作为硅橡胶增强填料的超细改性矿物粉体研究
水化硅酸钙粉体对硅橡胶的补强作用
T 8 平 均 粒 径 1 5 m。 3, . 5“
1 2 实 验 仪 器 .
混炼 和硫 化设 备 及操 作 程 序 》 。混炼 时 原 料 的添 加 顺序 为 : 胶一试 验 粉 体一 白炭 黑 一结 构控 制 剂 一 生
1 1 1 水 热 合 成 原 材 料 生 石 灰 , 地 : 庆 山 洞 . . 产 重
村 , 至平 均 粒 径 1 4 m; 英 砂 , 地 : 庆 云 磨 .9 石 产 重
阳 , 至 平 均 粒 径 1 9 m。 磨 .6 1 1 2 制 备 硅 橡 胶 复 合 材 料 的 原 材 料 甲 基 乙 烯 . . 基 硅 橡 胶 1 02型 , 构 控 制 剂 , 昊 晨 光 化 工 研 究 1— 结 中 院 ; 气 相 法 白炭 黑 AS 2 0 沈 阳 化 工 股 份 有 限 公 2 一0 , 司; 化剂 , 苏省海 安县东 洋化 工 ; 性碳 酸钙 , 硫 江 改 重
多 优异 的性 能 , 良好 的绝 缘 性 能 , 异 的耐 高 、 如 优 低 温性 能 等_ 。但硅 橡 胶 自补 强 性 能 极 差 , 经 补 强 1 ] 未 的硅橡胶 拉 伸 强 度 仅 为 0 3MP . a左 右 , 实 用 价 无 值, 必需 添加 补 强 填料 才 能 满 足使 用 要 求 。 由于 气
的补强作用 。
1 4 硅 橡 胶 复 合 材 料 的 制 备 .
l 实 验 部 分
1 1 原 材 料 .
5种试验 粉体 制备 硅橡 胶 复合 材 料 的配方 见 表
2 。另增加 了 1 不添 加试验 粉体 , 组 其他 条件 相 同 的
负离子添加剂在硅橡胶中的应用研究
第 3 3卷第 7期
刘 新建 等 . 离子 添加 剂在硅 橡 胶 中的应 用研究 负
・l ・ 9
负 离子 添 加 剂在 硅橡 胶 中 的应 用研 究
刘 新 建 李 青 山 倪士民
( . 山大 学高分 子材料 工程 系 河 北 秦 皇 岛 0 6 0 ; 1燕 6 0 4
扫描 电镜下 的观 察 ( 图 1 。首 先鳞 石 英 都呈 见 ) 细小 鳞 片状集 合 体 , 组成 一个 绒球 体 , 这些 并 在 球 体 的外 边 往往 套着 一 圈方 英 石 , 一 些 单 独 在
的蛋 白石 球 周边 也 包 着 一 个方 英石 壳 , 的大 它 小在 电镜 下测 得为 0 1 0 3” 。 . ~ . m
关 键 词 : 纳 米 ; 白石 ; 离子 添加 剂 ; 橡 胶 蛋 负 硅
中图 分 类 号 : Q 3 .8 T 30 3
文 献标 识 码 : B
文章 编 号 : 7 .2 2 2 o )70 1 .3 1 18 3 (0 6 0 . 90 6 0
蛋 白 石 页 岩 又 名 蛋 白土 、 藻 岩 , 一 种 稀 硅 是
功 释 放 负 离 子 的 橡 塑 材 料 、 维 织 物 、 漆 涂 纤 油 料 , 有 蛋 白 石 宝 石 成 分 的 功 能 性 添 加 剂 , 过 含 通
化物、 亚硝 酸盐 、 氰化 物 、 b № 、 s 有 毒 有 害 P、 A 等 物质 或 元 素 , 具 有 较 好 的脱 色 和 漂 白 性 能 。 并
CO a 265 .7
2.2了研究 蛋 白石 的微 观结 构 , 们 进 行 了 我
2 蛋 白石 页岩 的 研 究 与 应 用 现 状
2 1 扫 描 电 镜 下 的 微 观 结 构 研 究— — 天 然 纳 . 米 级 微 孔 的 发 现
超细粉体及超细粉碎技术简述
基础差 ,引进消化进 口 设备后所产设备的质量 良 莠不
齐, 有的只是低水平 的仿制 , 并 没有改进和提 高。 5 . 2 超 细粉碎 设备发 展 的趋势
4 超细粉碎设备 的分类
精 细陶瓷 原料细化处理、 梯度材料 、 金属与陶瓷复合材料 、 颗粒表面改性 环保 脱硫 超细碳 酸钙 、 固体废物再生利用 、 各种粉状污水 处理剂 化工 印刷 原料处理 、 涂料 、 油漆 、 催 化剂 油 墨生产 、 铜金粉 、 喷墨打印墨盒 、 激光打印和复印碳粉
3 超细粉碎技术
仪器仪表分析和测试技术等学科。 超细粉碎技术不但 粒的晶体结构和物理化学性质的变化规律。
超 细粉 碎技术 。
我 国超细粉碎设 备发展 主要是 在 2 O世纪 7 0 年 代 种类 型已与世界上生产厂商品种不相上下 , 国际上成熟
要研究颗粒粒径减小过程 , 而且要研究粉体过程中颗 末 开始 , 经过 8 0年代 、 9 0 年代 的大力发展 , 目前定 型机
致 认 同和较合 理 的划分 为 细粉体 : 粒径为 l 0 ~ 4 5 m;
超细粉体工业是多学科的组合 , 超细粉体几乎应 微米粉体 :粒径 为 1 ~ 1 0 m;亚微米粉体 :粒径为 用于国民经济的所有部门 , 表2 列 出了超细粉体涉及
0 . 1 ~ 1 m; 纳米粉体 : 粒径 为 O . 0 0 1 ~ 0 . 1 1 X l 。对 于 金 的行 业及 应用 范 围。
粒度砂 、 铸造型砂 、 微 粉磨料 、 超硬材料 、 固体润滑 粮食加工 、 化肥生产 、 添加剂生产 、 催凝剂生产 固体填料 、 补强材料 、 功能性填料及废 旧橡胶制品的再生 原料 制备 、 塑料喷涂 、 增强填料 、 粉末塑料制品
重晶石矿物材料的研究进展
重晶石矿物材料的讨论进展重晶石属于硫酸盐类矿物,化学式为BaSO4,构成为65.7%的BaO和34.3%的SO3。
重晶石属于斜方晶系,硬度3~3.5,密度4.5g/cm3。
矿物晶体透亮至半透亮,以板状或棱柱体产出,并呈现出玻璃、松脂光泽;某些重晶石在底轴面上会呈现珍珠光泽。
重晶石的晶型成板状放射晶簇、粗叶理状、粒状、土状等。
纯重晶石显白色、有光泽,由于杂质及混入物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等,结晶情况相当好的重晶石还可呈透亮晶体显现。
重晶石是一种紧要的含钡矿物,是制取钡和钡化合物最紧要的工业矿物原材料,具有密度大、难溶于水和酸、无毒、无磁性,能汲取—射线、—射线及—射线、热学性质稳定等特点。
