粉煤灰改性及作橡胶补强填料机理研究
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之一 。
２ 结果 与讨论
燃增 塑剂 Ｆ 一５６ ； 料 ，； 合 剂 （ 丙 烯 酸 酯） Ｒ １，． 油 ２ ８粘 聚 ， 试验 选 用 Ａ、 Ｂ２种偶联
１６。 ．
２１ 粉 煤灰化 学改性试验 ．
剂， 粉煤 灰 改 性 方 案 见表 １ 。改 性 试 验 是在 ＧＨ －０ Ｒ １
ｗｅ ｅ ｃ ￣ｉ ｄ ｏ ｈ ｍｉ ａ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｎ ， ｓ ｓ ｌ ｃ ｅ ｓ ｔ ｅ ｂｅ ｔｏ ｅ ｂｙ ｔ ｓ ｉ ｇ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉｉ ｇ ｔ ｅ ｏ ｌ ａ ｓ ｒ ｔ ａ ｕ ． ｅ ｍ ｏ ｉ ｅ ｙ ｒ ａ ｅ ｎ ｃ ｅ ｃ ｌｍ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｎｏ ２ ｗａ ｅ ｌ ｔ ｄ ａ ｈ ｓ ｎ ｅ ｔｎ ｎ ｎ ｌ ｓ ｓｎ ｈ ｉ ｂ ｏ ｐ ｉ ｖ ｌ ｅ Ｔｈ ｄ ｆ ｄ ｆ ｉ ｅ ｏｎ ｉ ｌ ａ ｈ ｗａ ｓ ｄ ｆ ｒｒ ｂ ｅ ｅｎ ｏ ｃ ｍ ｅ ｔｍａ ｅ ｉ ｌｉ ｓｅ ｄ ｏ ｉ ａ ｂ ｎ ｂ ａ ｋ． ｅ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｕ ｌｏ ｔｓｒ ｎ ｔ ｅ ｒ ｇ ｅ ｈ ｎ ｔ ｅ ＧＢ ｎ ｓ ｓ ｕ ｅ ｏ ｕ ｂ ｒｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｎ ｔ ａ ｆｗｈ ｔ ｃ ｒ ｏ ｌ ｃ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｐ ｌ ｕ ｔｅ ｇ ｈ ｓｗｅ ｅ ｈｉ ｈ ｒ ｔ 和 自炭 黑 （ 市售） 构进 行分 析。测试条 件 为： ｕ 结 Ｃ 靶 （． ４ ６ ｍ）室 温 ， 射 电 压 ４ ｋ 管 电 流 ０１ ０ ｎ ， ５ 辐 ０ Ｖ，
３ ｍＡ， 速度 ０ 。ｓ扫描范 围 ２ － ０ 。 ０ 扫描 ． ）， ６（ ／ 。 ９ 。 粉煤 灰、 白炭黑 的 Ｘ Ｄ 图谱见 图 ２ Ｒ
比较 图 ３ 图 １ 看 出 ， 改性 后粉煤 灰聚 团现 与 可 经
象 明显减 少 。 ２ 改 性粉 煤 灰 作 橡胶 补 强 填料 试 验 １１ 、— ． ２ － 号 １２
号为 使 用 白炭 黑样 品，— 号 、一 １３ ｌ４号为 使 用 改性 粉煤 灰样 品 ， 胶 产 品试 验 配 方 （ ） ： 橡 份 为 丁苯 胶 ，０ ； １０ 促 进 剂 （ 兰姆 类）ｌ Ｓ １ ； 秋 ， ； ，． 氧化 锌 ， ； 脂 酸 ，； ６ ５硬 １ 防老 剂 Ｒ １ ； 定剂 （ 羧 酸 酯锑 类）０７ 高耐 磨炭 Ｄ，． 稳 ６ 巯基 ，．；
