改性磷石膏晶须加填效果与相应白水处理技术研究

以磷酸盐法和阳离子淀粉法二步复合包覆改性磷石膏晶须,作为造纸填料进行抄纸,探讨磷石膏晶须在不同助留体系下的留着率以及纸页性能的变化情况.对白水中杂质离子进行沉淀处理,并将沉淀物与晶须按不同比例回用于造纸混合加填,研究其对填料留着率及纸页性能的影响.结果表明:复合改性后,晶须溶解度降低88.8%,留着率增幅为69.3%;当未改性晶须以CPAM1为助留剂、改性晶须以CPAM2为助留剂时,留着率分别达到52.73%和66.56%.沉淀混合物添加量为5%～10%时,在提高填料留着率的同时可使纸张具有较好的强度指标,同时有利于晶须造纸体系的白水循环.     

碳酸钙晶须填充改性聚丙烯的性能研究

作为高分子材料的新型填充剂,碳酸钙晶须具有强度高、价格低廉、热稳定性好等优点,将其填充于高分子材料中,不仅能保留高分子材料的主要特性,还能通过晶须的增强、增韧等优势改善材料的性能,降低材料的成本。采用NDZ-102钛酸酯偶联剂对碳酸钙晶须进行表面处理,然后将处理后的碳酸钙晶须填充到聚丙烯中,分别研究了NDZ-102钛酸酯偶联剂的用量以及碳酸钙晶须的填充量对复合材料的力学性能的影响。结果表明:在NDZ-102钛酸酯偶联剂用量为1.25%,碳酸钙晶须的填充量为10%时,复合材料表现出了良好的力学性能,拉伸应力和弯曲应力分别为20.1和37.4 MPa。     

包覆矿物纤维特性及其加填纸性能研究

通过化学方法在CaCl2-CO2-H2O体系中将轻质碳酸钙(PCC)粒子沉淀在矿物纤维表面,实现对矿物纤维表面包覆,借助于扫描电子显微镜(SEM)观察了CaCO3包覆矿物纤维的表面形态,分析了包覆矿物纤维表面化学组成及形态变化对纸机网部磨损的改善;以矿物纤维/重质碳酸钙(GCC)为填料,研究了包覆前后矿物纤维/GCC填料、助留体系及包覆矿物纤维与GCC配比对填料在纸张中的留着及纸张性能的影响.研究结果表明,包覆后的矿物纤维表面存在很多细小的CaCO3颗粒,颗粒大小在纳米级,随着包覆量的增加,原矿物纤维颗粒表面的细纹、棱角被填充及包覆,其表面化学成分及形态的改变可在一定程度上减小其对纸机的磨蚀.与原矿物纤维/GCC加填纸比较,加填包覆矿物纤维/GCC的纸张灰分更高,且其对纸张强度性能影响甚小.在本研究范围内所使用的两种包覆矿物纤维中,包覆量相对较大的包覆矿物纤维Ⅱ在纸张灰分提高27.2%的同时,纸张强度性能未受到影响.阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和硅溶胶的助留体系对包覆矿物纤维/GCC留着高,对纸张的强度性能影响相对较小.在相同加填量条件下,随着填料中包覆纤维配比的提高,不仅纸张中填料留着显著增加,而且对纸张强度性能的负面作用也相对较小.     

碳酸钙晶须填充低密度聚乙烯的性能研究

采用钛酸酯偶联剂201作为表面处理剂,利用同向双螺杆挤出机制备了碳酸钙晶须与低密度聚乙烯复合材料的共混粒料,然后将复合材料粒料注塑成标准样条,对复合材料样条进行了热性能、力学性能以及微观形貌的测试,探究了不同含量晶须对聚乙烯材料性能的影响。结果表明:晶须填充后复合材料的力学性能和热稳定性均优于填充前的材料。当填充量达到25%时,拉伸强度、屈服强度和杨氏模量分别由填充前的13.94MPa、8.8MPa和940.48增加到14.96MPa,10.2MPa和1 132.82,热分解温度也由填充前的390.4℃增加到419.3℃。此外,晶须的加入降低了聚乙烯的结晶度;加入少量的晶须时聚乙烯的结晶速度加快,但加入量过多时又使得聚乙烯的结晶速度变慢。扫描电镜显示碳酸钙晶须和基体之间形成了良好的界面作用,晶须均匀分散在聚乙烯基体中。     

石膏晶须溶解抑制改性的初步研究

结合石膏晶须的结构性能和特点,对石膏晶须溶解抑制改性进行初步研究.分析石膏晶须经改性剂TSNG改性后溶解度的变化,并研究添加改性晶须后纸页白度、相关强度性质及填料留着率的变化情况.实验结果表明:采用改性剂TSNG对石膏晶须改性后可有效降低石膏晶须的溶解度;添加改性石膏晶须的纸页能取得较好的白度,但纸页强度有一定程度的降低.     

