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利用硅油对水镁石的表面改性研究

作　者: 王刚
导　师: 于景坤
学　校: 东北大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 水镁石阻燃剂表面改性硅油
分类号: TB304
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

聚合物材料的易燃性和引起火灾的巨大危害性使得聚合物的阻燃性研究一直为研究者所关注。随着人们的环保意识和安全意识的不断提高,人们对材料的阻燃性能的要求也不断提高。由于含卤阻燃剂在作用时产生的二次危害等环境问题,以氢氧化铝和氢氧化镁为主的无机阻燃剂的产量逐年增加。水镁石的主要成分为氢氧化镁。将其磨成细粉后用于塑料、橡胶的阻燃,它具有无毒、抑烟、不产生二次危害等优点。但也存在阻燃效率低、添加量大,以及由此引起的填充材料力学性能和加工性能严重下降等缺点。为了解决这一问题,需对水镁石进行超细粉碎和表面改性。本研究以辽宁丹东水镁石为原料,经过粉碎、球磨及研磨得到超细水镁石粉体(2gm左右),之后对粉体进行表面改性,改性剂为含H硅油。研究改性条件对改性效果的影响,并通过红外光谱分析硅油对水镁石粉体的改性机理。得到如下结论：(1)通过对粉体的活化指数、堆积密度、沉降体积以及电子显微结构的对比分析可知,在溶液搅拌、溶剂挥发至尽的改性工艺下,硅油用量为0.8%左右,改性实验温度为60℃时,则此工艺条件下的水镁石粉体分散性一般。(2)在溶液搅拌、过滤的改性工艺下,当改性剂硅油的用量为3%,表面改性温度为60℃,硅油改性溶液浓度为1mol/L左右时,则此工艺条件下的水镁石粉体分散性最好,改性效果最好。(3)通过对原水镁石粉体和改性后的水镁石粉体的红外光谱分析可知,硅油与水镁石表面有氢键吸附,但主要是物理吸附。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
第一章绪论  11-13
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 本课题研究的目的及意义  12
  1.3 本课题研究的主要内容  12-13
第二章文献综述  13-26
  2.1 引言  13-14
  2.2 水镁石概况  14-16
    2.2.1 水镁石简介  14-15
    2.2.2 水镁石阻燃剂应用与开发情况  15-16
  2.3 水镁石阻燃机理  16-17
  2.4 粉体表面改性及水镁石和氢氧化镁表面改性研究现状  17-22
    2.4.1 表面化学改性  17-18
    2.4.2 表面改性剂  18-22
    2.4.3 表面改性设备  22
  2.5 国内外阻燃剂氢氧化镁的生产现状  22-24
    2.5.1 国外氢氧化镁的生产状况  22-23
    2.5.2 国内氢氧化镁的生产状况  23-24
  2.6 氢氧化镁阻燃填料的应用研究现状  24-26
第三章实验方法与过程  26-32
  3.1 实验原料  26
  3.2 实验过程  26-27
  3.3 主要试验设备  27-28
    3.3.1 粉碎机  27
    3.3.2 标准筛  27
    3.3.3 电子秤  27-28
    3.3.4 干燥箱  28
    3.3.5 扫描电子显微镜  28
    3.3.6 傅立叶变换红外光谱仪  28
    3.3.7 X射线衍射分析仪  28
  3.4 表面改性粉体的评价方法  28-29
  3.5 改性实验  29-32
    3.5.1 改性工艺  29-31
    3.5.2 硅油用量  31
    3.5.3 改性温度  31
    3.5.4 溶液摩尔浓度  31
    3.5.5 表面改性机理  31-32
第四章实验结果及分析讨论  32-55
  4.1 水镁石的X射线分析结果  32
  4.2 硅油用量对改性效果的影响  32-38
    4.2.1 活化指数  32-34
    4.2.2 堆积密度  34-35
    4.2.3 沉降体积  35-36
    4.2.4 改性粉体的微观组织结构  36-38
  4.3 改性温度对改性效果的影响  38-43
    4.3.1 活化指数  38-39
    4.3.2 堆积密度  39-41
    4.3.3 沉降体积  41-42
    4.3.4 改性粉体的微观组织结构  42-43
  4.4 溶液摩尔浓度对改性效果的影响  43-48
    4.4.1 活化指数  43-44
    4.4.2 堆积密度  44-45
    4.4.3 沉降体积  45-46
    4.4.4 改性粉体的微观组织结构  46-48
  4.5 改性工艺对硅油用量的影响  48-52
    4.5.1 活化指数  48-49
    4.5.2 堆积密度  49-50
    4.5.3 沉降体积  50-51
    4.5.4 改性粉体的微观组织结构  51-52
  4.6 改性机理的分析  52-55
    4.6.1 红外光谱  52-53
    4.6.2 测试结果  53-55
第五章结论  55-56
参考文献  56-59
致谢  59

利用硅油对水镁石的表面改性研究

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