图３ ２ 改 性 粉 煤 灰 Ｓ Ｍ 照 片 号 Ｅ
２ 。 ３ 。 间也 出现 了 比较 宽大 的衍射 特征 峰 ， 明 ２ ～ ５之 表 白炭 黑是 由玻 璃态 ＳＯ 组 成 。这 说 明粉煤 灰具 有与 ｉ，
白炭 黑相 近 的硅醇 基、 硅氧 烷基 性 质 ， 这种 特 性是 保 持 橡 胶 制 品在硫 化 过程 中 ， 定合 适 的反 应 时 间 ， 选 进
表２ 改性粉煤灰 吸油值 测定结果
编 号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９
吸 油值 ／ ／）０７ ０８ ０７ Ｏ Ｏ ． Ｏ７ ０６ ０８ Ｏ８ （ ｇ ． ｍＬ ２ ．５ ．０ ． ０６ ８ ７ ．８ ． ０ ． ５ ．２
活化 指数和 吸油值试 验表 明 ， 偶联 剂改性 粉煤灰 后其 表面变 为硫水性 ， 同时吸油量增 大 。由表 ２ 可知 ， ２号 和 ８９号 改性 样 品吸 油值 接近 ， 号 样 改 性 药剂 、 ２ 用量 较少 ， 因此 ， 用 ２号 方案 改性 粉 煤 灰进 行 后续 选 实验 。 利 用岛津 Ｓ Ｍ—Ｓ ５ 电镜对 ２号 改性粉 煤灰 Ｅ Ｓ ５０型 进 行测试 ， 结果见 图 ３ 。
摘
要 通过化学成分分析 、 粒度分析 、 ｘ射线衍射、 Ｅ 分析等方法， 了 ＳＭ 研究 粉煤灰的性质 ， 并对粉煤灰进行化学改性 ， 对改性后粉煤灰的
吸油值进行测试和分析 ， 选出 ２号改性粉煤灰 ， 优 利用该改性粉煤灰代替 白炭黑作橡胶补 强材料 ， 制品拔 出力高于国标和企业标准， 并对其进行 了
水量低 ， 说明煤 的燃烧状 态较好 。 硅 烷 偶 联 剂 Ａ， Ｈ一 ５ ， （ 乙氧 基 硅 基 丙 Ｋ ８ －双 三 ４４ 基）四硫化物 ， 透 明液体 ， 黄色 密度 （０℃） ． ｃ ； ２ １ ８／ ０ ｇ ｍ３ 硅烷 偶 联 剂 Ｂ， Ｇ．ｉ９无 色 至淡 黄色 透 明液体 ， Ｓ Ｓ６ ， 密
度 （０℃）１ ６ Ｃ ｍ 沸 点 （× ０ Ｐ ） ５ ２ ． ０ｅ ， ０ ｃ １ １ ａ ２ ９℃ ， 光率 折 ｎ 为 １２。 ． ７ ４
收稿 日期 ：２ ｌ — ７２ Ｏ ２ ０ ．０
从 图 １ 看 出 ， 煤灰 主 要 由球形 玻璃 微 珠、 可 粉 多 孔块 状 物和 不规 则块 状颗 粒组 成 。球形 微珠 表 面 光 滑， 颗粒 大小 不 等 ， 大部 分粒 径在 ５ １ ／ 之 间 。这 － ０ａ ｍ 些球 形微珠 可分为漂 珠和沉珠 ， 多数漂珠包 裹着 更 大
镜对粉煤 灰进行测试 ， 结果见 图 １ 。
１１ 原料 ．
本试验 所用阜新 发 电厂粉煤 灰是发 电厂
干法 电除尘 排灰 的收 集尘 ， 色为 暗灰 色 ， 化学 成 颜 其
分 （ 为 ： ｉ ２６ ． ； １ ３２ ． ； ｅ ３７ ５ Ｍｇ ％） ＳＯ ， １ ６ Ａ ２ ，０１ Ｆ ２ ，． ； Ｏ， ３ Ｏ ６ ０ ９