液体碳酸钙在造纸中的应用

根据实际工作经验,针对造纸中液体碳酸钙作为填料留着率低的问题,并结合液体碳酸钙的生产做了研究分析。     

环保型碳酸钙晶须

项目内容 晶须是指直径几微米，长几十微米的单晶纤维材料，由于其晶体结构比较完整，其机械强度远远超过目前大量使用的各种粒状填料，因而是一种力学性能优异的新型复合材料补强填加剂。针状石碳酸钙作为一种新的晶须材料，不仅弥补了目前市场中SiC、K2TiO3晶须成本较高的不足，而且具有白度高、填充量大等轻质碳酸钙的优点，有望在日用塑料等领域大量使用。     

磷石膏晶须在造纸中应用的初步研究

结合磷石膏晶须的结构特点,对其在造纸中的应用进行了探讨.研究发现:无论是针叶木浆还是漂白麦草浆,抄纸时加填磷石膏晶须可有效提高纸张的抗张指数、撕裂指数、耐破指数等,尤其是磷石膏晶须添加量为30%时,纸张的物理强度性能和填料留着率最高.白度高、成本低的磷石膏晶须作为填料应用于造纸,将具有很大的市场潜力.     

微粒助留系统对新闻纸浆细小组分助留效果的探讨

就微粒助留剂对新闻纸浆的助留效果进行了初步的探讨。实验结果表明 ,使用微粒助留剂能够显著提高新闻纸浆手抄片的灰分 ( 4 % ) ,而对纸张白度基本没有影响 ;并能使填料的留着率提高1 7%～ 2 5 %、细小纤维留着率提高 2 6%～ 32 %、排放白水中的总固形物减少 5 8%～ 69%     

纳米碳酸钙作为环氧树脂增韧材料的研究

文中研究了纳米碳酸钙作为增韧填料对环氧树脂力学性能的影响。纳米碳酸钙经表面处理后，填充到环氧树脂体系中，使环氧树脂拉伸强度提高39%、弯曲弹性模量增大52.9%、冲击强度提高68.6%。冲击断面SEM照片分析结果表明，改性纳米碳酸钙在环氧树脂中能够均匀分散，并在纳米碳酸钙和其周围的基体界面相出现大量的银纹，从而提高了复合材料的抗冲击强度。     

碳酸镁晶须的反向沉淀法制备及其阻燃性能

【目的】制备碳酸镁晶须并研究其作为填充物时对复合材料阻燃和力学性能的影响。【方法】以镁盐和碳酸钠为原料,采用反向沉淀法制备碳酸镁晶须,并考察镁盐(MgSO_4·7H_2O、Mg(NO_3)_2·6H_2O、MgCl_2·6H_2O等)、反应时间、滴液速度、表面活性剂[十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)]等因素对碳酸镁晶须形貌的影响;同时研究经钛酸酯偶联剂NDZ-311改性后的碳酸镁晶须对高密度聚乙烯(HDPE)材料的阻燃性能和力学性能的影响。【结果】所制备的碳酸镁晶须形貌为棒状,以MgSO_4·7H_2O与Na_2CO_3反应30min,硫酸镁溶液滴加速率为3.5mL·min~(-1)时所制备的碳酸镁晶须长径比最大;表面活性剂可显著提高其长径比。经钛酸酯偶联剂NDZ-311改性后的碳酸镁晶须可明显提高HDPE的阻燃性能和拉伸强度,当其添加量为高密度聚乙烯的40wt%时,复合材料的拉伸强度提高一倍。【结论】采用反向沉淀法可制备棒状碳酸镁晶须,该晶须对HDPE具有良好的阻燃和增强性能。     

天冬氨酸对碳酸钙形貌和晶型的控制

用DL-天冬氨酸作为碳酸钙结晶的有效调控剂,对所得到的产物进行扫描电子显微镜(SEM),红外吸收光谱(FT-IR),X-射线粉末衍射仪(XRD),热重分析表征,结果显示,当DL-天冬氨酸的浓度为0.005 mol.L-1时,所得碳酸钙是方解石型,但当浓度增大到0.05或0.2 mol.L-1时,得到的却是方解石和球霰石的混合体系。这一结果表明,DL-天冬氨酸在碳酸钙的晶体生长过程中起着十分重要的影响。     

无机填料对聚氨酯仿瓷砖性能的影响

以聚氨酯为胶料、粉煤灰和CaCO₃为填料制备了仿瓷砖，进行力学性能测试和SEM扫描分析。结果表明，填料的添加量为72~78%、压制强度为21~109 MPa时，添加粉煤灰和CaCO₃的仿瓷砖的最大破坏强度为3 300 N和2 300 N，最大断裂指数为50 MPa和35 MPa，最小耐磨损体积分别为289 mm³和445 mm³，最小吸水率为0.95%和0.85%。粉煤灰的综合增强作用好于CaCO₃。     

