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超細改性伊利石的製備及其在PE、PP中的應用

發布日期:2022/4/28 13:41:35 作者:猫咪app的网址工業

  酸(suan)鹽(yan)粘土類礦(kuang)物(wu)作(zuo)為(wei)礦物材(cai)料(liao)的的重(zhong)要(yao)組(zu)成部(bu)分,因其具有*特的物化(hua)性(xing)質,在(zai)工業生(sheng)產(chan)和(he)日常生活中(zhong)有著(zhu)廣泛的應用(yong)。江西某伊(yi)利石(shi)資(zi)源儲量豐富(fu)、成因複(fu)雜、顏色較(jiao)深(shen),直(zhi)接投入使用的可(ke)能(neng)性較低(di)。本(ben)論文(wen)根據該(gai)伊利(li)石所(suo)具(ju)有的物理性質,設計了(le)一(yi)係(xi)列加工技術方案(an),提(ti)高(gao)了伊利石礦物的應(ying)用價值。本論文首(shou)先(xian)以XRD、FTIR、SEM等(deng)手段對(dui)江(jiang)西(xi)某(mou)伊利石的礦物學(xue)性質進行了係統的表征,在此基(ji)礎之(zhi)上設(she)計了脫(tuo)泥(ni)漂(piao)白(bai)、插層剝(bo)片及表(biao)麵改(gai)性實驗(yan)方法(fa),成(cheng)功製備了超細改性伊利石粉(fen)體(ti),並將(jiang)其(qi)作為填充(chong)劑對PE、PP進行了增(zeng)韌(ren)研(yan)究。通過(guo)實驗研究,獲得(de)以下結(jie)論:(1)、江西某伊利石原礦中除含(han)有伊利石外(wai),還(hai)存(cun)在高嶺土(tu)、蒙脫土等礦物,風化作用產生的三(san)價鐵雜質使(shi)得伊利石原礦藍光(guang)白度(du)較低,僅(jin)為38.04%。該伊利石顆(ke)粒(li)直徑大(da)小不均一,主(zhu)要集(ji)中在8.02-28.94μm之間(jian)。(2)、本文以(yi)矽酸鈉(na)為脫泥劑,當(dang)其加(jia)入(ru)量為0.3%時,樣品藍(lan)光白度提高了3.03%,脫泥效果較為理想;采用正交試(shi)驗法對脫泥後(hou)的樣(yang)品進行酸溶(rong)漂白研究,當(dang)礦漿(jiang)濃度為25%、HCl濃度為25%、反(fan)應時(shi)間為120min、反應溫(wen)度為90℃時,樣品藍(lan)光白度提高了9.28%。(3)、本文以N2H4·H2O為最(zui)終(zhong)插(cha)層(ceng)劑,對伊利石進(jin)行(xing)插層剝片處(chu)理(li)。與(yu)原(yuan)礦相(xiang)比(bi),當(dang)N2H4·H2O的加入量(liang)為30%、反應溫(wen)度為40℃、反(fan)應時(shi)間為4h時,所得插層複合(he)物經(jing)剝片處理後,其D25、D50、D90分別減(jian)小(xiao)2.06μm、3.57μm、3.86μm,比表麵(mian)積增大了0.06m2/g。以D50作為最終評價標(biao)準(zhun),其顆粒直徑小於(yu)10μm,為超細(xi)粉體。XRD圖譜(pu)分析(xi)可知(zhi),N2H4·H2O分子進入到伊利石片層間,使其(002)、(006)晶麵間距(ju)分別增加了0.13?、0.01?。N2H4·H2O分子(zi)作為質(zhi)子給予(yu)體,通過破壞(huai)伊利石層間氫鍵(jian),進入其層間,與矽氧四(si)麵體中的氧原子形(xing)成新的氫鍵而(er)實現(xian)插層。(4)、本文以KH-560為改性劑,采(cai)用正(zheng)交(jiao)試驗法對超細伊利石粉體進行改性研究。當(dang)KH-560加入量為0.5%、反應溫(wen)度為140℃、反(fan)應時(shi)間為120min時,改性樣品的吸油(you)率降(jiang)低了7.6%,接觸角增大了23°。FTIR譜圖(tu)分析可知:改性後伊利石樣品在2941cm-1及2884cm-1處出(chu)現了-CH2伸(shen)縮振動(dong)的吸收峰(feng),這說(shuo)明KH-560與伊利石表麵-OH發(fa)生鍵合,包覆在伊利石粉體表麵,使其疏水(shui)性增加。(5)、本文以超(chao)細改性伊利石粉體為填(tian)充劑,對PE、PP進行增韌研究(jiu)。實驗結果(guo)表明:與純(chun)PE相(xiang)比,當(dang)伊利石填料的加入量(liang)為2%、密煉溫度為220℃、密煉時間為15min時,複合材料拉伸強度和斷(duan)裂伸長率分(fen)別提高了53.00%、37.28%;與純(chun)PP相(xiang)比,當(dang)伊利石填料的加入量(liang)為3%、密煉溫度為220℃、密煉時間為10min時,複合材料拉伸強度和斷(duan)裂伸長率分(fen)別提高了20.48%、48.09%。

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