活化粉煤灰填充聚氯乙烯板材的研究
改性粉煤灰填充塑料的研究
粉煤灰/HDPE共混复合材料的探索实验1 实验原料与方法1.1实验原料高密度聚乙烯树脂（HDPE）：DMDA8008，熔化温度为：200~250℃之间，熔体流动速率为7.3g/min（210℃/1.2kg），密度为0.9566g/cm3，新疆独山子石化有限公司；粉煤灰；硅烷：KH-550（氨丙基三乙氧基硅烷），有效物质量98%以上，用量为1~3%，南京奥诚化工有限公司；氧化聚乙烯（PEG），熔点为66~70℃，密度为1.125g/cm3，南京扬子精细化工有限责任公司。
1.2 实验方法1.2.1 仪器设备密炼机S(X)M-1L-K 常州苏研科技有限公司注塑机HF-500 宁波飞鹰有限责任公司万能试验机CMT-6104 深圳市新三思材料检测有限公司悬臂梁抗冲击试验机ZBC-25B 深圳市新三思材料检测有限公司1.2.2 样品制备1.2.2.1粉煤灰改性首先，将粉煤灰在常温下与预先处理过的表面改性剂进行预混；然后加入到高速混合机中，在常温下一段时间后，升温至100℃，搅拌并保温20min后；卸料、冷却。
1.2.2.2 混炼工艺（1）先将HDPE投入高速混合机中，在80℃加入分散剂（PEG）；（2）在100℃左右，加入抗氧剂1076和辅助抗氧剂DLTP；（3）在110℃，加入改性粉煤灰保温10min，放料，装袋备用。
其中液态改性剂用盆腔进行喷淋，每一种改性粉煤灰都按一定比例与HDPE 树脂共混制成复合材料。
把经过预混的HDPE与改性粉煤灰混合料送至密炼机，进行混炼，混炼温度为170℃，混炼时间为20min。
1.2.2.3注塑工艺将经过混炼的共混物通过塑料粉碎机进行粉碎，粉碎混料采用注塑机进行注塑制样，冷却后放置24小时后，测试。
1.2.3 性能测试拉伸强度按照GB/T1040-1992在CMT-6104万能试验机上进行测试；冲击强度按照GB/T1843-1996ZBC-25B型摆锤冲击试验机上进行悬臂梁冲击测试；弯曲强度按照GB/T9341-2000在CMT-6104万能试验进行测试。
粉煤灰填充聚氯乙烯复合材料的摩擦学特性研究
粉煤灰填充聚氯乙烯复合材料的摩擦学特性研究研究背景：聚氯乙烯（PVC）是一种常用的工程塑料，其在工业生产中广泛应用。
为了改善PVC材料的性能，可以填充不同的填料。
粉煤灰作为一种常见的无机填料，具有成本低、资源丰富等优势，被广泛应用于材料改性领域。
然而，关于粉煤灰填充PVC复合材料的摩擦学特性的研究还较少。
研究目的：本研究旨在探讨粉煤灰填充PVC复合材料的摩擦学特性，为其应用领域的进一步拓展提供科学依据。
实验方法：1. 准备不同比例的粉煤灰填充PVC复合材料样品；2. 使用摩擦试验仪对样品进行摩擦实验，测量其摩擦系数；3. 分析不同比例下摩擦系数的变化趋势。
实验结果：通过实验得到的数据显示，随着粉煤灰填充比例的增加，PVC 复合材料的摩擦系数呈现出不同的变化趋势。
其中，当粉煤灰填充比例达到一定阈值时，摩擦系数出现明显的下降。
讨论：通过对实验结果的分析，可以推测粉煤灰的填充改善了PVC 复合材料的摩擦性能。
可能的机制包括填充粉煤灰增加了复合材料的摩擦表面积、增加了材料之间的摩擦界面以及填充粉煤灰改变了复合材料的表面特性。
结论：本研究初步探索了粉煤灰填充PVC复合材料的摩擦学特性，并发现粉煤灰填充比例对摩擦系数有影响。
进一步研究可以深入探讨填充粉煤灰对材料摩擦性能的影响机制，并提出相应的应用建议。
这项研究的发现意味着通过适当调整粉煤灰填充比例，可以提高PVC复合材料的摩擦性能。
在工程应用中，摩擦性能是一个重要的考虑因素，尤其是在涉及到运动部件、密封件等领域。
此外，研究还发现填充粉煤灰对PVC复合材料的密实度和硬度也产生了影响。
这表明粉煤灰的填充可以调控材料的力学性能，进一步拓展了该复合材料的应用范围。
然而，还有一些方面需要进一步的研究和探索。
首先，需要实验研究不同粉煤灰粒径对PVC复合材料摩擦性能的影响，以确定最佳粉煤灰颗粒大小。
其次，需要考虑其它填料与粉煤灰的复合效果，以获得更优异的性能。
再次，还需要评估该复合材料在不同环境和工作条件下的耐久性。
南京理工大学科技成果——粉煤灰填充废弃聚氯乙烯复合材料
南京理工大学科技成果——粉煤灰填充废弃聚
氯乙烯复合材料
成果简介：
随着聚氯乙烯制品量日增，相应的废弃量也逐年增加，我国每年有近百吨聚氯乙烯废弃物。