世界范围内重晶石资源特别丰富,我国重晶石居世界第一,美国和印度分别居第二和第三。
我国重晶石矿资源丰富,储量和产量均居世界第一,也是世界上最大的重晶石出口国,在国际市场上占有紧要地位。
我国重晶石重要分布在21个省,以贵州省重晶石最多,保有储量占全国的34%,其次是湖南、广西、湖北、陕西、福建等省。
总的来说,我国重晶石矿产资源丰富,质量优异,分布较广,现保有储量和生产本领完全可以保证国家经济建设进展和对外出口的需要,开发前景特别广阔。
1.高纯重晶石的制备技术1.1物理提纯任何一种非金属矿都有它特定的矿物构成和化学构成,自然界的单矿物很少,所以需要一个物理提纯的过程。
重晶石物理提纯的重要方法有:手选、重选和磁选。
其中手选重要是依据重晶石与伴生矿物的颜色、密度等差异,选出块状的重晶石。
一些矿山,由于地质品位高、质量稳定,经手选就可以充足外贸出口要求。
如广西象州潘村矿,用手选法选富矿,粒度为15~30mm,BaS04含量可大于95%。
该方法简单易行,无需设备,但生产率低,资源挥霍大。
重选是依据重晶石与伴生矿物的密度差别,把原矿经洗矿筛分、碎裂、分级脱泥、跳汰、摇床等工艺,可获得品位大于88%的产品。
重晶石嵌布粒度大于2mm,通常用重介质分选、跳汰分选进行选别,重介质分选的最大粒度为50mm,湿式、干式跳汰分选的最大粒度约为20mm;嵌布粒度小于2mm,可用摇床或螺旋分级机进行分选,精选前须用水力旋流器除去泥料以提高选别效果。
一种超细改性元明粉的生产方法[发明专利]
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510822141.6(22)申请日 2015.11.24C09C 1/00(2006.01)C09C 3/04(2006.01)C09C 3/08(2006.01)C09C 3/12(2006.01)(71)申请人湖南衡阳新澧化工有限公司地址421699 湖南省衡阳市石鼓区松木乡友谊村(72)发明人刘建 帅留芳 刘佳(54)发明名称一种超细改性元明粉的生产方法(57)摘要本发明涉及一种超细改性元明粉的生产方法,它包括如下步骤:(1)先将元明粉加入高速混合机搅拌并加热到100~110℃,排气,再将表面活化剂加入高速混合机,搅拌4~8分钟,出料备用;(2)将步骤(1)所得的备用料加入环辊粉磨机中研磨,即得到超细改性元明粉。
本发明工艺简单,研磨、改性一步完成,制得的超细改性元明粉粒度分布均匀,表面活化率高,疏水性好;可减少元明粉超细化后遇水汽团聚和重结晶,产品稳定性好;与高分子材料相容性好,界面结合力强。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页CN 106752088 A 2017.05.31C N 106752088A1.一种超细改性元明粉的生产方法,其特征在于:它包括如下步骤:(1)先将元明粉加入高速混合机搅拌并加热到100~110℃,排气,再将表面活化剂加入高速混合机,搅拌4~8分钟,出料备用;(2)将步骤(1)所得的备用料加入环辊粉磨机中研磨,即得到超细改性元明粉。
2.根据权利要求1所述的超细改性元明粉的生产方法,其特征在于:所述步骤(1)元明粉的粒度为80~120目,白度大于90。
3.根据权利要求1所述的超细改性元明粉的生产方法,其特征在于:所述表面活化剂的加入量为元明粉重量的0.5%~2%。
4.根据权利要求1所述的超细改性元明粉的生产方法,其特征在于:所述表面活化剂为十二苯磺酸钠、硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或一种以上的组合。
关于超细矿物粉体环境安全性,我必须要告诉你这些
关于超细矿物粉体环境安全性,我必需要告知你这些近年来,随着环境医学和环境矿物学的进展,矿物粉体对环境和生物体造成的潜在安全性问题愈发受到人们的重视。
讨论表明:大矿物粉体都具有生物毒性,特别是亚微米和纳米级粉体的毒性效应更为显著。
超细矿物粉体材料在生产和使用过程中,甚至废弃以后,会以一种新的形态进入到环境中,其独特的结构和特别的构成成分在环境中极易被汲取或转化,并释放自由基、重金属等高活性和有毒有害物质,从而破坏环境和生物体体系平衡。
矿物大颗粒因其本身会释放毒性物质而表现出毒性,矿物粉体因其特有的超细效应诱导或者直接攻击细胞和微生物个体的特定部位而产生毒性,也有矿物超微粉体因其猛烈的吸着性极易携带其他有毒有害物质被生物体汲取而产生毒性。
按其作用对象不同,将超细矿物粉体环境安全性重要分为流行病学调查、微生物活性和细胞毒性三类。
1、矿物粉体流行病学调查超细矿物粉体能经过人体呼吸系统整个过程,进入人体后会在呼吸道中沉积,粉体颗粒本身及其溶出物导致机体组织功能紊乱,从而导致病变的发生。
粉体流行病学调查对象由长期在粉体环境下作业的工人,后来扩大至整个大气粉体环境中的人群。
在我国,以生产性粉体引起的法定职业病尘肺病为例,累计尘肺病例60余万人,近年每年新发尘肺病例在1万人左右,并且有上升趋势。
另外,流行病学调查结果显示,长期暴露在较大浓度的粉体环境中,呼吸道系统癌症发病率明显上升。
石棉粉体与间皮瘤、纤维肉瘤、腺癌和鳞状细胞癌的发生有直接关系,长期暴露在高浓度水泥粉体条件下会导致最大肺活量(FVC)降低。
宝石加工工人多发肺结核、肺气肿等疾病。
在建筑工业中,可吸入混凝土粉体的浓度远高于规定的安全底线,要想阻拦硅肺病非常困难。
纤维状沸石如毛沸石的危害性已引起了相当的关注。
讨论结果表明,农业粉体及其个别均能因其黏膜炎性和化脓性支气管炎、支气管四周的肺炎和肺脓肿、遍布性肺硬化、并形成个别的肺结节、淋巴组织增生等明显的生物学作用,并已被临床和形态学所证明。
超细矿物粉体增强材料的研究与开发
材料复 合后 , 出独特 的物理 、 表现 化学性质的机理 , 而依据此机理开发 出各种超细 矿物粉体增强 材料 . 继 关 键词 : 超细矿物粉体 ; 表面改性 ; ; 填充 复合 ; 增强材料
中图分类号 :6 3 7 0 1 .