２ ０ Ｃ Ｏ，． ； ２ １ ７ ＫＯ，． ；含 水 量 ，．８ ． ； ａ １ ９ Ｎａ ． ； ２ ２ ０ ５ ６ ０， ６ ２ ０ ； ０
其 它 ，． 。 由粉煤 灰 化 学 成 分分 析 结 果 可 知 ， 煤 ２９ ３ 粉
图１ 阜新发 电厂粉煤 灰Ｓ Ｍ 图片 Ｅ
灰中 Ｃ Ｏ含量小于 ２ Ｓ ： Ａ 。 ａ ％， ｉ 、 Ｉ 含量较高 ， ｉ２ Ｏ Ｏ ｓ 、 ｏ Ａ２３Ｆ２３ １ 、 ｅ 含量接近 ９％， Ｏ Ｏ ０ 属铝硅低钙粉煤灰 Ⅲ 含 ，
补强 机 理研 究 。
关键 词
粉煤灰 补 强填料
白炭黑 补 强机理
中图分类号： ７ ； Ｑ３０１５ 文献标识码 ： ｘ７３ Ｔ ３ ． Ａ
文章编号 ： ００８ ９（０ ２０－０ ８０ １０—０ ８２ １）５０４ ．３
Ｓ ｕｄ ｎ Ｆｌ ｈ Ｍ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｎ ｉ ｆ ｒ ｅ ｒ ａ ｅ ｔ ｅ ｈａ ｉｍ ｆ ｔ ｙ ｏ ｙ Ａｓ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｒｅ ｎ ｏ ｃ — ｅ ｇ ｎ ｃ ｎ ｓ ｏ ｂ ｅ ｉ Ｍ Ｒｕ ｂ ｒ
基金 项 目：辽宁省科技厅 计划项 目（０ ９ ０ ０ ８ ；辽 宁省教 育厅 重 ２ ０４ ２ ０ ）
点 实验 室基 金 资助 项 目ｆ ｓ０ ０ ７ ） Ｌ ２ １０ ２。
．．
ｘ射 线 粉 末 衍 射 仪 （ Ｒ Ｘ Ｄ）对 阜 新 发 电厂 粉 煤 灰
４８． ．
李彩 霞，刘 健 ，任瑞晨
ｅ ｔｒ ｒｓ ｔ ｎ ａ ｄ ． ｅｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｎ ｃ ａ ｉｍ ｓｒ ｓ ａ ｈｅ ． ｎ ｅ ｐ ｉｅ ｓａ ｄ ｒ ｓＴｈ ｅ ｎ ｏ ｃ ｍｅ ｔ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｗａ ｅ ｅ ｃ ｄ
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细小的玻璃微珠 ， 外表呈熔渣状， 并有少量气孔。多 孔块状物主要含硅、 ， 铝 为高岭岩和石英混合物 。不
规则 块状颗粒 表面 凸 凹不 平 ， 主要 为高岭石 、 石英 、 硅 酸 盐及 金属 氧 化物 的混 合 物 ［ ２ 】 煤灰 有 明显 聚 团 。粉
现象 。
１ 粉 煤 灰 和 白炭 黑 Ｘ Ｄ 实验 用 ＤＸ ２ ０ ． ４ Ｒ －０ ０型
１ 实验部分
１ 粉 煤 灰 粒 度 测 试 － ２
用 Ｂ －３０激 光 粒 度 分 析 Ｔ９０
仪对 粉 煤 灰粒 径 进 行 测 试 ， 试 条件 为 ： 测 室温 ， 馏 蒸 水 作 介 质 。 测 得 该 粉 煤 灰 Ｄ∞为 １． ａ Ｄ。为 ０８ ｍ， 。 ５／ ３． ｍ， ４ ． ａ 该粉 煤灰粒 度约为 ３５目。 ０ ８Ｂ Ｄ９为 ４７ ｍ， ２ ２／ ２ １ 粉 煤灰 Ｓ Ｍ 实验 ． ３ Ｅ 利 用 岛津 Ｓ Ｍ—Ｓ５ 电 Ｅ Ｓ ５０型
