超細(xì)改性伊利石的制備及其在PE、PP中的應(yīng)用.pdf

1、硅酸鹽粘土類礦物作為礦物材料的的重要組成部分，因其具有獨(dú)特的物化性質(zhì)，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。江西某伊利石資源儲(chǔ)量豐富、成因復(fù)雜、顏色較深，直接投入使用的可能性較低。本論文根據(jù)該伊利石所具有的物理性質(zhì)，設(shè)計(jì)了一系列加工技術(shù)方案，提高了伊利石礦物的應(yīng)用價(jià)值。
　　本論文首先以XRD、FTIR、SEM等儀器對(duì)江西某伊利石的礦物學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的表征，在此基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)了脫泥漂白、插層剝片及表面改性實(shí)驗(yàn)方法，成功制備了超細(xì)改

2、性伊利石粉體，并將其作為填料對(duì)PE、PP進(jìn)行了增韌研究。通過實(shí)驗(yàn)研究，獲得以下結(jié)論：
　　(1)江西某伊利石原礦顏色偏黃、白度較低，含有蒙脫土、高嶺土等雜質(zhì)；以硅酸鈉為分散劑，當(dāng)其加入量為0.3%時(shí)，樣品白度提高了3.03%；采用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)脫泥后的樣品進(jìn)行酸溶漂白研究，當(dāng)?shù)V漿濃度為25%、HCl濃度為25%、反應(yīng)時(shí)間為120min、反應(yīng)溫度為90℃時(shí)，樣品白度提高了9.28%。
　　(2)本文以DMSO、N2H4·H2O對(duì)

3、伊利石進(jìn)行插層剝片研究，通過對(duì)比分析，選擇N2H4·H2O作為最終插層劑。與原礦相比，當(dāng)N2H4·H2O的加入量為30%、反應(yīng)溫度為40℃、反應(yīng)時(shí)間為4h時(shí)，所得插層復(fù)合物經(jīng)剝片處理后，其D25、D50、D90分別減小2.06μm、3.57μm、3.86μm，比表面積增大了0.06m2/g。以D50作為最終評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其顆粒直徑小于10μm，為超細(xì)粉體。XRD圖譜分析可知，N2H4·H2O分子進(jìn)入到伊利石層間，使其(002)、(006)晶

4、面間距分別增加了0.13、0.01。N2H4·H2O分子作為質(zhì)子給予體，通過破壞伊利石層間氫鍵，進(jìn)入其層間，與硅氧四面體中的氧原子形成新的氫鍵而實(shí)現(xiàn)插層。
　　(3)本文以KH-560為改性劑，采用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)超細(xì)伊利石粉體進(jìn)行改性研究。當(dāng)KH-560加入量為0.5%、反應(yīng)溫度為140℃、反應(yīng)時(shí)間為120min時(shí)，改性樣品的吸油率降低了7.6%，接觸角增大了23°。FTIR譜圖分析可知：改性后伊利石樣品在2941cm-1及2884

5、cm-1處出現(xiàn)了-CH2伸縮振動(dòng)的吸收峰，這說明KH-560與伊利石表面-OH發(fā)生鍵合，包覆在伊利石粉體表面，使其疏水性增加。
　　(4)本文以超細(xì)改性伊利石為填料，對(duì)PE、PP進(jìn)行增韌研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與純PE相比，當(dāng)伊利石填料的加入量為2%、密煉溫度為220℃、密煉時(shí)間為15min時(shí)，復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別提高了53.00%、37.28%；與純PP相比，當(dāng)伊利石填料的加入量為3%、密煉溫度為220℃、密煉時(shí)間為10