文 献标 识码 : B
人类 应 用 的材料 多种 多样 , 目前 还 没有 统 一 的分 类 方 法. 物 理 化 学属 性 来 分 , 分 为 金 属 、 机 非金 从 可 无
维普资讯
青海师专学报( 教育科学 )
J R L OF Q ̄ GHA U OR T A ER C L GE OU NA IJ NI E CH S’ OL E
( d ct nS i c E u ai c n e o e J
20 O 7年 第 5 N . 2 c 0 .0r 5 7收稿 日源自 :0 7— 4—1 20 0 0
作者 简介 : 张继成 ( 95一) 男 , 海乐都人 15 , 青
8 ・ 4
・
维普资讯
张继成 : 超细矿物粉体增强材料 的研究与开发
酸钙 ( a O ) C S 晶须 、 钛酸钾 ( T 晶须等工业 化产 品供应市场 , i ) O 晶须在 复合材料 中的增强作用是非 常突 出的. 碳化硅晶须具有高强度 、 高硬度 、 高模量 、 良好的化学稳定性 、 耐磨耐腐蚀 、 高温 氧化等优 良性能 , 抗 并 且 细小 的 晶须 有利 于 晶须 与基 体材 料 的复合 , 更 好地 改善 材 料 的性 能 . 化硅 晶须 的加 入 对 陶瓷 的韧性 以便 碳 具有 明显的改 善作 用 , 裂韧性 可提 高 1— 断 2倍. 报道 2 vl i/ l 体系 中, 据 0o%SC A: , 0 测得 的热传 导率 比 A: 基体的热传导率高出 5 % , l : 0 0 其抗热冲击性原来在 406 0 0下弯 曲强度急剧下降 , ' 而现在 90 ' 0 0 时抗弯 曲 6 强度不降低. 此外 ,i SC晶须 的加入对改变其高温蠕变性有 明显效果.i SC晶须增强的 A: 复合陶瓷已经得 l , 0 到了实际应用 , 这种材质 的车刀 , 不但寿命长 , 其切削效率也较普通车刀明显提高 , 其应用潜力极大. 据推测 , 20 00年美 国陶瓷刀具的销售额为 5 3 . 亿美元. 专家们预见 ,l 2 世纪材料发展的主要方 向是纳米复合材料系 统, 可望获得 从 室温 到 10 0断 裂韧 性 为 1M a的 复合 材 料. 铝 基合 金 中加 入 SC晶须 可 以 大 幅度 地提 5 06 ' 5p 在 i 高材料的弹性模量 , 改善合金的低 、 高温强度 , 疲劳强度 , 大大提高合金的耐磨性能. 1 表 是碳化硅 晶须的加
超细改性硅微粉(ST粉)在隧道喷射混凝土中的运用
超细改性硅微粉(ST粉)在隧道喷射混凝土中的运用摘要:在高速公路隧道施工过程中,一直以来隧道喷射混凝土超耗严重,其中因喷射混凝土施工时回弹造成的超耗占比达到20-25%。
本文依托勐绿高速公路工程项目,通过对喷射混凝土中掺加矿物外掺ST粉进行应用研究,从施工配合比设计、工艺性试验、经济效益到施工质量、进度、环水保及职业健康等方面进行试验分析总结,并在实践中推广运用,有效的降低了喷射混凝土施工的回弹损失。
关键词:ST粉;隧道喷射混凝土;运用;降低回弹损失1、工程概况勐绿高速公路起于云南省西双版纳傣族自治州勐腊县,经普洱市江城县,止于红河州绿春县城,是云南省高速公路网的重要组成部分。
主路线全长214.15公里,双向四车道,设计行车速度80公里/小时。
由我单位承建的倮德隧道设计为左、右线分离式隧道,左线长1930米,右线长1825米,属长隧道,为我项目重点控制性工程。
隧道围岩等级分别为Ⅳ级和Ⅴ级,地质主要以粉质黏土、泥岩、泥质粉砂岩为主,围岩松散破碎,富水性强,泥岩遇水易软化。
倮德隧道采用进出口对向掘进,前期施工时喷射混凝土回弹量大,洞内粉尘大,初支表面渗水严重,初支强度上升较慢。
为降低隧道喷射混凝土的回弹损失,提高初支质量,加快施工进度,本项目部特采用一种新型混凝土矿物掺合料——超细改性硅微粉(ST粉)。
2、超细改性硅微粉(ST粉)简介超细改性硅微粉(简称ST粉)是攀枝花锐歌新材料科技有限公司依托攀枝花当地独特资源优势,甄选含活性SiO2、CaO、Al2O3及TiO2等元素多种原材料,生产而成的一种新型硅钛复合混凝土矿物掺合料。
SiO2含量85%以上、TiO2含量5%以上,3d活性指数大于75%,28d活性指数大于95%,粒径1250目~6000目,比表面积≥1200m2/kg,需水比≤105%。
较普通的硅灰产品,该产品具有以下优势:①粒径跨度较大,级配优良;②分散性好;③需水比明显降低;④有效降低混凝土干缩率;⑤显著增强混凝土密实性;⑥可散装罐车运输。
云母和滑石粉是橡胶中使用的补强填料的例子
云母和滑石粉是橡胶中使用的补强填料的例子云母是一种具有层状结构的矿物,主要包括硅酸铝钾、铝镁铁等成分。
它具有优异的物理和化学性质,因此被广泛应用于橡胶工业中。
云母的层间结构使其具有优异的薄片状特点,可以有效地改善橡胶的机械强度、耐热性和耐磨性。
云母还具有很好的增韧性和抗折性,能够增加橡胶制品的强度和硬度。
云母在橡胶中的应用主要有两种形式,一种是以氧化铝为主要成分的云母粉体,另一种是以云母纤维为主要成分的云母纤维素。
云母粉体主要用于增强硫化橡胶的力学性能,改善制品的抗拉强度、弹性模量和硬度。
云母纤维素则主要用于增强硫化橡胶的抗撕裂性能和耐热性能,使橡胶制品具有更好的抗裂能力和耐用性。
云母粉体在橡胶中的应用可以通过填充增强或粒子复合两种方式进行。