改性纳米碳酸钙在硬质PVC中的应用性能

在172 d的贮存期内,对经表面活性剂改性的纳米碳酸钙的粒径变化进行了考察,并对其在硬质PVC中的应用性能进行了测试.结果显示,经合适的表面活性剂改性的纳米碳酸钙具有较好的贮存稳定性.经表面活性剂改性的纳米碳酸钙应用于硬质PVC之后,测试其力学性能,结果显示,添加纳米碳酸钙的PVC,其力学性能优于添加普通活性轻钙的.添加量相同时,添加纳米碳酸钙的PVC的拉伸强度比添加普通活性轻钙的高10%~15%;CaCO3质量分数<30%时,断裂伸长率提高一倍以上;冲击强度最大可提高2倍以上.如以同样的力学性能为指标,则纳米碳酸钙在硬质PVC中的添加量可显著地提高.     

镁的引入对微生物加固砂土试验影响

微生物沉积碳酸盐技术（MICP）是土木工程领域中一种新型的地基处理技术,该技术主要通过微生物诱导产生的碳酸盐沉淀胶结砂土颗粒,从而提高其力学性能。目前,MICP加固过程中Ca2+作为生成CaCO3沉淀的主要来源,但是对其他金属离子和矿化产物以及矿化产物之间结合作用的相关研究较少。本文选取了6种不同的Mg2+/Ca2+摩尔比工况,通过碳酸盐沉淀试验和无侧限抗压强度试验,分析了MICP技术处理砂土影响的效果。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,初步探讨了微生物固化砂土的机理。结果表明,随着Mg2+/Ca2+摩尔比的增加,固化后砂样的碳酸盐含量降低;较低Mg2+/Ca2+的摩尔比提高了其无侧限抗压强度;在Mg2+/Ca2+=0.1/0.4时,砂样的强度获得最大值;但较高Mg2+/Ca2+的摩尔比抑制了碳酸盐的析出,降低了其强度;随着镁/钙摩尔比的增大,矿物成分含有方解石、球霰石和镁方解石等各种混合物,矿物成分发生了变化。     

CPE对PVC/CaCO3复合材料增韧研究

研究不同用量的CPE对PVC/CaCO3复合材料界面作用、力学性能、耐热性和流变性能的影响.SEM结果显示,加入CPE可明显改善CaCO3颗粒在PVC基体中的分散性和相容性,提高其界面作用.力学性能研究表明,随着CPE加入量的增加,复合材料的冲击性能随之增加,当CPE加入量超过PVC的10%(wt),试片很难被冲断,说明了CPE的加入能很好改善CaCO3和PVC之间的相容性.     

PP/ABS相容性及其碳酸钙高填充材料力学性能研究

将乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）、聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）三种不同种类的相容剂分别加入PP/ABS（70/30）中,通过同向双螺杆挤出机熔融共混制得PP/ABS共混物和高含量活性碳酸钙（CaCO3）填充PP/ABS复合材料。利用熔体流动速率仪、电子万能试验机、记忆式冲击试验机研究了相容剂类型和含量对PP/ABS共混物及其CaCO3填充复合材料力学性能和加工流动性的影响。结果表明,PP-g-MAH对PP/ABS共混物具有较好的增容效果.当PP-g-MAH含量为30phr时,可以使PP/ABS/CaCO3的拉伸强度提高42%,弯曲强度提高37.5%。由于相容剂PP-g-MAH的增韧作用,当CaCO3用量为60%时,PP/ABS/CaCO3 复合材料仍然具有较好的力学强度和加工流动性。     

不同矿化时间下水杨酸对碳酸钙晶体生长的影响

以有机小分子水杨酸为添加剂对碳酸钙晶体的生长进行调控,并用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TGA)方法对碳酸钙晶体的晶型和形貌进行了表征。结果显示,当pH值为7.0,加入0.04 mmoL水杨酸时,反应6小时和12小时后碳酸钙晶体的晶型为球霰石和方解石的混合晶型;而当矿化时间延长到24小时后,球霰石的晶型几乎消失,产物基本为方解石。     

纳米碳酸钙表面改性及在涂料中的应用研究

对纳米碳酸钙进行了表面改性,并对改性后的碳酸钙进行了表征,填充在涂料中,对涂料性能进行考察。改性后碳酸钙表面有机膜使碳酸钙呈亲油性,降低表面能使粒子不易聚集,填充于涂料中,其柔韧性、硬度、流平性及光泽均优于填充未改纳米碳酸钙。