试 验过 程 ： 按照 上 述配 方称 取原 料 ， 丁苯 胶在 将 橡胶开 炼机 上挤 压 ２ｍｉ， ｎ 加入其 它配 料 ， 压到胶料 挤
表面 光 滑 ， 加入 自炭 黑 或改 性粉 煤 灰 ， 压 到填 料混 挤
Ｌｉ ｉ ｉ Ｌｉ ｉｎ Ｒｅ ｃ ｅ ｘａ Ｃａ ｕ Ｊａ ｎ Ｒｕｉｈ ｎ
（ ｌ ｇ ｆ ｎｎ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｌ ａｎｎ ｅｈ ｉａ Ｕ ｉｅｓｙ Ｆ ｘｎ Ｌａ ｎｎ １３ ０ ） Ｃｏｌ ｅ ＭｉｉｇＥ ｇｎ ｅｉ ， ｉｏ ｉｇＴ ｃｎｃ ｌ ｎｖｒｉ ， ｕ ｉ， ｉｏ ｉｇ ２ ０ ０ ｅ ｏ ｎ ｔ
炭黑 、 自炭 黑 是橡 胶工 业 中最重 要 的补 强助 剂 。 炭黑耗量 约 占橡 胶耗量 的 １ 。研 制粉煤 灰橡胶补 强 ／ ２ 助剂 以达 到炭 黑和 白炭 黑在 橡 胶 中的补 强水 平 的材 料， 替代 以石 油、 然气 为原 料 的炭 黑和 以复杂 化 学 天 工艺 生产 的 白炭 黑 ， 于节 约石 油 资源 有重 要意 义 ， 对 并将扩 大粉煤 灰使 用范围 ， 为粉煤 灰综合 利 用提供 新 途径 。
黑 ，０ 白炭 黑 （ 改性 粉煤 灰 代 替） １ ； 土 ，０ 阻 ３； 用 ，０ 陶 ２；
而 保 证橡 胶 高 分子 链能 够 有效 形 成立 体 网状 结构 的 主 要 内在 因素 。 由此可 初 步判 定粉 煤 灰具 有 白炭 黑 的 某 些特 性 和 结 构 ， 其 能 够 起 到 补 强作 用 的原 因 是
２ ０
２ ０
４ ０
５ ０
２ ／） Ｏ。 （
图２ 粉煤 灰（ 与 白炭 黑（） ａ ） ｂ的ＸＲ Ｄ图谱
从图２ ａ可看 出 ， 粉煤 灰 在 ２ 。 ３ 。 间 出现 该 ２ ～ ５之
比较 宽 大 的衍 射特 征 峰 ， 明有玻 璃 体存 在 ， 表 这与 钱
觉 时 的试 验 结 论 一 致 。 由 图 ２ ｂ可 知 ， 白炭 黑 在
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｙ ａ ｈ ｐ ｏ ｅ ｉｓ ｗｅ ｅ ａ ａｙ ｅ ｙ ｃ ｅ ｃ ｌａ ｌ ｓ ｓ ｐ ｒｉ ｌ ｉ ｅ ａ ｌ ｓ ｓ Ｘ—ａ ｆｒ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ Ｓ ｓｒ ｃ ｅ ｆ ｓ ｒ ｐ ｒ ｅ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｂ ｈ ｍｉ ａ ｎａｙ ｉ， ａ ｔｃ ｅ ｓｚ ｎａｙ ｉ， ｒ ｙ ｄｉ ａ ｔ ｎ ＥＭ ｎｄ ｓ ｎ Ｔｈ ｙ ａ ｈ ｌ ｔ ｆ ｏ ａ ｏ ｏ ． ｅｆ ｓ ｌ
第 ３卷 第 ５ ５ 期
２ ２ ９ ０１ 年 月
非 金 属 矿
Ｎ ｏｎ— ｅｔ １ ｉ Ｍ ｉ Ｍ ａ １Ｃ ｎｅｓ
Ｖｏ１３５ Ｏ． ． Ｎ ５