填充增强是将云母粉体加入到橡胶中作为填充剂,通过填充效应来增强橡胶的力学性能。
云母粉体具有较高的比表面积和较好的相容性,能够与橡胶基体良好地相互作用,提高橡胶的力学强度和耐磨性。
粒子复合是将云母粉体与橡胶基体形成复合材料的一种方式,通过云母粉体与橡胶基体之间的互相作用来改善橡胶的物理和力学性能。
云母粉体可以通过改变其加入量和分布来调节橡胶的性能,例如,适量的云母粉体能够提高橡胶的硬度和强度,而过多的云母粉体则可能导致橡胶的延展性和弯曲性变差。
滑石粉是一种由氢氧化镁和氢氧化铝组成的矿石,具有较好的耐热性、耐磨性和电绝缘性能。
滑石粉在橡胶中的应用主要是通过填充增强的方式进行,类似于云母粉体的应用。
滑石粉的细小颗粒结构使其能够填充在橡胶基体中,提高橡胶的机械强度和耐磨性。
滑石粉还具有很好的吸湿性和抗裂性能,能够增加橡胶制品的耐用性和耐候性。
同时,滑石粉的高熔点和低导热系数使其具有优异的耐热性能,在高温环境下仍能保持较好的物理和力学性能。
总之,云母和滑石粉是橡胶中常用的补强填料。
它们能够提高橡胶的力学性能、耐热性能和耐磨性能,使橡胶制品具有更好的强度、耐用性和耐候性。
粉煤灰特性及作橡胶补强填料研究
T er s l h w t a p l o t t n te f h r d c r ih rta eGB a d e tr r es n ad , n ed n i f i w r h e h eu t s o t ul u r gh so epo u t weehg e nt n n epi t d r s a dt e s o c i l e a t s h — se t s h h s a h y t wh h s o tn h
面 活 性 和 较 大 的 比表 面 积 []因 此 , 煤 灰作 为 塑 3, - 5 粉 料、 胶 工 业 中填 料 的研究 , 橡 是粉 煤 灰 高 附加值 利 用 的重要 研究 方 向之 一 。粉 煤灰通 过表 面活性 处理 , 可 作 为橡 胶 的补强 材料 , 橡胶制 品的生产成本 。 降低
1 粉煤 灰性质 研究
1 0 0 2 0 0 30 0 4 0 0 b0 0
温度/C '
图1 粉 煤灰T G曲 线
11 粉煤 灰 的化 学成分及 基本 性质 .
本试验 所 用粉
从 图 1 看 出 , 10 2 可 在 0 ~10℃之 间 , 煤灰 热 失 粉 重较大 , 从开始到 10℃ , 失重接近 0 %, 2 热 . 这部分为 3 粉煤 灰 表 面 的吸 附水 。而在 10℃左右 热 失重 大约 0
本研
对粉 煤灰进行测 试 , 结果见 图 3 。从 图 3 看 出 , 煤 可 粉
究 的技 术 关键是 确定 体系 “ 矿物 / 改性药 剂 / 胶基 橡 质材料 ”的三相 界面 性质 , 使之 具有 与 白炭 黑相 近 的 性能 。 丝绳芯输送 带的关键技 术是橡 胶与镀铜 ( 钢 锌) 钢丝 的粘合 强度 , 实现 的方法 之一是使 用 以环烷 酸钴 与 白炭 黑为其主要 组分 的钴 盐粘合体系 。 由粉 煤 灰 的性 质 和 x射 线 衍 射 分析 结 果 , 以 可 推断: ①粉煤 灰 的玻璃 体是 由于 煤粉高温 燃烧 后迅 速
粉体技术在无机材料领域的应用
粉体技术在无机材料领域的应用摘要:以玻璃、水泥、陶瓷为主的传统无机材料已经满足不了时代的需求,新兴的粉体技术给无机材料的应用注入了新的活力。
本文主要总结了粉体技术对传统无机材料性能的改善以及在矿物加工方面的影响,特别是纳米粉体拓宽了无机材料在能源、环保、催化方面的应用。
关键词:矿物加工水泥粉体精细陶瓷纳米粉体Abstract:Mainly glass, cement, ceramic traditional inorganic material already can't satisfy the demand of The Times, the emerging technology of powder to the application of inorganic materials has injected new vitality.This paper mainly summarizes the to improve the performance of powder technology in the traditional inorganic materials and the influence of the mineral processing, especially nano widened the inorganic materials in energy, environmental protection, catalytic applications.Key words:Mineral processing cement powder fine ceramic nano powder引言粉体技术是随着近代科技的发展而发展起来的一门新兴科学技术,它是物理、化学、化工、机械、冶金、材料、生物、信息控制等学科的交叉学科。
无机材料的应用历史也很久远,传统的无机材料仍有用武之地,但生产过程中的污染及优良性能的单一这些缺点显而易见。
无机矿物补强橡胶的研究现状与展望
