收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纳米碱式氯化镁(BMC)晶须的合成、改性以其在塑料中的应用

李秀悌  
【摘要】:碱式氯化镁(BMC)的化学组成为Mgx(OH)y Clz·mH2O(2x-y-z=0,0≤m≤6),晶体的形貌为针状或纤维状,具有高耐火性,低热传导性、高耐磨性以及优异的机械性能等优点,可用作塑料、橡胶和树脂的填充剂和阻燃剂以及热稳定剂。随着材料科学的突飞猛进,人们对塑料的要求越来越高,然而现阶段塑料填充剂存在着热稳定性能差、力学性能降低以及成本高等缺点,寻找一种高效低成本的热稳定剂和填充剂的愿望越来越迫切。BMC作为填充剂能够有效地提高塑料的力学性能,改善塑料的热稳定性,且成本低,然而,BMC存在着与塑料的相容性较差,且晶须结构不稳定等缺点,亟须改善。 为了深入研究BMC的制备原理,降低制备成本,并改进BMC晶须在塑料中的分散性,从而达到控制制备、降低成本以及纤维增强增韧的作用,本文首先在两种不同的体系(CaO-MgCl2-H2O体系以及以白云岩为原料的CaO/MgO-MgCl2-H2O)中通过水热反应可控合成了BMC晶须,并研究了BMC的结构、形貌、性质等随反应物浓度、摩尔比、水热条件的变化。随后,我们针对BMC晶须的特性,将其经过硅烷偶联剂γ-MPS表面处理后,进行表面接枝改性,最后将表面接枝改性后的g-BMC分别与PVC混合制备了g-BMC/PVC、和ABS、PP熔融共混制备了ABS/PP合金材料,并研究了乙醇/水介质体系、反应时间对晶须形态和悬浮接枝聚合反应的影响以及对PVC热稳定性的影响和ABS/PP合金材料的力学性能和熔融指数等影响。 合成实验结果表明:在CaO-MgCl2-H2O体系以及CaO/MgO-MgCl2-H2O体系中,当氯化镁浓度大于3 mol/L能得到一维BMC,且BMC的长径比随氯化镁浓度和CaO、(CaO+MgO)与MgCl2的摩尔比R的增大而减小。在CaO-MgCl2-H2O体系,R小于0.5时,制备具有高长径比的BMC的最佳条件为[MgCl2]=4 mol/L,R=0.05。水热条件不仅影响着BMC的长径比及有序度,还决定了BMC的合成相:较低温度(≤150℃)下合成的产物为相3或相5,而高温下的产物为相9。以白云岩煅粉为原料的CaO/MgO-MgCl2-H2O体系,R介于0.025-0.075之间可得到一维BMC,直径为50-120 nm。 表面接枝改性实验中,以乙醇/水为反应介质,K2S2O8(KPS)为引发剂的反应条件能够在满足保持BMC晶须形貌的前提下获得较好的MMA接枝效果。最佳反应条件为乙醇/水介质配比为8:2、反应温度82℃、反应时间6 h。此时,BMC晶须形貌很好的被保存下来(经FT-IR、SEM、XRD表征),并且接枝效果较好(接枝效率达到56.1%)。 将表面接枝改性后的BMC晶须材料与PVC熔融共混,能够有效地改善PVC的热稳定性和提高PVC的初始降解温度。随着g-BMC添加量的增加,PVC的白度有所降低。当g-BMC的添加量为2.5%时,PVC的变色时间和刚果红变色时间分别为140 min和204 min。 将表面接枝改性后的BMC晶须材料包覆一层TPE橡胶制成BMC母料添加入ABS中,分别考察BMC母料含量以及BMC母料中BMC含量对BMC填充ABS材料性能的影响。研究结果表明:ABS/BMC复合材料的拉伸强度随着BMC含量的增加而增加,当BMC母料含量为15%,BMC母料中BMC含量为55%左右时有较佳的冲击性能。然后,固定BMC母料与ABS比例不变,将BMC母料、ABS、PP、PP-g-MAH熔融共混获得ABS/PP合金材料,实验分别研究了PP含量、BMC含量对ABS/PP合金材料的影响。研究结果表明:当PP含量为9-10%时BMC填充ABS/PP合金材料有最好的拉伸强度和冲击强度;BMC填料含量对BMC填充ABS/PP合金材料的拉伸强度影响不大,但随其用量增加冲击强度有明显的提高;BMC填充ABS/PP合金材料的熔体流动性能在PP含量10%左右时达到最大,但随BMC含量增加而下降。 本论文不仅提供了一种可控制备BMC的新途径和表面改性的新方法,更拓宽了白云岩的应用领域,拓展了碳酸盐矿物如石灰石等的潜在用途,对完整保存晶须形态的改性方法具有借鉴意义,对BMC的应用研究具有补充发展的作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 潘家韫;;PVC/ABS共混物的性能和应用[J];化学建材;1992年04期