Ｓ ｐｅ ｅ ｔ ｍｂｅ ，２ ２ ｒ ０１
粉煤灰改性及作橡 胶补强填料机理研究
李彩 霞 刘 健 任瑞晨
１３０ ） ２ ００ （ 辽宁工程技术大学 矿业学院，辽宁 阜新
２ 结果 与讨论
燃增 塑剂 Ｆ 一５６ ； 料 ，； 合 剂 （ 丙 烯 酸 酯） Ｒ １，． 油 ２ ８粘 聚 ， 试验 选 用 Ａ、 Ｂ２种偶联
１６。 ．
２１ 粉 煤灰化 学改性试验 ．
剂， 粉煤 灰 改 性 方 案 见表 １ 。改 性 试 验 是在 ＧＨ －０ Ｒ １
ｗｅ ｅ ｃ ￣ｉ ｄ ｏ ｈ ｍｉ ａ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｎ ， ｓ ｓ ｌ ｃ ｅ ｓ ｔ ｅ ｂｅ ｔｏ ｅ ｂｙ ｔ ｓ ｉ ｇ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉｉ ｇ ｔ ｅ ｏ ｌ ａ ｓ ｒ ｔ ａ ｕ ． ｅ ｍ ｏ ｉ ｅ ｙ ｒ ａ ｅ ｎ ｃ ｅ ｃ ｌｍ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｎｏ ２ ｗａ ｅ ｌ ｔ ｄ ａ ｈ ｓ ｎ ｅ ｔｎ ｎ ｎ ｌ ｓ ｓｎ ｈ ｉ ｂ ｏ ｐ ｉ ｖ ｌ ｅ Ｔｈ ｄ ｆ ｄ ｆ ｉ ｅ ｏｎ ｉ ｌ ａ ｈ ｗａ ｓ ｄ ｆ ｒｒ ｂ ｅ ｅｎ ｏ ｃ ｍ ｅ ｔｍａ ｅ ｉ ｌｉ ｓｅ ｄ ｏ ｉ ａ ｂ ｎ ｂ ａ ｋ． ｅ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｕ ｌｏ ｔｓｒ ｎ ｔ ｅ ｒ ｇ ｅ ｈ ｎ ｔ ｅ ＧＢ ｎ ｓ ｓ ｕ ｅ ｏ ｕ ｂ ｒｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｎ ｔ ａ ｆｗｈ ｔ ｃ ｒ ｏ ｌ ｃ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｐ ｌ ｕ ｔｅ ｇ ｈ ｓｗｅ ｅ ｈｉ ｈ ｒ ｔ 和 自炭 黑 （ 市售） 构进 行分 析。测试条 件 为： ｕ 结 Ｃ 靶 （． ４ ６ ｍ）室 温 ， 射 电 压 ４ ｋ 管 电 流 ０１ ０ ｎ ， ５ 辐 ０ Ｖ，
３ ｍＡ， 速度 ０ 。ｓ扫描范 围 ２ － ０ 。 ０ 扫描 ． ）， ６（ ／ 。 ９ 。 粉煤 灰、 白炭黑 的 Ｘ Ｄ 图谱见 图 ２ Ｒ
比较 图 ３ 图 １ 看 出 ， 改性 后粉煤 灰聚 团现 与 可 经
象 明显减 少 。 ２ 改 性粉 煤 灰 作 橡胶 补 强 填料 试 验 １１ 、— ． ２ － 号 １２
号为 使 用 白炭 黑样 品，— 号 、一 １３ ｌ４号为 使 用 改性 粉煤 灰样 品 ， 胶 产 品试 验 配 方 （ ） ： 橡 份 为 丁苯 胶 ，０ ； １０ 促 进 剂 （ 兰姆 类）ｌ Ｓ １ ； 秋 ， ； ，． 氧化 锌 ， ； 脂 酸 ，； ６ ５硬 １ 防老 剂 Ｒ １ ； 定剂 （ 羧 酸 酯锑 类）０７ 高耐 磨炭 Ｄ，． 稳 ６ 巯基 ，．；