油工业 的副产品 ,成本 高,使用过程 中污染严 重 ,因 此 ,人 们 一 直 在 寻 求 炭 黑 的 替 代 品 。
M. . g e 的 研究表 明 ,对无 机天 然或 合 成粉 P Wan c
者称为填充剂补强作用。显然无机矿物在橡胶中
起填 充补 强作 用 。
体进行适 当的改性处理后 ,可 以达到与炭黑相接 近的增强效果。自上世纪 7 0年代起至今 ,国内 外对用廉价的非金属矿材料替代炭黑做了大量的
料的发展 ,主要涉及 用作高分子材料 ( 如橡 胶、 塑料 、胶粘 剂 等 ) 以及 复 合材 料 的补 强材 料 、涂
料 和颜料填 料 的非金 属矿物 粉体 ,如方解 石 、高
岭土 、滑石 、硅 灰石 、石 英 、长 石 、叶蜡 石 、膨
胶”投入大规模工业生产 ,全球 的传统橡胶工业
必 然 要面临一 次 巨大 的变 革一一 把 低成 本 、低能 耗 、高性能 、无污染 的天 然矿物 补 强材 料适 当改
科学研 究和应 用探 索 。用作 补强材 料 的矿物 已成
收稿 日期 :2 0 —02 0 51 .6
在橡胶中加入填料 ,最初的目的是降低成本 和增强橡胶制品的刚度和硬度 ,但人们很快就意
识 到加 入某些 填料 还可 以大 大提 高橡 胶制 品 的强 度和 韧性 。He el g和 Ph 最早 对 橡 胶填 料 进 i rn n i al 行 了系 统 研 究 。1 2 9 5年 Wi a d提 出 了 填 料 和 e n g 橡 胶相 互作 用的假 说 。以后 不 同的 研 究者根 据各
维普资讯
煤 20 0 6年第 1期
炭
加 工 与 综 合
利 用
No 1 2 0 . . 0 6
我国硅灰石及其填充塑料的研究进展
4.1填充改性工艺 无机粒子填充改性塑料,常用的工艺方法有 2种:一次造粒法和母粒法。一次造粒法,即无机 粒子进行(或不进行)表面处理后,与树脂粉料或 粒料等一次混料后挤出、造粒,所得的改性粒子直 接用于成型各种制品;母粒法,即无机粒子进行 (或不进行)表面处理后,与树脂、助剂等按配方比
他表面活性剂对硅灰石粉进行表面处理.并对不 同配方膜的表面和力学性能进行比较,选取了合 适的表面处理剂。贺昌城等人【9以KH 550和DL一 411一D铝酸酯偶联剂对针状和超细2种硅灰石粉
KH 550、
O.30%,烧失1.48%;其主要性能数据如下:每100
g吸油量为23.3l mL,水萃取pH值7.8,水分
O.10%,水溶物O.26%,白度89.70%,筛余物 0加%。其低铁含量、低吸水率等特点对其用于填 充塑料很有利。 我国硅灰石的产量仅次于美国,但由于国内
销路尚未打开,产品多出口到日本、德国、加拿大
等国。日本以前从美国的长濑产业公司进口,现在 也从我国进口。国内硅灰石的生产厂家有吉林省 梨树县硅灰石矿业公司、辽宁铁法兴源超细增强 材料有限公司、江苏省溧阳明华矿业公司等。 4我国硅灰石填充改性塑料的研究现状 硅灰石是原国家建材局重点鼓励、优先发展 的新材料.被中国工程塑料工业协会确认为一种 新兴的具有特色的无机增强材料。我国的科研工 作者从20世纪80年代中期就已经开始了以硅灰 石对塑料进行填充改性的研究工作,并取得了一
1分钟了解非金属矿物增强材料
1分钟了解非金属矿物加强材料矿物粉体材料作为填料时,可有效提高高聚物基复合材料(塑料、橡胶、胶黏剂)的力学性能(弹性模量、拉伸强度、刚性、撕裂强度、冲击强度、摩擦系数、耐磨性等),这些粉体材料就成为矿物加强材料。
矿物材料的加强重要取决于对其粒度或比表面积和颗粒形状,矿物加强材料可分为针状加强材料、片状加强材料和粒状加强材料。
矿物加强材料的加强效果次序为:针状填料>片状填料>粒状填料。
矿物加强材料在基料中的流动性次序大致为:片状填料>针状填料>粒状填料。
下面我就按次序为大家介绍一下硅灰石、云母、滑石、高岭土、石墨、硫酸钙晶须、碳化硅晶须、氧化铝晶须等矿物加强材料。
1、针状硅灰石加强材料硅灰石(Wollastonite)是一种钙的偏硅酸盐矿物,化学分子式为CaSiO3,理论化学成分为CaO48.3%,SiO251.7%,目前被广泛用作工业矿物原材料的重要是低温三斜硅灰石。
(详情请点击:1分钟了解硅灰石)(1)加工方法硅灰石的结晶构造决议了即使是细小颗粒也呈纤维状或针状的性质。
硅灰石的а晶型长径比为5:1,晶型为20:1,最高可达30:1,其长径比随粉碎方式的不同有很大的差异。
提高硅灰石产品的长径比,关键在于粉碎过程中采纳适合的粉碎方式保持矿物原有的结晶结构。
超细粉碎设备产品特性冲击式粉碎细度10—30m,长径比10—12气流粉碎较高的长径比12—15搅拌磨平均细度4.5m,长径比6—8振动磨细度90%<20m,长径比8雷蒙磨<11m占50%,平均长径比8.4球磨机细度13—16m,长径3—4(2)应用特性高长径比(10)硅灰石粉体可以代替石棉纤维、造纸纤维以及塑料和橡胶等高聚物基复合材料的高级加强填料等,在工业上有着极高的应用价值,如作为塑料填料,可以提高其制品的强度和尺寸稳定性。
应用领域指标要求硅酸钙板加强材料80—300目,纤维状,长径比10—20工程塑料、尼龙填料800—1250目,纤维状,白度86%,长径比10左右,有的要求除铁造纸(改性)专用填料规格1000目,纤维状,长径比10无黑点,白度83%—88%2、片状云母加强材料云母可分为白云母、黑云母和锂云母三大类。
