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《中国地质大学(北京)》 2003年
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环境矿物纤维—坡缕石有机化改性机理及应用基础研究

杨飞华  
【摘要】: 环境矿物纤维主要指以海泡石、坡缕石类层链状镁质硅酸盐为主的天然矿物,具有优良的物化性能,由于其形成条件苛刻,为世界性稀缺的环境矿物材料,其单晶多为针状、纤维状,晶体直径为30-80nm,属典型的天然纳米级材料。本论文主要研究内容和成果如下: 1.通过X射线粉晶衍射、红外光谱、透射电镜、扫描电镜等分析测试手段对高家洼坡缕石粘土的基本物化性能进行详细的测试分析,并详细论述了环境矿物纤维—坡缕石这一矿产资源的开发应用研究现状和研究方向。 2.在前人对非金属矿物材料表面改性的基础上,结合环境矿物纤维—坡缕石自身的特点(如:长径比、典型的纳米粒径、大比表面积、发育的晶体生长缺陷和晶格缺陷等),通过对坡缕石有机化改性设计正交试验,采用(CH_3)_2CHOH作为稀释剂,获得了采用WD-51和NDZ-401对高家洼坡缕石原矿进行有机化改性的最佳工艺参数和工艺条件,分别为:WD-51的浓度为1.6%(wt%),改性温度为120℃,改性时间为60min;NDZ-401的浓度为2.0%(wt%),改性温度为120℃,改性时间为80min。 3.设计坡缕石粘土酸化正交实验和有机化改性正交实验,取得了高家洼坡缕石粘土酸活化处理和酸化坡缕石用WD-51进行有机化改性处理的最佳工艺参数和工艺条件,即:①高家洼坡缕石酸活化处理的最佳工艺参数和工艺条件为:固液比为1:3(固体为高家洼坡缕石粘土,液体为去离子水)、活化时间50min、活化温度为96℃、盐酸浓度为1.0N、粒度为-100目。②高家洼酸活坡缕石用WD-51有机化改性的最佳工艺参数和工艺条件为:WD-51的浓度为2.0%(wt%),改性温度为120℃,改性时间为60min,采用(CH_3)_2CHOH作为其稀释剂。 4.通过采用X-Ray、TEM、SEM、IR、粘度分析等分析手段对经有机化改性的坡缕石粘土进行了改性效果评价。对比了用WD-51对坡缕石原矿和酸化坡缕石进行有机化改性处理的改性效果,表明WD-51对酸化坡缕石的改性效果要好。 5.对不同类型的偶联剂对环境矿物纤维进行有机化改性的改性机理进行了研究探讨。并对本研究中所制得的有机化改性坡缕石与橡胶的相容性、增韧、增强性等进行了应用试验,表明经有机化改性的坡缕石对塑料的力学性能有较大的提高。 本论文研究工作对丰富和发展坡缕石等环境矿物纤维的有机化改性研究和应用研究有重要的作用,并为其它矿物材料的改性研究提供了一定的理论基础。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:P578

【引证文献】
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1 陈春燕;坡缕石表面改性及其在汽车制动材料中的应用研究[D];贵州大学;2006年
2 陈永成;坡缕石纤维表面改性及其对汽车摩擦材料性能影响的研究[D];贵州大学;2007年
【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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1 陈永成;坡缕石纤维表面改性及其对汽车摩擦材料性能影响的研究[D];贵州大学;2007年
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