图３ ２ 改 性 粉 煤 灰 Ｓ Ｍ 照 片 号 Ｅ
２ 。 ３ 。 间也 出现 了 比较 宽大 的衍射 特征 峰 ， 明 ２ ～ ５之 表 白炭 黑是 由玻 璃态 ＳＯ 组 成 。这 说 明粉煤 灰具 有与 ｉ，
白炭 黑相 近 的硅醇 基、 硅氧 烷基 性 质 ， 这种 特 性是 保 持 橡 胶 制 品在硫 化 过程 中 ， 定合 适 的反 应 时 间 ， 选 进
表２ 改性粉煤灰 吸油值 测定结果
编 号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９
吸 油值 ／ ／）０７ ０８ ０７ Ｏ Ｏ ． Ｏ７ ０６ ０８ Ｏ８ （ ｇ ． ｍＬ ２ ．５ ．０ ． ０６ ８ ７ ．８ ． ０ ． ５ ．２
活化 指数和 吸油值试 验表 明 ， 偶联 剂改性 粉煤灰 后其 表面变 为硫水性 ， 同时吸油量增 大 。由表 ２ 可知 ， ２号 和 ８９号 改性 样 品吸 油值 接近 ， 号 样 改 性 药剂 、 ２ 用量 较少 ， 因此 ， 用 ２号 方案 改性 粉 煤 灰进 行 后续 选 实验 。 利 用岛津 Ｓ Ｍ—Ｓ ５ 电镜对 ２号 改性粉 煤灰 Ｅ Ｓ ５０型 进 行测试 ， 结果见 图 ３ 。
摘
要 通过化学成分分析 、 粒度分析 、 ｘ射线衍射、 Ｅ 分析等方法， 了 ＳＭ 研究 粉煤灰的性质 ， 并对粉煤灰进行化学改性 ， 对改性后粉煤灰的
吸油值进行测试和分析 ， 选出 ２号改性粉煤灰 ， 优 利用该改性粉煤灰代替 白炭黑作橡胶补 强材料 ， 制品拔 出力高于国标和企业标准， 并对其进行 了
水量低 ， 说明煤 的燃烧状 态较好 。 硅 烷 偶 联 剂 Ａ， Ｈ一 ５ ， （ 乙氧 基 硅 基 丙 Ｋ ８ －双 三 ４４ 基）四硫化物 ， 透 明液体 ， 黄色 密度 （０℃） ． ｃ ； ２ １ ８／ ０ ｇ ｍ３ 硅烷 偶 联 剂 Ｂ， Ｇ．ｉ９无 色 至淡 黄色 透 明液体 ， Ｓ Ｓ６ ， 密
度 （０℃）１ ６ Ｃ ｍ 沸 点 （× ０ Ｐ ） ５ ２ ． ０ｅ ， ０ ｃ １ １ ａ ２ ９℃ ， 光率 折 ｎ 为 １２。 ． ７ ４
收稿 日期 ：２ ｌ — ７２ Ｏ ２ ０ ．０
从 图 １ 看 出 ， 煤灰 主 要 由球形 玻璃 微 珠、 可 粉 多 孔块 状 物和 不规 则块 状颗 粒组 成 。球形 微珠 表 面 光 滑， 颗粒 大小 不 等 ， 大部 分粒 径在 ５ １ ／ 之 间 。这 － ０ａ ｍ 些球 形微珠 可分为漂 珠和沉珠 ， 多数漂珠包 裹着 更 大
镜对粉煤 灰进行测试 ， 结果见 图 １ 。
１１ 原料 ．
本试验 所用阜新 发 电厂粉煤 灰是发 电厂
干法 电除尘 排灰 的收 集尘 ， 色为 暗灰 色 ， 化学 成 颜 其
分 （ 为 ： ｉ ２６ ． ； １ ３２ ． ； ｅ ３７ ５ Ｍｇ ％） ＳＯ ， １ ６ Ａ ２ ，０１ Ｆ ２ ，． ； Ｏ， ３ Ｏ ６ ０ ９