超细粉体复合矿物掺合料在混凝土中的应用研究
超细粉体复合矿物掺合料在混凝土中的应用研究简介混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的重要材料,其性能与材料的选择和混合比例密切相关。
超细粉体复合矿物掺合料是指将超细矿物粉体加入混凝土中的一种材料,具有较高的细度和反应活性,可以提高混凝土的力学性能和耐久性能。
本文将对超细粉体复合矿物掺合料在混凝土中的应用进行研究。
一、超细粉体复合矿物掺合料的种类和特点超细粉体复合矿物掺合料主要包括硅灰、石灰石粉、煤灰以及其他活性粉料等。
这些掺合料具有细度高、反应活性强的特点,可以填充混凝土中的孔隙结构,提高混凝土的致密性和强度。
此外,超细粉体掺合料还可降低混凝土的温度升高,减少龟裂倾向,提高混凝土的耐久性。
二、超细粉体复合矿物掺合料在混凝土中的作用机理1.填充效应:超细粉体掺合料能填充混凝土中的孔隙结构,填充效应能有效提高混凝土的致密性和力学性能。
2.嵌填效应:超细粉体掺合料的颗粒尺度较小,能在水泥基体中形成较好的嵌填效应,从而增加混凝土的致密度和强度。
3.水化反应:超细粉体掺合料能够参与水化反应,形成水化产物,从而提高混凝土的强度和耐久性。
三、超细粉体复合矿物掺合料在混凝土中的应用1.混凝土强度的提高超细粉体掺合料的添加能够填充混凝土中的孔隙结构,减少混凝土的孔隙率,提高混凝土的密实性和强度。
研究表明,适量添加超细粉体掺合料可以显著提高混凝土的抗压强度和抗拉强度。
2.混凝土耐久性的提高3.混凝土的可持续性发展结论超细粉体复合矿物掺合料是一种在混凝土中应用广泛且效果显著的掺合料。
通过填充效应、嵌填效应和水化反应等机理,超细粉体掺合料能够提高混凝土的力学性能和耐久性能,达到提高混凝土质量和可持续发展的目的。
因此,超细粉体复合矿物掺合料在混凝土中的应用具有重要的研究和推广价值。
超细粉体技术概况及发展趋势
超细粉体技术概况及进展趋势1.超细粉体概述1.1定义对于超细粉体的粒度界限,目前尚无完全一致的说法。
各国、各行业由于超细粉体的用途、制备方法和技术水平的差别,对超细粉体的粒度有不同的划分,例如日本将超细粉体的粒度定为0.1m以下。
近来国外有些学者将100m~1m的粒级划分为超细粉体,并依据所用设备不同,分为一级至三级超细粉体。
对于矿物加工来说,我国学者通常将粒径小于10m的粉体物料称为“超细粉体”。
1.2超细粉体的特性目前,对超细粉体的特性还没有完全了解,已经比较清楚的特性可归纳为以下几点:(1)比表面积大。
由于超细粉体的粒度较小,所以其比表面积相应增大,表面能也加添。
比表面积大,使其具有较好的分散性和吸附性能。
(2)活性好。
随着粒度的变小,粒子的表面原子数成倍加添,使其具有较强的表面活性和催化性,可起补强作用,具有良好的化学反应性。
(3)熔点低。
很多讨论表明,物质的粒径越小,其熔点就越低。
(4)磁性强。
超细粉体的体积比强磁性物质的磁畴还小,这种粒子即使不磁化也是一个永久磁体,具有较大的矫顽力,是制造高密度记录磁带的优良原材料。
(5)光汲取性和热导性好。
超细粉体特别是超细金属粉体,当粒度小于100nm以后,大呈黑色,且粒度越细色越黑,这是光完全被金属粉体汲取的原因。
1.3超细粉体的制备方法超细粉体的制备方法有很多,但从其制备的原理上分重要有两种:一种是化学合成法,一种是物理粉碎法。
化学合成法是通过化学反应或物相转换,由离子、原子、分子经过晶核形成和晶体长大而制备得到粉体,由于生产工艺多而杂、成本高、而产量却不高,所以化学合成法在制备超细粉体方面应用不广。
物理粉碎法是通过机械力的作用,使物料粉碎。
物理粉碎法相对于化学合成法,成本较低,工艺相对简单,产量大。
因此,目前制备超细粉体材料的重要方法为物理粉碎法。
常用的超细粉碎设备有气流粉碎机、机械冲击粉碎机、振动磨、搅拌磨、胶体磨以及球磨机等。
2超细粉体的应用超细粉体不仅本身是一种功能材料,而且为新的功能材料的复合与开进呈现了广阔的应用前景。
不同矿物填充PA6的性能研究
材料的性能通常是由其结构决定的,对于填充型
30
抗氧剂 1098
抗氧剂 168
TAF
黑色母
0.1
0.1
0.5
1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.5
1
0.5
1
0.5
0.5
0.5
1
1
1
的材料,填料的结构形态是影响材料性能的关键因
素。5 种矿物中碳酸钙和玻璃微珠微观上是呈现球
率 5 mm/min;弯曲性能参照 ISO 178:2010 进行测试,
作者简介:刘路(1991—),
男,湖北孝感人,
硕士;研究方向:尼龙改性。
- 46 -
第9期
2021 年 3 月
No.9
March,
2021
江苏科技信息 · 应用技术
表 1 实验配方设计
试样编号
0#
1#
2#
3#
4#
5#
质量分数/%
No.9
March,
2021
究[J].塑料助剂,2008(4):
46-48.
[5]唐良忠,刘罡,叶淑英,等.玻璃微珠/玻纤复合增强
PA6 的研制[J].塑料,2004(5):
74-76.
[6]高岩磊,韩卫荣,牟薇.PA6/云母复合材料界面改
性研究[J].塑料工业,2011(6):
24-26.