这样大批量的废弃物不仅占用大量的土地，更重要的是给环境带来“白色污染”。
如何将废弃聚氯乙烯充分回收利用，已成为急待解决的问题。
我国是以火力发电为主的国家，每年发电烧煤两亿多吨，粉煤灰的排放量约六千万多吨，而我国粉煤灰的利用率一直很低，约为20%，且主要用于建材和铺路。
大量的粉煤灰堆放在灰场随风飘迁，或排入江河湖泊污染水源，严重危害了人们的生活和工作环境。
在欧美、日本等发达国家，粉煤灰的利用率很高，仅美国2000年用作塑料填充的粉煤灰填料达一千多万吨，填充的塑料有：PA、PS、PVC、PE、PP、ABS、SAN等十多种。
技术指标：
1、粉煤灰填充量>40%（Wt）；
2、抗拉强度>30Mpa；
3、延伸率>5（%）；
4、弯曲模量>5000Mpa；
5、弯曲强度>70Mpa；
6、磨损率<10-7g/N•m。
项目水平：国内领先，成熟程度：小试
合作方式：合作开发、专利许可、技术转让、技术入股。
粉煤灰对高填充PVC复合板材性能的影响
，和 Fe20 , , 这意味着其颗粒的刚性较大， 在 塑 料 制 品 中 所 起 的 骨 架 作 用 会 优 于 碳 酸 钙 ，将其 作 为 填 料 加 人 到 P V C 材 料 中 ，可 以 提 高 P V C 材料
社。 1 . 3 粉煤灰的筛分
的力学性能和耐磨性。 2.1.2 粒度分布
粉煤灰由宜宾海丰和锐有限公司动力厂提供，
PVC／粉煤灰复合板的性能研究
Ｄ ｎ ｉ—ｕ ｏ ｇＪ ｈ ，Ｓ ｉ ｈ ｎＷ ，Ｙ ｎ ｈ ｕｊ ｎ ｈ Ｚ ｅ —Ｕ ａ ｇＳ ｏ — ｅ ，Ｑ ｅ 。 ｉ ｉ ｎｌ Ｂ ｉ
（ ． Ｍａ ｒ ｌ Ｓ ｉ ａ ｄ Ｅ ｇ ，Ｓ ａ ｎ ｉ ｎｖｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏ ｇ ，Ｈａ ｚ ｏ ｇ７ ３ ０ ，Ｃ ｉａ １ ｔ ｉ ｓ ｃ． ｎ ｎ ． ｈ ａ ｘ Ｕ ｉｅ ｔ ｏ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ ｅ ａ ｓｙ ｏ ｎｈ ｎ ２ ０ ３ ｈｎ ；
的拉伸 强度 提高 了 ，而 除 Ｋ ５ ０外 所 有 的偶 联剂 都 Ｈ６ 使 得复合 板 的韧性有不 同程度 的提高 。
表 ２ 不同偶联剂对 Ｐ Ｃ 粉煤灰复合板性能 的影响 Ｖ／
Ｔ ｂ ２ Ｔｈ ｎ ｌ ｅ ｃ ｆｄｆ ｒ ｎ ｏ ｐｉ ｇ ａ ｅ ｔ ｎ Ｐ Ｃ ｆ ａ ｅ ｉｆ ｎ ｅ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔｃ ｕ ｌ ｇ ｎ ｓｉ Ｖ ／ ｙ ｕ ｆ ｎ ｌ ａ ｈ ｃ ｍｐ ｓｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｏｉ ｂ ａｄ ｅ
２ ．陕西理工学 院化 学与环境工程学 院 ，陕西 汉 中 ７ ３ ０ ； ２０ ３
３ 中 国航 天科 工 集 团 第 二 研 究 院 ２ ０所 ，陕 西 西 安 ７ ０ ６ ） ． １ １０ ５ 摘 要 ：分 别 针 对 粉 煤 灰 表 面 改 性 剂 的 种 类 、改 性 剂 的 用 量 以及 粉 煤 灰 的 含 量 ，对 聚 氯 乙烯 （ Ｖ ／ 煤 灰 复合 板 Ｐ Ｃ） 粉 性 能 的 影 响 开 展 了研 究 。 果 表 明 ：在 Ｋ ５ ０ Ｈ ６ 、Ｋ ５０ 结 Ｈ ５ 、Ｋ ５ ０ Ｈ ７ 、钛 酸 四 丁酯 和 硬 脂 酸 钙 几 种 表 面 改性 中 ，只 有 Ｋ ５ ０ Ｈ ５
２ Ｃ ｅ ｓｒ ｎ ｖｒ ｎ ｎ ａ ｎ ． Ｓ ａ ｎ ｉＵ ｉｅ ｓｔ ｆＴ ｃ ｎ ｌｇ ， Ｈａ ｚ ｏ ｇ７ ３ ０ ． ｈ ｍｉｔ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｍｅ ｔｌ Ｅ ｇ ， ｈ ａ ｘ ｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｙ ｏ ｙ ｎ ｈ ｎ ２ ０ ３， Ｃ ｉ ａ ｈｎ ；
粉煤灰填充热塑性树脂复合材料的力学性能研究进展
辟 了新 的应 用领 域＿ 。本文对 粉煤 灰 的特性 、 １ ］ 表
０ 前 言 ．