２ ０ Ｃ Ｏ，． ； ２ １ ７ ＫＯ，． ；含 水 量 ，．８ ． ； ａ １ ９ Ｎａ ． ； ２ ２ ０ ５ ６ ０， ６ ２ ０ ； ０
其 它 ，． 。 由粉煤 灰 化 学 成 分分 析 结 果 可 知 ， 煤 ２９ ３ 粉
图１ 阜新发 电厂粉煤 灰Ｓ Ｍ 图片 Ｅ
灰中 Ｃ Ｏ含量小于 ２ Ｓ ： Ａ 。 ａ ％， ｉ 、 Ｉ 含量较高 ， ｉ２ Ｏ Ｏ ｓ 、 ｏ Ａ２３Ｆ２３ １ 、 ｅ 含量接近 ９％， Ｏ Ｏ ０ 属铝硅低钙粉煤灰 Ⅲ 含 ，
补强 机 理研 究 。
关键 词
粉煤灰 补 强填料
白炭黑 补 强机理
中图分类号： ７ ； Ｑ３０１５ 文献标识码 ： ｘ７３ Ｔ ３ ． Ａ
文章编号 ： ００８ ９（０ ２０－０ ８０ １０—０ ８２ １）５０４ ．３
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基金 项 目：辽宁省科技厅 计划项 目（０ ９ ０ ０ ８ ；辽 宁省教 育厅 重 ２ ０４ ２ ０ ）
点 实验 室基 金 资助 项 目ｆ ｓ０ ０ ７ ） Ｌ ２ １０ ２。
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ｘ射 线 粉 末 衍 射 仪 （ Ｒ Ｘ Ｄ）对 阜 新 发 电厂 粉 煤 灰
４８． ．
李彩 霞，刘 健 ，任瑞晨
ｅ ｔｒ ｒｓ ｔ ｎ ａ ｄ ． ｅｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｎ ｃ ａ ｉｍ ｓｒ ｓ ａ ｈｅ ． ｎ ｅ ｐ ｉｅ ｓａ ｄ ｒ ｓＴｈ ｅ ｎ ｏ ｃ ｍｅ ｔ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｗａ ｅ ｅ ｃ ｄ
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细小的玻璃微珠 ， 外表呈熔渣状， 并有少量气孔。多 孔块状物主要含硅、 ， 铝 为高岭岩和石英混合物 。不
规则 块状颗粒 表面 凸 凹不 平 ， 主要 为高岭石 、 石英 、 硅 酸 盐及 金属 氧 化物 的混 合 物 ［ ２ 】 煤灰 有 明显 聚 团 。粉
现象 。
１ 粉 煤 灰 和 白炭 黑 Ｘ Ｄ 实验 用 ＤＸ ２ ０ ． ４ Ｒ －０ ０型
１ 实验部分
１ 粉 煤 灰 粒 度 测 试 － ２
用 Ｂ －３０激 光 粒 度 分 析 Ｔ９０
仪对 粉 煤 灰粒 径 进 行 测 试 ， 试 条件 为 ： 测 室温 ， 馏 蒸 水 作 介 质 。 测 得 该 粉 煤 灰 Ｄ∞为 １． ａ Ｄ。为 ０８ ｍ， 。 ５／ ３． ｍ， ４ ． ａ 该粉 煤灰粒 度约为 ３５目。 ０ ８Ｂ Ｄ９为 ４７ ｍ， ２ ２／ ２ １ 粉 煤灰 Ｓ Ｍ 实验 ． ３ Ｅ 利 用 岛津 Ｓ Ｍ—Ｓ５ 电 Ｅ Ｓ ５０型
试 验过 程 ： 按照 上 述配 方称 取原 料 ， 丁苯 胶在 将 橡胶开 炼机 上挤 压 ２ｍｉ， ｎ 加入其 它配 料 ， 压到胶料 挤