[7]冯钠,黄锐,徐德增,等.纳米碳酸钙填充尼龙 6 体
量具。热变形维卡测定仪:
40-197-100,
CONSFELD。
再生混凝土中超细粉料的应用研究
再生混凝土中超细粉料的应用研究一、概述再生混凝土是指采用废弃物、建筑垃圾、钢渣等废弃物料作为主要原材料,通过一系列物理化学反应制成的混凝土产品。
再生混凝土具有资源利用、环保减排、经济效益等多重优势,近年来得到了广泛的应用和推广。
然而,再生混凝土中仍存在一些问题,如强度低、耐久性差等,这些问题制约了再生混凝土的应用范围和推广。
超细粉料作为一种新型混凝土掺合料,具有微细颗粒、高活性、优异的填充效应等特点,被广泛应用于混凝土材料中。
本文将就再生混凝土中超细粉料的应用进行研究。
二、超细粉料的特性及作用2.1 超细粉料的特性超细粉料是指粒径小于5微米的细颗粒物料,通常使用的有矿物超细粉、煤矸石超细粉、硅灰等。
超细粉料具有以下特点:(1)颗粒细小,比表面积大超细粉料的颗粒细小,比表面积大,可以与水中的水泥颗粒形成更多的水化物胶凝体,从而提高混凝土的强度和耐久性。
(2)高活性超细粉料与水泥反应速度快,可以促进水化反应的进行,提高混凝土早期强度。
(3)填充效应好超细粉料可以填充混凝土中的毛细孔,减少混凝土孔隙率,提高混凝土的致密性和耐久性。
2.2 超细粉料在混凝土中的作用(1)提高混凝土强度超细粉料可以与水泥颗粒形成更多的水化物胶凝体,填充混凝土中的毛细孔,从而提高混凝土的强度。
(2)提高混凝土的耐久性超细粉料可以填充混凝土中的毛细孔,减少混凝土孔隙率,提高混凝土的致密性和耐久性。
(3)提高混凝土的抗渗性和抗裂性超细粉料可以填充混凝土中的毛细孔,减少混凝土孔隙率,提高混凝土的致密性和耐久性,从而提高混凝土的抗渗性和抗裂性。
三、再生混凝土中超细粉料的应用研究3.1 再生混凝土中超细粉料的应用现状目前,国内外学者对再生混凝土中超细粉料的应用进行了大量的研究。
国内研究表明,采用部分替代水泥的方式添加超细粉料可以提高再生混凝土的强度和耐久性,同时减少水泥的使用量,降低成本。
国外研究表明,采用部分替代骨料的方式添加超细粉料可以提高再生混凝土的强度和耐久性,同时减少骨料的使用量,降低成本。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
表面的亲水性减弱,憎水性加强,促进了粉体在硅
橡胶中的分散,致使二者接触面积增大。矿物粉
体的增强作用加强,因而硫化胶的力学性能提高。
分析表 的数据,可以看出,同一种矿物粉
体,不同的偶联剂,其增强效果不同。在所选择的
几种偶联剂中,硅烷偶联剂
和硼酸酯偶联
剂 的增强效果最好;硅烷偶联剂
次之;
钛酸酯偶联剂
较差。用
第 卷第期
矿物学报
,
年月
,
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
文章编号:
()
作为硅橡胶增强填料的超细 改性矿物粉体研究
吴季怀 魏从容 沈 振 胡东红 陈亦可
(华侨大学 材料物理化学研究所,福建 泉州
)
摘要:采用材料物理化学和复合材料的方法,系统地研究了八种矿物及其超细粉体和改性粉体与硅橡胶基体
容性最差。重钙的表面能[ ]较高(
/ ), 粉体粒度的下降,比面积增大,与硅橡胶基体的接
且表面活性小,因而增强性能也较差。
触面积增大,相互作用加强,因而矿物粉体的增强
! 矿物粉体的粉体性质与增强性能 的关系
性能提高。但矿物粉体的粒度达到一定程度后, 进一步超细化对矿物粉体增强性能的提高作用不 显著。例 如 和 ,尽 管 它 们 的 粒 度 差 别 较
)。以单一矿物、单
一改性的矿物作填料,以 、 做填料的硫化胶
的力学性能也列于表 中。
通过双改性法和填料掺合法而得到的新型填
料,其增强性能有较大的提高。由表 可见,双改
性粉体(
)的 增 强 性 能 优 于 单 改 性 粉 体
( ),并 基 本 上 超 过 。 掺 合 粉 体(
)的增强性能进一步提高,其力学性能已完
的联系。
Hale Waihona Puke 的力学性能就较差。在以未改性矿物粉体为填料
! 矿物粉体的表面性能对增强性能 的影响
的硫化胶中,! /! 值按实验编号 ! ! ! ! 的顺序减小,相应的硫化胶的抗拉强度也按 同样顺序下降。在改性矿物粉体为填料的硫化胶
填料表面性能取决于填料的化学组成、表面 中也存在类似的规律。
基团、表面能、结构缺陷等因素。如果说,填料的
表 石英粉的增强效应
样品
抗拉强度/
久置石英粉
刚粉碎石英粉
力学性质 定伸模量/
抗撕强度/ ·
!!
填料粒度/
"!
"!
"!