粉 煤灰 是火 力发 电厂 的煤 粉 经 过 燃烧 之 后 具 有 火 山灰 活 性 的 微 细 粉 末 。近 年 来 ， 煤 灰 的 排 粉
面 改性及 其 机 理 进 行 了介 绍 ， 综 述 了 粉煤 灰 填 并 充 改性 热塑 性树脂 （ 聚丙 烯 、 乙烯 、 聚 聚氯 乙烯 、 聚
石、 赤铁 矿 、 磁铁矿 、 璃体 等 组 成 ， 中玻 璃体 是 玻 其 粉煤灰 的 主要组成 部 分 ， 是其 活 性 的决 定 性 因素 ， 玻璃体 的 多少 主要 取 决于煤 灰 的冷却 速度 。 ］
２ 粉 煤 灰 的 表 面 改 性 及 其 机 理 ．
由于 粉煤灰 与 聚合 物材 料 基质 的界 面性 质 有
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｓ ｏ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌＰｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｏ ｏ ｒ ｓ ｅ ｎ Ｍ ｃ ａ ｉ ａ ｏ ｅ ｔｅ ｆ
Ｆｌ ｈ Ｆｉｌ ｄ Ｔｈ ｒ ｏ ｌ ｓ ｉ ｙ Ａｓ ｌｅ ｅ ｍ ｐ ａ ｔｃ
ＦＡ Ｎ ｎｂ ｎ Ｂｉ ｉ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ Ｍ ａ ｅ ｉ ｌＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｓ ｈ ｏ ｔ ｒａ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ， ｏ
Ｈ ｅ ｎ Ｐｏ ｙ ｅ ｈｎ ｃ Ｕ ｎ ｖ ｒ ｉｙ） ｎａ ｌ ｔ ｃ ｉ ｉ ｅ ｓｔ Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｕ ｆ ｃ ｓｒ ｃ ： ｈ ｒ ｃ ｅ 、 ｈｅ ｓ ｒ ａ ｅ ｍｏｄ ｆｃ ｔｏｎ ａ ｃ ｎ ｓ ｏ ｌ ｓ ｒ ｎ ｒ ｉｉａ ｉ ｎｄ ｍｅ ｈａ ｉ ｍ ｆ ｆｙ ａ ｈ ａ ｅ ｉ ｔ ｏ—
２１ ０ １年 第 ２ 卷 第 ６期 １
粉煤灰在填充塑料中的应用研究
粉煤灰在填充塑料中的应用研究李 华(唐山市轻工业研究所,063000)中图分类号:X 773 文献标识码:D收稿日期:1998-09-25 粉煤灰中含有大量理想的玻璃微珠,因而在填充塑料中具有新的使用价值。
1 填充聚氯乙烯(PVC)从PVC-粉煤灰复合材料红外光谱图可以知道,在940～1190cm -1处没有表征C -O -Si 链的特征峰,表明粉煤灰与PVC 间并未发生化学结合,该复合材料纯属物理填充体系,而为了增加两者间的亲和性,常用偶联剂预处理粉煤灰。
电镜分析表明,粉煤灰颗粒在PVC 基体中呈“海-岛”状分布。
这种复合材料的机械性能变化规律与碳酸钙填充PVC 复合材料相同,即填充量越大,材料的硬度、弹性模量和抗弯强度越大,而其抗张与抗冲强度则越小,当填充量相同时,灰的细度越高,材料抗冲与抗张强度也越高。
此外,热机曲线(T -E 曲线)研究表明,当填充量低于PVC 量时,复合材料的软化温度(T s )与粘流量温度(T f )均比纯PVC 高约4～5℃;当填充量高于PVC 量时,因微珠呈现“滚珠效应”,使复合材料流动性增大,从而导致T s 与T f 下降。
粉煤灰中的活性金属元素,会促进PVC 降解,加速复合材料老化,克服的方法是在配方中增加稳定剂含量或用偶联剂处理形成包裹层。
含30～60%粉煤灰的PVC 复合材料,适于制造地板、隔音或隔热板。
研究表明,在15m 2复合材料地板的房间内常年居住,受到的辐射剂量为57毫仑琴当量,远低于国际辐射防护委员会(IRPA)规定的500毫仑琴当量标准。
2 填充聚丙烯(PP)用电镜分析研究PP-粉煤灰复合材料的结构,发现未经偶联剂处理的粉煤灰与PP 之间有一圈明显的空隙,是一种纯粹的物理混合,而经过偶联剂处理的粉煤灰与PP 结合较紧密,绝大部分界面不太明显。
研究还发现,这种复合材料的结构因素中,不仅上述两相界面状态对材料性能有影响,而且粉煤灰的含珠量、粒度也对材料性能有很大影响,参见表1。
活化粉煤灰在PVC建筑模板中的应用
２１ ０ １牟 １ １月
聚 氯 乙 烯
Ｐｏ ｙｖｎｙ ｌ ｉ ｌ ｉ ｌＣｈ ｏｒｄｅ