表面 光 滑 ， 加入 自炭 黑 或改 性粉 煤 灰 ， 压 到填 料混 挤
Ｌｉ ｉ ｉ Ｌｉ ｉｎ Ｒｅ ｃ ｅ ｘａ Ｃａ ｕ Ｊａ ｎ Ｒｕｉｈ ｎ
（ ｌ ｇ ｆ ｎｎ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｌ ａｎｎ ｅｈ ｉａ Ｕ ｉｅｓｙ Ｆ ｘｎ Ｌａ ｎｎ １３ ０ ） Ｃｏｌ ｅ ＭｉｉｇＥ ｇｎ ｅｉ ， ｉｏ ｉｇＴ ｃｎｃ ｌ ｎｖｒｉ ， ｕ ｉ， ｉｏ ｉｇ ２ ０ ０ ｅ ｏ ｎ ｔ
炭黑 、 自炭 黑 是橡 胶工 业 中最重 要 的补 强助 剂 。 炭黑耗量 约 占橡 胶耗量 的 １ 。研 制粉煤 灰橡胶补 强 ／ ２ 助剂 以达 到炭 黑和 白炭 黑在 橡 胶 中的补 强水 平 的材 料， 替代 以石 油、 然气 为原 料 的炭 黑和 以复杂 化 学 天 工艺 生产 的 白炭 黑 ， 于节 约石 油 资源 有重 要意 义 ， 对 并将扩 大粉煤 灰使 用范围 ， 为粉煤 灰综合 利 用提供 新 途径 。
黑 ，０ 白炭 黑 （ 改性 粉煤 灰 代 替） １ ； 土 ，０ 阻 ３； 用 ，０ 陶 ２；
而 保 证橡 胶 高 分子 链能 够 有效 形 成立 体 网状 结构 的 主 要 内在 因素 。 由此可 初 步判 定粉 煤 灰具 有 白炭 黑 的 某 些特 性 和 结 构 ， 其 能 够 起 到 补 强作 用 的原 因 是
２ ０
２ ０
４ ０
５ ０
２ ／） Ｏ。 （
图２ 粉煤 灰（ 与 白炭 黑（） ａ ） ｂ的ＸＲ Ｄ图谱
从图２ ａ可看 出 ， 粉煤 灰 在 ２ 。 ３ 。 间 出现 该 ２ ～ ５之
比较 宽 大 的衍 射特 征 峰 ， 明有玻 璃 体存 在 ， 表 这与 钱
觉 时 的试 验 结 论 一 致 。 由 图 ２ ｂ可 知 ， 白炭 黑 在
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｙ ａ ｈ ｐ ｏ ｅ ｉｓ ｗｅ ｅ ａ ａｙ ｅ ｙ ｃ ｅ ｃ ｌａ ｌ ｓ ｓ ｐ ｒｉ ｌ ｉ ｅ ａ ｌ ｓ ｓ Ｘ—ａ ｆｒ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ Ｓ ｓｒ ｃ ｅ ｆ ｓ ｒ ｐ ｒ ｅ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｂ ｈ ｍｉ ａ ｎａｙ ｉ， ａ ｔｃ ｅ ｓｚ ｎａｙ ｉ， ｒ ｙ ｄｉ ａ ｔ ｎ ＥＭ ｎｄ ｓ ｎ Ｔｈ ｙ ａ ｈ ｌ ｔ ｆ ｏ ａ ｏ ｏ ． ｅｆ ｓ ｌ
第 ３卷 第 ５ ５ 期
２ ２ ９ ０１ 年 月
非 金 属 矿
Ｎ ｏｎ— ｅｔ １ ｉ Ｍ ｉ Ｍ ａ １Ｃ ｎｅｓ
Ｖｏ１３５ Ｏ． ． Ｎ ５
Ｓ ｐｅ ｅ ｔ ｍｂｅ ，２ ２ ｒ ０１
粉煤灰改性及作橡 胶补强填料机理研究
李彩 霞 刘 健 任瑞晨
１３０ ） ２ ００ （ 辽宁工程技术大学 矿业学院，辽宁 阜新