2 赵劲松;PVC/ABS合金制纺织纱管[J];聚氯乙烯;1999年06期
3 金鼎铭,谈敦礼;汽车用ABS/PVC密封条的开发[J];石化技术与应用;2003年05期
4 洪重奎;PVC/ABS/弹性体三元共混合金组成与力学性能研究[J];塑料科技;1999年06期
5 洪重奎;ABS/PVC合金最新研究进展[J];弹性体;1999年02期
6 周丽玲,蔺玉胜,杨静漪,吴其晔;PVC/ABS共混体系中的银纹及其增韧作用[J];工程塑料应用;2002年08期
7 乔巍巍,王国英;ABS/PVC/CPE共混体系的力学性能[J];塑料工业;2004年06期
8 张秀斌;;ABS/PVC塑料合金的研制[J];沈阳化工学院学报;1990年03期
9 侯元春,邓佩琦;新型塑料润滑剂YI的合成与应用[J];精细石油化工;1996年02期
10 朱伟平;相容剂对ABS/PVC共混物性能影响[J];上海塑料;2001年04期
11 孔令斌,冯青,郑兴仪;一次性使用胆道内支架输送器的研制[J];塑料工业;2002年05期
12 洪重奎;PVC/ABS/弹性体三元共混合金组成与力学性能的研究[J];聚氯乙烯;1999年04期
13 王旭,黄锐,张佩君;ABS/PVC合金的研究[J];工程塑料应用;1997年01期
14 赵鸥,赵劲松;FeOOH/Sb_2O_3对PVC共混物的阻燃消烟作用[J];聚氯乙烯;2004年02期
15 洪重奎,金敏善;ABS/PVC/P83三元共混物组成与性能的研究[J];塑料科技;2001年06期
16 李宝霞,王士财;耐候PVC/ABS合金的研制及性能研究[J];聚氯乙烯;2004年02期
17 许国杨;张凯舟;何力;袁绍鹏;;制备工艺对PVC/ABS合金力学性能和维卡软化温度的影响[J];聚氯乙烯;2009年10期
18 刘德允;8.89cm磁盘外壳生产工艺的探讨[J];工程塑料应用;1995年02期
19 朱伟平;ABS/硅油混合物力学性能的研究[J];有机硅材料;1999年02期
20 夏英,马希晨,刘俊龙,杨大伟;CPE及TR在ABS/PVC/Sb_2O_3共混体系中的作用[J];大连轻工业学院学报;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 闫平科;刘江;高玉娟;马正先;;碱式氯化镁晶须制备及应用研究进展[A];2010年全国镁盐行业年会暨节能减排与发展研讨会论文集[C];2010年
2 刘俊来;关会梅;;含流体相条件下白云岩的低温流动——破裂-溶解-结晶过程的意义[A];全国包裹体及地质流体学术研讨会论文摘要[C];2002年
3 ;南京地质矿产研究所 出版物[A];中国地质科学院文集(1984中英文合订本)[C];1984年
4 李恒崑;张营芬;;试讨皖南地区黄龙组底界及其白云岩时代的归属问题[A];中国地质科学院南京地质矿产研究所文集(13)[C];1984年
5 杨卓;游峰;邹嘉佳;陈光顺;郭少云;;不同弹性体对PVC/弹性体/炭黑复合材料抗静电性能的影响[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 王兴志;张帆;石新;曾德铭;宋章强;;龙门山前缘下二叠统栖霞组白云岩成因研究[A];第八届古地理学与沉积学学术会议论文摘要集[C];2004年
7 李波;刘明;李自翔;李亚才;;全强风化白云岩破碎地层的钻进[A];地基基础工程与锚固注浆技术:2009年地基基础工程与锚固注浆技术研讨会论文集[C];2009年