Ｖ ｏ１ ３ ． ９。 Ｎ Ｏ １ ．１ Ｎ Ｏ ．，２０１ Ｖ １
活化粉 煤灰 在 Ｐ Ｃ 建 筑模板 中 的应 用 Ｖ
张 友 新
（ 疆 天业（ 团） 限公 司， 疆 石 河子 ８ ２ ０ ） 新 集 有 新 ３ ０ ０
［ 图分 类 号 ］Ｔ ２ ． 中 Ｑ３５ ３
［ 献 标 志 码 ］Ｂ 文
［ 文章 编号 ］１０ —７ ３ （０ １ １ —０ ３ ０ ９ ９ ７ ２ １ ） １ ０ ０—０ ２
Ａｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｃｉ ａ ｅ ｌ ｓ ｎ ＰＶＣ ｏ ｔ ｕ ｔｏ ｌ ｗｏ ｄ ｐｌ ｔｏ ｆａ ｔｖ ｔｄ ｆｙ ａ ｈ ｉ ｃ ｃ ｎｓｒ ｃ ｉ ｎ ｐ ｙ ｏ
布极 不均 匀 。因此 ， 在使 用前 必 须进 行 研 磨 和过 筛 处理 。粉 煤灰 的研 磨方 法 ： 粉 煤 灰 加入 研磨 机 内 将
冲 ＡＣ 山东 日科 化 学 有 限公 司 ； Ｐ ３ Ａ， Ｒ， Ｃ Ｅ １ ５ 山东 潍坊 亚星化 学公 司 ； 定 剂 Ｌ 一５ ０ ， 苏 联 盟 化 稳 Ｆ ０ １江 学有 限公 司 ； 酸酯 偶 联 剂 Ｌ 铝 ｓ一６ ， 徽 省 天 长市 ２安 绿 色化工 助剂 厂 ； 滑剂 ， 润 市售 。
Ｐ ＶＣ—Ｓ Ｇ５型树 脂 ， 疆 天 业 天辰 化 工 有 限公 新 司 ； 煤灰 （ Ｆ ， 粉 Ｐ Ａ） 新疆石 河子 开发 区天业 热 电有 限 公 司 ； 质 Ｃ ＣＯ ， 轻 ａ 新疆 天源 高新 材 料有 限公 司 ； 抗
微 珠含 量不高 ， 大部 分是海 绵状玻 璃体 ， 颗粒 大小分
粉煤灰漂珠／PVC复合材料的研究
相 容性 ， 采取碱 处 理后偶 联 剂处理 法对 漂珠 进行 表面 处理 。 实验 中 ， 取 粒径 为 ２ ４ ５ ¨ｍＮＮ Ｎ￣ 为填料 ， 对 其分 别经 乙醇 清洗处 理 ， 清洗 后偶 联剂处 理 ， 添 加 不 同的份数 ， 考 察不 同处理 方法对 复合 材料拉 伸性 能的影 响 ， 结果 如表２ 所示 。 由表２ 可见， 随着填充份数的提高， 未经处理的漂珠， 和处理过的漂珠， 都使 复 合材料 拉伸 强度呈 先上 升后下 降 的趋 势 。 当加入 份数 相同 时 ， 偶 联剂 处理 的 漂 珠填充复 合材料拉 伸强 度较高 。 当填充 量较低时 ， 未处理 的漂珠 、 处理 过 的漂 珠都会对Ｐ ＶＣ 起到增强作用， 表现为拉伸强度提高 填充质量份数大于１ ０ ％时， 都 随着 填 充量 的提高 ， 使 复合 材料 拉伸 强度下 降 。 若使 用偶 联剂 ， 提高 了基质 与漂珠 的结 合能力 ， 有 利于在 界面 处形成 较深 的界面扩 散层 和较 强 的机械 锚合 作用 ， 填 充份 数小于 １ ０ ％ 时， 漂珠 在基 质 中 能 够很好地分散， 相容ｌ 生较好 ， 表现为拉拉伸强度较高 ； 当填充质量分数大于１ ０ ％ 时， 因团 聚作用 明显 ， 使 复合 材料 拉伸 强度 下降 。 由表 ２ 可见 ， 随着 漂珠填 充量 的提高 ， 复 合材料 冲击 性能下 降 ｔ 当填 充量相 同时 ， 漂珠 的表面处 理对复合 材料冲击 性能影 响较小 。 经碱 化偶联 处理后 ， 复合 材料 冲击 强度 较高 些 ； 单 纯碱化 处 理的漂 珠填 充 的复合 材料 冲 击强度 相 对低 些。 当填 充质量 分数小于 ３ ０ ％ 时， 随着漂 珠填 充量的提 高 ， 复合材 料冲 击性 能下 降 较明显 ； 当填 充质量 分数 大于３ ０ ＂ 时， 随着漂 珠 填充量 的提高 ， 复 合材料 冲击 性 能变 化较小 。 因漂珠仍 然 是刚性粒 子 ， 受力 时不易 变形 ， 漂珠 量增 加 ， 自然冲
改性粉煤灰填充聚乙烯的研究
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ２ １３ ． Ａｐ ｉ． ０ ８ ｒｌ ２ ０
文章编号： ０ ０ ９ （０ ８ ０ ０ ３ ０ １ ９— １３ ２ ０ ） ２－ ０ ７— ４ ０
改性粉煤 灰填 充聚 乙烯 的研究
刘 彤
（ 州大 学 化 学工程 学 院 ， 州 贵 阳 ５０ ０ ） 贵 贵 ５０ ３
