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新疆某膨润土的提纯及有机改性研究

作　者: 刘剑峰
导　师: 管俊芳
学　校: 武汉理工大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 有机膨润土涂料改性粘度
分类号: TD97
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

有机阳离子或有机化合物与膨润土层间的无机阳离子发生交换而生成的一种疏水亲油的膨润土为有机膨润土。由于其既具有无机膨润土优良的膨胀性、吸附性和分散性,又具有疏水亲油性的巨大比表面,与有机物具有很好的亲和性和相容性,已被广泛应用于各种领域,例如水污染控制、涂料以及石油工业等。某新疆膨润土为钠基膨润土,蒙脱石含量为75%～80%,论文采用水力旋流器进行提纯试验,通过对吸蓝量的测定,试验得到膨润土最佳的提纯工艺条件为：矿浆浓度为4%、①75水力旋流器压强为0.20MPa、Φ50水力旋流器压强为0.30MPa、Φ25水力旋流器压强为0.40MPa。提纯后的膨润土中蒙脱石含量达到95%以上。以十八烷基三甲基氯化铵作为改性剂,通过改变实验条件(有机改性剂的用量、反应温度、反应时间、反应体系pH值、矿浆浓度、搅拌速度)确定了制备有机膨润土最佳工艺条件,通过粘度值对制备的有机膨润土进行表征,并用XRD、FTIR对有机膨润土的结构特征进行分析,得出1831-有机膨润土制备的最佳工艺条件：改性剂用量为40%、反应温度为70℃、反应时间4h、反应体系的pH值范围在7-8、搅拌速度400 r／min、矿浆浓度6%。通过最佳条件验证实验得出1831改性膨润土粘度为3910 mPa·s。利用制备的有机膨润土添加到某种涂料中,测试涂料性能的变化,并观察涂料本身的变化。实验结果表明,有机膨润土添加到该涂料中,均能提高涂料的粘度,用1831改性膨润土对涂料起到抗沉降效果最好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-23
  1.1 膨润土概述  8
  1.2 膨润土的矿物学特征  8-15
    1.2.1 膨润土的组成及结构  8-10
    1.2.2 膨润土的工艺性能  10-11
    1.2.3 膨润土的加工处理  11-12
    1.2.4 按交换性阳离子划分膨润土的属性  12
    1.2.5 膨润土的应用  12-15
  1.3 膨润土有机改性的研究现状  15-20
    1.3.1 有机膨润土的制备原理  15
    1.3.2 有机膨润土的制备方法  15-16
    1.3.3 影响有机膨润土质量的主要因素  16-18
    1.3.4 膨润土有机改性的研究现状  18-20
  1.4 膨润土在涂料中的应用  20
  1.5 新疆膨润土研究现状  20-21
    1.5.1 新疆膨润土的研究现状  20-21
    1.5.2 存在的问题  21
  1.6 论文的技术路线  21-23
第二章试验原料、设备及研究方法  23-26
  2.1 试验原料  23-24
    2.1.1 膨润土的理化性能  23
    2.1.2 原矿化学组成  23-24
    2.1.3 膨润土的XRD分析  24
    2.1.4 膨润土矿的矿物组成及含量  24
  2.2 试验试剂与设备  24-26
    2.2.1 主要试验试剂  24-25
    2.2.2 主要设备仪器  25-26
第三章膨润土加工  26-38
  3.1 提纯膨润土的效果评价  26-27
  3.2 试验工艺流程  27-28
  3.3 调浆试验  28-29
    3.3.1 调浆浓度对膨润土分散的影响  28-29
    3.3.2 调浆时间对膨润土分散的影响  29
  3.4 脱盐试验  29-30
  3.5 旋流器提纯试验  30-36
    3.5.1 旋流器提纯结果分析  33-36
  3.6 膨润土提纯精矿测试分析  36-38
第四章有机膨润土的制备  38-52
  4.1 改性膨润土的制备方法  38
    4.1.1 制备方法  38
    4.1.2 制备工艺  38
  4.2 涂料用有机膨润土的效果评价  38-39
  4.3 有机膨润土制备影响因素探讨  39-45
    4.3.1 改性剂的用量对有机膨润土粘度的影响  39-40
    4.3.2 反应时间对有机膨润土粘度的影响  40-41
    4.3.3 反应体系的温度对有机膨润土粘度的影响  41-42
    4.3.4 矿浆pH值对有机膨润土粘度的影响  42-43
    4.3.5 矿浆浓度对有机膨润土粘度的影响  43-44
    4.3.6 搅拌速度对有机膨润土粘度的影响  44-45
  4.4 不同季铵盐改性剂对有机膨润土粘度的影响  45
  4.5 有机膨润土的表征  45-51
    4.5.1 有机膨润土的XRD分析  45-47
    4.5.2 有机膨润土的红外光谱分析  47-51
  4.6 本章小结  51-52
第五章有机膨润土在涂料中的应用  52-57
  5.1 涂料贮存稳定性实验方法  52-53
    5.1.1 沉降程度的评定  52-53
  5.2 不同季铵盐改性剂制备的有机膨润土在涂料中的影响  53-56
    5.2.1 1831改性膨润土在涂料中的应用  53
    5.2.2 D1821改性膨润土在涂料中的应用  53-54
    5.2.3 1631改性膨润土在涂料中的应用  54-55
    5.2.4 1232改性膨润土在涂料中的应用  55-56
  5.3 本章小结  56-57
第六章结论  57-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间发表的论文  62

新疆某膨润土的提纯及有机改性研究

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