8 俞学光;;关于江苏南部的丁山组的建组问题[A];中国地质科学院南京地质矿产研究所文集(13)[C];1984年
9 岳文浙;刘凤美;魏乃颐;宋炜;李启全;;江西九江—瑞昌地区石炭纪沉积作用、沉积相及其对矿产的控制作用(研究报告)[A];中国地质科学院南京地质矿产研究所文集(30)[C];1987年
10 ;某矿白云岩大理岩特性的研究[A];地下工程经验交流会论文选集[C];1982年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李秀悌;纳米碱式氯化镁(BMC)晶须的合成、改性以其在塑料中的应用[D];浙江大学;2011年
2 卢予北;PVC-U塑料管水井成井技术应用研究[D];中国地质大学;2012年
3 赵祥模;汽车ABS防抱制动特性及其不解体检测技术研究[D];长安大学;2006年
4 贾丽娜;ABS/粉末添加剂体系界面相容性的定量研究[D];东北林业大学;2012年
5 李建华;基于ESC控制系统的ABS控制策略研究及试验[D];吉林大学;2010年
6 于志省;本体法高性能ABS树脂的研究[D];大连理工大学;2010年
7 王吉;电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究[D];吉林大学;2011年
8 朱肖楠;ACR基离聚物型PVC多功能加工助剂的合成与应用[D];浙江大学;2012年
9 张书华;酯基锡合成及其对PVC热稳定性能研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
10 岳小鹏;木质素在PVC复合材料中的应用研究[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曲宁玺;汽车ABS高性能化的分析与仿真[D];华南理工大学;2010年
2 杨有财;磷—氮型无卤膨胀阻燃ABS树脂性能的研究[D];青岛科技大学;2010年
3 李蕾;基于整车的汽车ABS性能仿真检测研究[D];上海师范大学;2010年
4 文鹏;DAOP改善GF/PVC界面结合行为的研究[D];武汉理工大学;2011年
5 王磊明;合金化对ABS无卤阻燃复合材料性能的影响[D];西华大学;2011年
6 潘民选;耐热抗冲PVC材料的制备、结构与性能[D];武汉理工大学;2010年
7 唐银花;汽车用PA6/ABS共混体系性能的研究[D];复旦大学;2010年
8 韩振;PVC基木塑复合结皮发泡地板基材的研究[D];东北林业大学;2010年
9 舒强;PP/ABS共混体系的相容性及结晶行为的研究[D];湘潭大学;2010年
10 李聚超;乘用车的ABS逻辑门限控制与实验研究[D];吉林大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘文;PVC期货引来各方强烈反应[N];中国包装报;2009年
2 本报记者 胡东林;PVC期货有望5月挂牌[N];中国证券报;2009年
3 本报记者 胡东林;PVC期货基准交割地“花落”广州[N];中国证券报;2009年
4 本报记者 陈圣莉;谋求世界定价权 PVC期货预计5月挂牌[N];经济参考报;2009年
5 本报记者 刘溟;投资者看好PVC期货“稳压器”功能[N];经济日报;2009年
6 记者 李闻芝;PVC期货建立起风险防控保障[N];中国化工报;2009年
7 记者 赵洋;PVC期货:煤炭和原油的“温度计”[N];金融时报;2009年
8 记者 赵洋;PVC期货拓展整合产业链条[N];金融时报;2009年
9 本报记者 李红珠;PVC期货获批正当时[N];期货日报;2009年
10 方正期货 王力;PVC期货上市具有四大意义[N];期货日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978