源生产 、 资源利用 和环境保护带来不可估量 的严重后果 。为实现能源节约和减少 粉煤灰对环境 的污染 ， 必须 开拓粉煤灰综合利用 的新途径 。研究粉煤灰填充聚乙烯体系的意义就在于充分利用了粉煤灰的以下优 】 点 ：） １ 粉煤灰 的主要成分是二氧化硅（ ｉ 形成 的玻璃微球 ， ＳＯ ） 加工时易分散 到树脂中且分布均匀 ， 粉煤灰 中的球形颗粒可 以避免不规则形状或者尖角所 造成 的应力集中 ；） ２ 粉煤灰是 电厂的废弃物 ， 即使经过分 选之后 ， 价格也很低 ；） ３ 符合 国家综合利用的政策 ； ） ４ 在填加粉煤灰之后其吸油率降低 ， 主要是粉煤灰 中含 有 约 ２ ％左 右 的玻璃 微 珠 Ｊ在 同样 份 数 的填 充 情 况 下 吸油 率 低 ， 度下 降 ， 利 于树 脂 对 玻 璃 纤 维 的包 ４ ， 黏 有
见图１ ．
图 Ｉ 改性 粉煤 灰填 充聚 乙烯 工 艺流程 图
１ ５ 性 能测 试 ． 、
拉伸强度 ： Ｇ １４ — ２ 按 Ｂ０ ０ ９ 标准测试 ； 弯 曲强度 ： Ｇ ９４ — ０标准测试 ； 按 Ｂ３１ ０ 冲击强 度 ： Ｇ １５ —８ 按 Ｂ４ １ ３标准 测试 ；
表 １ 粉 煤 灰 化 学成 分 Ｗｔ ％
１２ 配 ．
方
见表 ２ ．
收 稿 日期 ：０ ８—０ ２０ ３一Ｏ １
粉煤灰填充聚氯乙烯硬板的研制
粉煤灰填充聚氯乙烯硬板的研制
郭卫红;汪济奎
【期刊名称】《塑料技术》
【年(卷),期】1992(012)001
【总页数】4页(P1-4)
【作者】郭卫红;汪济奎
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.307
【相关文献】
1.高掺量粉煤灰纤维棉保温管,半硬板的研制 [J], 彭苏宁;戴红
2.粉煤灰填充聚氯乙烯硬板的研制 [J], 汪济奎;郭卫红
3.粉煤灰填充废弃聚氯乙烯复合材料 [J], 宋德锋;李恒
4.粉煤灰高填充聚氯乙烯共混改性复合板材 [J], 无
5.粉煤灰填充聚氯乙烯复合材料的摩擦学特性研究 [J], 熊党生
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活化粉煤灰填充聚氯乙烯板材的研究3 吕瑶姣 刘跃龙 张季爽 (湖南大学环境科学与工程系,长沙410082) (湖南大学化学化工学院,长沙410082)摘要 用不同的活化粉煤灰代替活性碳酸钙作聚氯乙烯板材中的填料,制取试样并测试其性能。
结果表明,选用好的改性剂,采用合适的活化方法时,得到的活化粉煤灰应用于聚氯乙烯板材中,其各项指标均符合标准规定,特别是在酸碱介质中表现出很好的耐腐蚀特性。
关键词 粉煤灰 化学改性 聚氯乙烯 3国家自然科学基金资助项目(29070326)1 引言作者曾对粉煤灰活化[1],活化粉煤灰在橡胶制品中作填料等作过研究报导[2],为拓展活化粉煤灰的应用范围,将活化粉煤灰送株洲塑料厂,用其作聚氯乙烯板材中的填料。
实验中按厂家生产配方,只是用活化粉煤灰代替原配方中的活性碳酸钙,制作试样并测试其性能,本文报告其研究结果。
2 实验原料实验所用粉煤灰为湘潭电厂浮选粉煤灰和株洲电厂微珠,其化学成分和粒度分布列于表1和表2。
表1 粉煤灰中主要成分的含量(质量百分数)%成分S iO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaOM gO 烧失量株电粉煤灰45～5922～313～5114～2161127～16湖电浮选灰42～5723～303～82～7015～25～10表2 粉煤灰的粒度分布灰种类中位径Πμm频率最大的粒径Πμm75%灰的粒径Πμm 25%灰的粒径Πμm 比表面积Πm 2・g -1湘电浮选灰3711025153≤64181≤1919801197株电微珠1215812190≤15137≤9192014323 粉煤灰的活化粉煤灰活化[3],[4]由于活化剂的性质不同,实验中采用了湿法和干法两种工艺311 湿法活化用正交试验设计确定的活化条件为:常温下以水:粉煤灰=3∶1形成混合液,分批加入定量的活化剂,充分搅拌反应30min ,过滤后在选定温度下烘干。
312 干法活化选择合适的溶剂将活化剂配成稀溶液,再将该溶液按比例均匀喷洒到已筛分的粉煤灰中,充分混合后在选定温度下反应1～2h 。
或将所需活化剂溶解在合适的溶剂中,再将其喷洒到灰中,在球磨机中研磨反应4～10h ,取出后在选定温度下烘干。
