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纳米碳酸钙包覆微米硅灰石复合粒子的研究及其在聚丙烯中的应用

郝增恒

  硅灰石是一种重要的无机化工产品,被广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料等行业。总体上说,硅灰石可赋予基体强度、热稳定性、耐磨性和小的收缩变形性,但是,硅灰石韧性较差,抗冲击能力低,很大程度上限制了其应用范围。为了改善这一状况,本文设计了纳米碳酸钙包覆微米硅灰石体系,纳米碳酸钙与硅灰石共混体系中,当碳酸钙与硅灰石达到一定比例时可有效提高硅灰石的韧性,同时纳米碳酸钙包覆硅灰石后,使硅灰石的比表面积大大提高,赋予了硅灰石粒子某种新的物理、化学性能,从而使新材料具有两种材料的复合功能。本文对碳酸钙的结晶过程进行了分析,纳米碳酸钙的结晶过程包括化学反应和晶体成核生长过程,我们采用电导率仪和pH值对结晶过程进行了跟踪检测,表明可用纳米碳酸钙结晶过程的pH值变化曲线判断化学反应的控制步骤,并得出一般情况下化学反应的控制步骤为CO2的吸收;可用电导率的变化曲线判断晶体的成核与生长,以及碳化反应的终点。本论文通过对包覆合成过程的影响因素的研究,确定了温度、Ca(OH)2乳液浓度、CO2流量、搅拌强度、外加剂等诸因素对包覆合成过程有比较明显的影响,并通过正交设计确定最佳包覆效果,为实际生产提供工艺参数。运用白度仪、比表面积测试仪对包覆填料的宏观物理性能进行检测;用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线荧光光谱分析、XPS、IP等微观分析方法对填料的表面形貌进行描述,从微观上进一步评价包覆效果。另外本文还通过对硅灰石表面形貌的调控,结合已经较为成熟的偶联技术,制备出不同界面特性聚丙烯/硅灰石复合材料,探讨纳米碳酸钙包覆硅灰石对聚丙烯力学性能的影响,从宏观力学性能上进一步确定包覆效果,并且进一步提高了聚丙烯复合材料力学性能。……   
[关键词]:纳米碳酸钙;包覆;硅灰石;结晶;影响因素;聚丙烯
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:重庆大学2004年