您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 稀土工程 >简论凹凸棒黏土改性处理与其理化性质

简论凹凸棒黏土改性处理与其理化性质

收藏本文 2024-02-07 点赞:4822 浏览:13389 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:凹凸棒黏土(APT)是一种层链状含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,特殊的棒晶结构使其具有吸附和胶体载体等功能。由此,被广泛的运用于石油、化工、建材、医药、农业和环保等领域。然而,天然APT由于范德华力和氢键作用,凹凸棒石棒晶通常以聚集体或棒晶束的形式有着, APT没有充分发挥自身的胶体性能。由此,如何解离APT的棒晶束,提升其附加值成为目前APT探讨的热点之一。本论文以提升APT的黏度,扩大其在复合材料中的运用为目的,通过高压均质处理策略对APT进行盐处理和有机改性,探讨了不同改性剂及改性条件对APT黏度的影响,同时将改性的APT运用于聚乙烯醇复合膜的制备,其主要探讨内容如下:1.采取不同浓度的乙酸镁对APT进行改性处理,考察了悬浮液浓度、pH值、温度和搅拌时间以及放置时间等因素对APT在蒸馏水和饱和氯化钠水溶液中黏度的影响,并通过FTIR、XRD、SEM、BET、Zeta电位、XRF等手段对其进行表征和浅析。结果表明,在乙酸镁浓度10%、悬浮液浓度7.5%、pH=8、温度20℃、搅拌时间14h和放置时间24h的条件下,改性APT有最高的黏度。与APT原土相比,改性后其黏度在蒸馏水和饱和氯化钠水溶液中分别提升了63.4%和31.6%。2.采取不同浓度的焦磷酸钠对APT进行改性处理,考察了焦磷酸钠浓度及高压均质压力对APT黏度的影响,同时采取FTIR、XRD、SEM、BET、Zeta电位、XRF等手段对其进行表征和浅析。探讨结果表明,焦磷酸钠和高压均质历程可显著影响改性APT的理化性能。在焦磷酸钠质量百分浓度0.5%,均质压力20MPa的条件下,改性APT有最高的黏度,与未高压均质相比,均质历程使APT的黏度增加了38.0%。3.在APT焦磷酸钠改性的基础上,采取高压均质和不同类型表面活性剂对其进行有机化改性,考察了表面活性剂种类和浓度对APT黏度的影响。结果表明,高压均质历程、表面活性剂种类和浓度对APT黏度有显著影响。在十八烷基三溴化铵质量百分浓度0.5%和均质压力20MPa的条件下,改性APT有最高黏度。与质量百分浓度0.5%焦磷酸钠改性、未经过高压均质处理的APT相比,经十八烷基三溴化铵进一步改性黏度提升了95.5%。4.采取溶液-流延成膜法,将改性的APT与聚乙烯醇(PVA)复合制备PVA/APT纳米复合膜,考察了APT质量百分浓度、均质处理APT和改性APT种类对复合膜力学性能和耐水性能的影响。结果表明,相比于纯PVA膜,当添加20MPa均质处理APT量为3%时,复合膜具有最优的性能,断裂伸长率和拉伸强度分别提升了126.01%和69.26%,吸水率降低了31.20%。不同表面活性剂种类改性APT对纳米复合膜性能的影响顺序为阳离子型阴离子型非离子型。相比于纯PVA膜,添加经过20MPa高压均质十八烷基三溴化铵改性的APT所制备的复合膜断裂伸长率和拉伸强度分别增加了178.95%和156.09%,吸水率降低了56.01%。关键词:凹凸棒黏土论文改性论文均质处理论文黏度论文纳米复合膜论文

    摘要8-10

    Abstract10-12

    第一章 绪论12-25

    1.1 凹凸棒黏土的晶体结构12-13

    1.2 凹凸棒黏土的理化性能13-15

    1.2.1 吸附性13-14

    1.2.2 胶体性14

    1.2.3 催化性14-15

    1.2.4 离子交换性15

    1.2.5 其他性能15

    1.3 凹凸棒黏土的改性策略15-17

    1.3.1 无机改性15-16

    1.3.2 有机改性16-17

    1.4 凹凸棒黏土在复合材料中的运用17-20

    1.4.1 在塑料行业中的运用17-18

    1.4.2 在橡胶中行业的运用18

    1.4.3 在涂料行业中的运用18-19

    1.4.4 在其它高分子行业中的运用19-20

    1.5 凹凸棒黏土胶体性能探讨进展20-21

    1.5.1 对辊挤压对凹凸棒黏土胶体性能的影响20

    1.5.2 超声对凹凸棒黏土胶体性能的影响20

    1.5.3 高压均质对凹凸棒黏土胶体性能的影响20-21

    1.6 聚乙烯醇21-23

    1.6.1 聚乙烯醇概况21

    1.6.2 聚乙烯醇的性能21-22

    1.6.3 聚乙烯醇膜的特点、种类及运用22-23

    1.6.4 聚乙烯醇膜的探讨近况23

    1.7 本学位论文探讨的内容及作用23-25

    第二章 乙酸镁改性对凹凸棒黏土微结构和黏度的影响25-35

    前言25

    2.1 实验部分25-26

    2.1.1 实验材料及仪器25-26

    2.1.2 实验策略26

    2.2 结果与讨论26-34

    2.2.1 乙酸镁浓度对黏度的影响26-27

    2.2.2 悬浮液浓度对黏度的影响27-28

    2.2.3 悬浮液 pH 值对黏度的影响28

    2.2.4 温度对黏度的影响28-29

    2.2.5 搅拌时间对黏度的影响29

    2.2.6 自然放置时间对黏度的影响29-30

    2.2.7 FTIR 浅析30

    2.2.8 SEM 浅析30-31

    2.2.9 XRD 浅析31-32

    2.2.10 组成浅析32

    2.2.11 比表面积浅析32-33

    2.2.12 Zeta 电位浅析33-34

    2.3 本章小结34-35

    第三章 均质历程对焦磷酸钠改性凹凸棒黏土微结构和黏度的影响35-44

    前言35

    3.1 实验部分35-36

    3.1.1 实验材料及仪器35-36

    3.1.2 实验策略36

    3.2 结果与讨论36-43

    3.2.1 FTIR 浅析36-37

    3.2.2 SEM 浅析37-39

    3.2.3 XRD 浅析39

    3.2.4 成分浅析39-40

    3.2.5 比表面积浅析40-41

    3.2.6 Zeta 电位浅析41-42

    3.2.7 焦磷酸钠浓度对黏度的影响42-43

    3.2.8 高压均质压力对黏度的影响43

    3.3 本章小结43-44

    第四章 均质历程对有机改性凹凸棒黏土黏度的影响44-49

    前言44

    4.1 实验部分44-45

    4.1.1 实验材料及仪器44-45

    4.1.2 实验策略45

    4.2 结果与讨论45-48

    4.2.1 FTIR 浅析45-46

    4.2.2 Zeta 电位浅析46

    4.2.3 不同类型表面活性剂改性 APT 对黏度的影响46-47

    4.2.4 不同浓度 OTAB 改性 APT 对黏度的影响47-48

    4.3 本章小结48-49

    第五章 改性凹凸棒黏土对聚乙烯醇膜性能的影响49-55

    前言49

    5.1 实验部分49-50

    5.1.1 实验材料及仪器49-50

    5.1.2 实验策略50

    5.2 结果与讨论50-54

    5.2.1 不同 APT 含量对复合膜性能的影响50-52

    5.2.2 改性 APT 对复合膜性能的影响52-54

    5.3 本章小结54-55

    第六章 结论55-57

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号