313 实验用粉煤灰本研究选用了4种活化粉煤灰作聚氯乙烯板材的填料,其活化方法和性能见表3。
在配方中的填充量是:1#、2#、3#3个样为3%,4#样为6%,对照样中活性碳酸钙的填充量为3%。
表3 实验用活化粉煤灰性能表灰种类活化剂活化剂用量%活化方法灰粒径1#株电微珠ND 242017干法(喷雾)-300目2#湘电浮选灰ND 242017干法(喷雾)-160目3#湘电酸洗浮选灰HR 018湿法-160目4#湘电浮选灰HR112干法(研磨活化4h )-300目9815%-400目90%4 实验结果活性碳酸钙和几种活化粉煤灰作填料的聚氯乙烯板材试样的性能按G B4454284标准方法测试,其结果列于表4。
5 结果讨论(1)从实验结果看出,用017%ND 242活化剂,采用干法喷雾的活化方法对株电微珠和湘潭电厂浮选粉煤灰进行活化,用所得活化灰代替活性碳酸钙在聚氯乙烯板材中作填料,在填充量完全相同的情况下,其试样性能(1#和2#)没有明鲜的差异。
这说明,在用粉煤灰作聚氯乙烯板材的填料时,不必先进行微珠分选,可直接利用粉煤灰。
因这样使用效果相当,但可简化工艺,降低成本。
74环 境 工 程2001年6月第19卷第3期表4 聚氯乙烯板材试样性能测试结果试验项目标准规定测试结果对照样1#2#3#4#拉伸强度(纵,横)ΠMPa≥4950143 511635316 55125214 53105111 48184917 5012弯曲强度(纵,横)ΠMPa≥88125314 53145413 53165217 53195212 53108314 84维卡耐热Π℃≥7583冲击强度(纵,横)Πk J・m-2≥2194185 51043144 31853137 31883155 3173414 612尺寸变化率Π%±3101 23 21 1219 3腐蚀度(60°±2℃,5h)Πg・m-240%NaOH±110-0168-0136-0125-0142+0129 40%HNO3±110+017-0101-0112-0107+0132 30%H2S O4±110-014-0114-011-0121+0149 35%HCl±210+112+0156+0152+0175+115注:11表4中编号与表3中相对应;21对照样即为厂家出厂产品配方,其中添加3%的活性碳酸钙作填料。
(2)同样使用HR型活化剂,采用不同的活化方法对湘潭电厂浮选粉煤灰进行活化(3#和4#)时,由于4#样是用活化剂的有机溶液对粉煤灰进行边研磨边活化[3],在活化的同时,粉煤灰颗粒也不断改变形状和粒径,其表面不断更新,这一方面提高了表面的改性效果,同时灰的分散度也相对提高。
而3#样是湿法活化。
因此,当分别用它们填充聚氯乙烯板材时,尽管4#样的填充量是3#样的2倍,但试样测试结果表明,4#样的性能优于3#样。
这说明活化方法是影响粉煤灰活化效果的主要因素之一,而粉煤灰的表面特性和粒径大小是影响复合材料性能的两个主要因素。
因此,应同时从表面性质和细度两方面对粉煤灰进行改进,才能更有利于它在有机材料中的应用。
(3)用粉煤灰作填料的板材(1#～4#)与活性碳酸钙作填料的板材(对照样)其性能指标除弯曲强度外(据厂方认为,此项测试数据均低于标准规定,是测试本身的问题,因对照样已经过多年生产实践检验了),其余均达到或超过标准规定,而粉煤灰填充板材的弯曲强度与活性碳酸钙作填料用生产配方所制板材的弯曲强度(5314MPa)相同,甚至更高(8410MPa)。
因此,在聚氯乙烯板材中用活化粉煤灰代替活性碳酸钙作填料是可行的。
(4)填充料的细度和表面性质对板材的冲击强度有明显的影响。
1#、2#和3#样的冲击强度低于对照样,但当用表面改性效果更好,分散度更高的4#灰填充时,尽管其填充量较原来增加1倍,但其冲击强度仍能超过活性碳酸钙填充的板材。
(5)从测试结果看出,粉煤灰填充的板材在酸碱介质中,被腐蚀的程度普遍低于活性碳酸钙填充的板材,其维卡耐热温度也比指标高出8℃,即具有优良的耐腐蚀性和耐热性能。
这是因为粉煤灰的物化稳定性高所致。
因而这种板材更适用于制作化工容器和设备。
(6)由于粉煤灰本身呈灰色,因此不适于浅色和鲜艳色制品的填充,而在制作灰色板材时,则可不加或少加色料,以降低成本。
6 结论采用HR型活化剂,用边研磨边活化的方法所制得的活化粉煤灰全部代替生产配方中的活性碳酸钙填充聚氯乙烯板材是完全可行的,其性能达到或超过标准规定值。
