着温度的提高而增大,随着CSH用量的增加先增大后减小;复合材料熔体的黏流活化能(ΔE_η)随着剪切速率的提高而降低,随着CSH用量的增加先降低后提高。     

基于复合改性沥青混合料疲劳性能研究

为了能够进一步改善道路的路用性能,提高其抗疲劳耐久性,使其能够满足不同的道路交通状况,通过对添加不同比例的橡胶粉和硫酸钙晶须复合改性沥青进行实验分析,探究掺加两种材料情况下的改性沥青混合料疲劳耐久性的影响机理。研究表明:橡胶粉和硫酸钙晶须的掺加会使沥青混合料的抗疲劳耐久性效果更加明显。     

黄磷炉渣浸出液制备硫酸钙结晶动力学

采用间歇动态法测定了黄磷炉渣HNO3浸出液中硫酸沉钙的硫酸钙结晶动力学参数。通过结晶生长速率方程和成核速率方程的计算回归,得到了一定搅拌速度下的结晶生长速率和成核速率方程。研究表明:温度为20℃、搅拌速度250 r/min时生长速率常数和成核速率常数分别为1.440×10-4和5.530×1011;温度为20℃、搅拌速度350 r/min时生长速率常数和成核速率常数分别为5.526×10-5和1.085×109;温度为20℃、搅拌速度450 r/min时生长速率常数和成核速率常数分别为2.512×10-5和7.114×1010。说明增加搅拌速度对硝酸浸出液体系中硫酸钙结晶动力学有较明显的影响。     

添加剂辅助水热法制备硫酸钙晶须及生长机理研究

以脱硫石膏为原料,采用水热法再结晶工艺,研究了氯化镁、柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和油酸钠对硫酸钙晶须生长行为的影响。结果表明:在一定温度下,水热再结晶产物晶相均为半水硫酸钙;未加添加剂的脱硫石膏经水热转化可以形成硫酸钙晶须,但产物长径比小,晶须短而粗。氯化镁对晶须的生长无明显促进作用;柠檬酸会抑制晶须的生长;SDBS对晶须的生长有一定的促进作用,但产物形貌不均匀,出现颗粒状硫酸钙;油酸钠对晶须生长有较好的促进作用,可获得形貌均匀、长50~200μm、直径约1μm的高长径比的针状晶须,经煅烧可得到稳定化的无水死烧硫酸钙晶须。在此基础上探讨了油酸钠在水热转化过程中对晶须生长的作用机理。     

微波辐射对硫酸钙结晶生长的影响

在相同的结晶条件下,采用微波加热与传统加热所形成的硫酸钙晶体形貌有明显差异。通过蒙特卡罗模拟对此现象进行了分析和解释,模拟结果显示,微波辐射影响了硫酸钙晶体的生长过程,从而影响了硫酸钙晶体形貌。     

二水硫酸钙间接矿化二氧化碳CTAB对碳酸钙晶型的影响

提升产品附加值对改善二氧化碳矿化过程的经济性具有重要意义。在二水硫酸钙与碳酸铵溶液进行间接矿化反应过程中,采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为晶型调节剂,可以获得球霰石晶型的碳酸钙。系统研究了反应时间、反应温度、CTAB加入量对碳酸钙晶型和形貌的影响,通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和红外光谱（FT-IR）对碳酸钙的晶型、形貌进行了表征。结果表明：反应过程为先形成亚稳定相的球霰石,再向热力学最稳定的方解石相转化;添加CTAB能够明显地增强球霰石的稳定性;较低温度有利于球霰石的形成;在反应温度为30 ℃、二水硫酸钙和碳酸铵加入量均为0.1 mol/L、CTAB加入量为0.54 mmol/L条件下,碳酸钙中球霰石占比高达80%以上;CTAB在球霰石表面上的吸附降低了其表面能,从而抑制了球霰石向方解石的转化。     

稀土石膏常压酸化法制备硫酸钙晶须的研究

以含稀土的石膏为原料运用常压酸化法合成硫酸钙晶须,探讨了不同工艺条件对生成的硫酸钙晶须形貌的影响,同时还考察了晶型助长剂的种类和晶型助长剂的含量对硫酸钙晶须生长的影响,利用SEM和XRD分别对硫酸钙晶须的表面形貌、物相特征做了表征分析。实验得到制备硫酸钙晶须的最佳的反应条件：稀土石膏质量浓度为0.22 g/mL、反应时间为25 min、盐酸浓度为2.8 mol/L、反应温度为70 ℃、陈化时间为4 h,在此条件下合成的硫酸钙晶须平均长度为61 μm,平均长径比为30.5;通过对比实验选出了CuCl₂作为促进硫酸钙晶须生长的助长剂,在添加5%（质量分数）的CuCl₂的情况下可使硫酸钙晶须长径比从30.5增至41,长度从61 μm增至81 μm。     

外掺料对石膏基复合材料力学性能的影响

固体废弃物石膏的再利用和高强高性能石膏材料的开发一直是国内外学者研究的热点。以脱硫建筑石膏、水泥和矿渣为主要原料,掺加化学外加剂、化工废石膏和硫酸钙晶须,制备出石膏-水泥-矿渣复合材料。研究聚羧酸高效减水剂和柠檬酸缓凝剂、化工废石膏和硫酸钙晶须的掺量对该复合材料力学性能的影响。研究结果表明:聚羧酸高效减水剂和柠檬酸缓凝剂在石膏基复合材料中的最佳掺量分别为1.0%和0.08%。当煅烧化工废石膏掺量为12%时,石膏基复合材料的7 d抗折和抗压强度分别为3.7 MPa和12.0 MPa,其中抗压强度比空白样还高了0.1 MPa。当硫酸钙晶须的掺量增加到3%时,掺有煅烧化工废石膏的石膏基复合材料的28 d抗折强度为8.2 MPa,28 d抗压强度为31.5 MPa,其值和未掺化工废石膏和硫酸钙晶须试样的力学性能相当。      

衣康酸共聚物合成工艺的优化及其阻垢性能研究

以衣康酸(IA)、烯丙氧基羟丙基磺酸钠(AHPS)、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)为单体,通过自由基聚合的方式,合成出IA-AHPS-APEG三元共聚物。利用中心复合设计法建立了数学模型,结合静态阻碳酸钙垢测试,对聚合反应的引发剂用量、反应温度和反应时间进行了优化。通过FT-IR技术分析了聚合物IA-AHPS-APEG的分子结构,利用TG、SEM和XRD等技术分析了碳酸钙垢和硫酸钙垢的形貌和晶体结构变化,探究了聚合物IA-AHPS-APEG的阻垢机理。结果表明,优化后的IA-AHPS-APEG可以抑制碳酸钙和硫酸钙晶体的正常生长,并使碳酸钙晶体发生晶格畸变,其对碳酸钙的阻垢率最高可达93.2%,对硫酸钙的阻垢率接近100%。     

硫酸钙晶须及有机改性的初步研究

对从磷肥生产新工艺中提取的硫酸钙晶须的形态结构、填料的基本性能进行了分析,并对硫酸钙晶须硬脂酸有机改性进行了初步研究。结果表明,酸解磷矿生产磷肥过程中制备的硫酸钙晶须主要呈片状结构,晶须长度5~100μm,宽度5~10μm,长宽比5:1~20:1;用作造纸填料,硫酸钙晶须具有高白度、低磨耗的优点,但溶解度较高;硬脂酸改性硫酸钙晶须的效果较好,硬脂酸可以与硫酸钙晶须形成化学吸附,从而有效降低硫酸钙晶须溶解性。