复合矿物粉体对增强性能的影响
为探讨填料的互补效应,我们制备两种填料:
#先用 改性滑石粉体,然后再用
改性
之,得到双改性粉体(
);$把 改性
的滑石粉体与用
改性硅灰石粉体等比例掺
合,得到混合填料(
匹配也是影响矿物粉体增强性能的一个因素[ ]。
高岭土粉体的表面能[ ]为
/ ,在 所 选 择
表 矿物填料的种类对硅橡胶增强的影响
填料
抗拉强度/
抗撕强度/ ·
定伸强度/
伸长率/
邵尔硬度
回弹率/
注: 滑石粉; 石英粉; 纤维状硅灰石粉; 粒状硅灰石粉; 高岭土粉; 叶蜡石粉; 绢云母粉; 重钙粉
收稿日期:
体,表面缺陷多,活性点多,反应性能好;当粉体长 时间搁置后,体内和表面质点的相互扩散,粉体表 面对空气中的水分和其他气体的吸附,使之表面 缺陷减少,活性点减少,反应性能降低。
第期
吴季怀等:作为硅橡胶增强填料的超细改性矿物粉体研究
#############################################################
全超过 ,并接近 。可作为硅橡胶增强剂部
分替代 使用。复合填料的增强性能优于单一
可以通过脱羟的形式与
反应,形成牢固的
化学键,改性效果较好。而在滑石矿物的表面,羟
基较少,化学改性时与
反应的效果不佳,改
性效果不是很好。
"## 表面羟基 由表 可见,以未煅烧的粉体为填料,其硫化
胶的力学性能要优于煅烧粉体。实际上这是粉体 的表面基团的变化引起的。矿物粉体经过 煅烧后,表面羟基通过脱水而缩聚,形成极性较小 的硅(铝)氧基。在填料与填料、填料与橡胶基体 的相互作用方面,硅(铝)氧基的作用比羟基小,因 而煅烧后的矿物粉体的增强作用较小,所形成的 复合材料的力学性能较差。
基金项目:国家自然科学基金项目(批准号:
)
矿物学报
年
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
的几 种 矿 物 粉 体 中 最 高,与 硅 橡 胶 基 体 的 表 面
定伸强度等均有所上升。这一规律在所选
能[ (]
/ )差值最大,因而与硅橡胶的互 择的 种矿物中都存在。其主要原因是随着矿物
和
中不含有这些特殊的基团,
橡胶基体键合,从而提高填料的增强性能。偶联 用它们改性的矿物粉体增强效果则一般。
剂 中含有硼酸酯基,它可使矿物粉体的表面
填料
抗拉强度/
表! 不同偶联剂的表面改性对硅橡胶增强性能的影响
抗撕强度/ ·
定伸强度/
伸长率/
邵尔硬度
回弹率/
注:下标 为(
, )—
,和 ;
分别为矿物填料表面改性时所用的偶联剂;
!" 矿物粉体的粒度
大[ ],但增强性能差别并不大。这是因为矿物粉 体的粒度到达一定程度后,进一步超细化,粉体的
我们把填料的粒度、比表面、长径比、聚集态 结构和晶态归结为填料的粉体性质[ ]。由表 的
表面能将急剧上升,填料粉体结聚以降低体系自 由能的倾向增大,矿物粉体在橡胶中分散度下降,
结果可看出,对同一种矿物而言,随着矿物粉体粒 使得增强性能提高不大。而且粒度太细也增加了
其他 种矿物粉体者。这主要是后 种粉体的表
面有较多表面羟基和吸附水,在硫化胶制备的混
炼和硫化过程中,这些表面吸附水将受热释放,在
硫化胶内部造成缺陷和空洞,从而降低粉体的增
强效果。矿物的表面吸附水也影响填料在硅橡胶
有机相中的分散,导致粉体的增强性能下降。而
滑石、石英、硅灰石粉体没有表面吸附水,因而增
强性能较好。另外,矿物粉体与硅橡胶的表面能
硅橡胶基体中增强行为的研究结果一致。
由表 的数据可见,矿物粉体与硅橡胶基体
以上的研究结果表明[ ]:粉体填料的尺寸、 的界面粘附功与界面张力的比值(! /! )与硫 比表面积、形状、聚集态结构等是影响其增强性能 化胶的抗拉强度呈正相关关系。也就是说二者比
的重要因素。而粉体的晶态与增强性能没有必然 值大,硫化胶的力学性能就好;比值小,则硫化胶
硅灰石 "粉体和硅灰石#粉体的化学组成 和表面基团显然相同。但在形状上,前者为颗粒 状,后者为针状或纤维状[ ]。选择粒度比较接近 的 和 粉体[ ],比较其增强效果(表 )。由 表 可知,以 为填料的硫化胶的大多数力学性 能均优于以 为填料者,即,在其他条件相近,纤 维状填料的增强性能优于颗粒状填料。
关键词:硅橡胶;矿物粉体;增强填料
中图分类号: ;
文献标识码:
作者简介:吴季怀,男, 年生,教授,博士学位,主要从事无机非金属材料、矿物材料和有机—无机复合材
料研究
矿物粉体硅橡胶增强填料制备的关键问题 是矿物粉体与橡胶基体的相互作用。目前尚未见 到以天然矿物为原料增强硅橡胶的报道,填料与 硅橡胶基 体 相 互 作 用 的 研 究 在 国 内 外 也 开 展 不 多,尤其缺乏系统研究。本文报道作者几年来在 矿物填料与硅橡胶基体相互作用的研究结果。
度的减小,比表面积的提高,硫化胶的抗拉强度和 矿物加工的难度和生产成本,意义不大。
填料!
抗拉强度/
表! 矿物填料的粒度对硅橡胶性能的影响
抗撕强度/ ·
定伸强度/
伸长率/
邵尔硬度
回弹率/
注:! 下标 ,, 分别表示矿物粉体经过 次, 次, 次超细粉碎; 代表气相白炭黑, 代表沉淀白炭黑
!! 矿物粉体形状
! 矿物种类对增强作用的影响
以滑石( )、石英( )、硅灰石 !( )、硅灰石" ( )、高岭土( )、叶 蜡 石( )、绢 云 母( )、重 钙 ( )等粉体为填料,按文献[ ]的配方和工艺制备
硅橡胶硫化胶。从表 可看出,以前 种粉体为
填料的硫化胶的抗拉强度、抗撕裂强度、 定
伸强度、回弹率、邵尔 型硬度等明显优于填充
复合材料的粘附功与界面张力比与硫化胶力
粉体性能将更多地影响填料与橡胶基体相互作用 学性能呈正相关关系有多方面的原因[ ,]。粘附
的“量”的话,那么,填料的表面性能将更多地影响 功侧重与反映填料与基体界面间的结合能力,界
填料与橡胶基体作用的“质”。这种作用将直接影 面张力则侧重于反映填料与基体界面间分离的能
改性的矿
物粉体具有较好的增强性能,是由于在偶联剂
矿物学报
年
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
分子中含有能与硅橡胶基体反应的乙烯基, 能下降较多,用 改性,粉体的增强效果较好;
在过氧化物硫化的硅橡胶体系中,乙烯基能与硅 而
为( )!— ( — ’— )";
为(
)
; 为 — — —( ’)
同一偶联剂,不同的矿物,其增强效果不同
(表 )。造成这种不同的增强效果来源于偶联剂
的选择性,更具体地说,来源于改性前矿物粉体的
表面基 团 的 差 异。 根 据 硅 灰 石 的 组 成 和 基 本 结
构,其表面具有适量的羟基,在化学改性时,它们