这不仅可以降低复合材料成本,还可提高板材的耐腐蚀特性和耐热性能,同时利用了废物。
参考文献1 吕瑶姣,张季爽1粉煤灰表面改性的研究1环境科学,1992113(4): 45～4712 吕瑶姣,张季爽,侯让坤等1活化粉煤灰在橡胶制品中应用的研究1环境科学,1994115(5):35～3913 吕瑶姣,张季爽,彭小平等1粉煤灰活化方法的研究1湖南大学学报(自然科学版),1994121(4):115～12014 吕瑶姣,张季爽,彭小平1粉煤灰的活化性能研究1中国环境科学,1996116(2):132～1361第一作者 吕瑶姣,女,1942年10月生,1966年毕业于湖南大学化学化工系无机化工专业,教授,现在湖南大学环境科学与工程系从事教学和科研工作。
参加过4本书的编写工作,主持和参加国家及省部级科研10余项,已发表论文50余篇。
2000-11-07收稿84环 境 工 程2001年6月第19卷第3期90%,copper recovery is m ore than 95%,nickel recovery is m ore than 80%.Nickel sulfate quality reaches industrial first grade.The s olidification residue could be used as comm on building material.Wastewater of technical process could be dis 2charged up to the standard.K eyw ords electroplating sludge ,res ource reuse ,innocent treatment and s olidification treatmentRESEARCH ON T AK I N G ACTI VATED PULVERIZED F LY ASH AS FI LLER OF POLY VI NY L CH LORI DE PANE LLu Yaojiao et al (47)…………………………………………………………………………Abstract A specimen is made using different activated pulverized fly ashes (PFA )instead of activated calcium car 2bonate as the filler of a polyvinyl chloride (PVC )panel and its properties are tested.The results show that all the indexes of the activated PFA obtained using a g ood m odifier and a suitable activated method can meet the requirements of the standard.This PFA has an excellent anticorrosive feature when it used in acid and alkali media.K eyw ords PFA ,chemical m odification and PVCRESEARCH ON DETERMI NATION OF COD Cr I N ENVIRONMENT A L WATER SAMPLES USI N G COD DIGESTION I NSTRUMENTLi Guangke et al (49)………………………………………………………Abstract Because classical method had deficiencies of long digestion time and expensive analysis cost ,C OD digestion instrument was developed for determination of C OD Cr of dyeing wastewater.The optinum conditions were established by test 2ing digestion time and am ount of catalyst.The results were identified with those of the classical method.It im plies that this method has the advantages of rapid digestion ,high accuracy ,low cost and sim ple operation ,and will have extensive applica 2tions.K eyw ords C OD digestion instrument ,digestion ,chemical oxygen demand (C OD )and dyeing wastewaterDETERMI NATION OF EMISSION CONENTRATION OF CATERI N G OI L SMO KE BY NON 2DIS 2PERSI VE I NFRARED PHOTOMETRY Zhang Dandan (51)……………………………………………………Abstract A filter drum with collected oil sm oke is put into CCl 4s olution in a colorimetric tube and then an ultras onic device is used to clean the colorimetric tube for 20min.The content of the oil sm oke in the cleaning liquid is determined di 2rectly by non 2dispersive infrared photometry.It is shown by the test result of the actual sam ple that the method is sim ple and feasible with a better accuracy.K eyw ords non 2dispersive infrared photometry ,oil sm oke and emission concentrationA WATER QUA LITY FORMULA SUITED TO MULTI 2PARAMETERLi Zuoyong et al (53)……………Abstract Based on hypothesis of “base value ”of water quality parameter ,an universal index formula of water quality suited to multi 2parameter was presented ,as the m onitoring values of parameters in the water quality index formula with loga 2rithm function form were replaced by their relative values ,and the optimization of the parameters of the formulas with differ 2ent indexes was carried ont using genetic alg orithms.The com prehensive index of water quality can be calculated in the aid of the com promise active function weightting for each index.The formula features sim plicity for calculation ,practicality ,gen 2erality ,com parability and objectivity.K eyw ords water quality evaluation ,index ,genetic alg orithms ,optimization of parameter and active function5E NVIRONME NT A L E NGINEERINGV ol 119,N o 13,June ,2001。