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泰安燊豪化工有限公司
水滑石
專業(yè)生產(chǎn)水滑石
水滑石的種類很多,但不是每一種水滑石都可以用作穩(wěn)定劑,常規(guī)的水滑石由于顆粒小,團聚并嚴重吸水,因此在樹脂中分散性差,不但對PVC無穩(wěn)定作用,反而會促使其降解,并且會對其流動性和制品外觀產(chǎn)生不良影響。淡水資源貧乏,已成為我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸,發(fā)展海水淡化是解決水資源危機的戰(zhàn)略途徑。有研究表明,只有用經(jīng)過適當處理使比表面積不大于30㎡∕g的水滑石才對PVC有穩(wěn)定作用[1],
表1水滑石對配方體系熱穩(wěn)定時間的影響180℃/min 200℃/min 動穩(wěn)時間/min復(fù)合鉛鹽1284215.6鈣鋅穩(wěn)定劑(不含水滑石)742910.6鈣鋅(含水滑石)983612.3 以上數(shù)據(jù)顯示,加入水滑石的鈣鋅能極長的延長剛果紅時間,由于水滑石的表面羥基能吸收PVC熱分解釋放出的HCl氣體,起一個酸吸收劑的作用。鹽湖中心基于多年鹽湖鹵水開發(fā)的工程經(jīng)驗,研發(fā)的海水淡化濃鹽水綜合利用技術(shù),展示了非常良好的應(yīng)用前景。從而抑制HCl對PVC分解的催化作用。
同時,雖然金屬皂類降低了體系的發(fā)泡溫度,但應(yīng)注意熔融物料離開口模的平穩(wěn)性,避免局部突發(fā)和鼓泡現(xiàn)象。為了兼顧穩(wěn)定性及加工性,經(jīng)過多次反復(fù)實驗,在鈣鋅體系中引入稀土組分。3以上數(shù)據(jù)顯示,加入水滑石的鈣鋅能極長的延長剛果紅時間,由于水滑石的表面羥基能吸收PVC熱分解釋放出的HCl氣體,起一個酸吸收劑的作用。以下為RM200流變儀所測的流變數(shù)據(jù),RM200流變儀測試的原理是在一定溫度、容量的密閉混合器中加入PVC干混料,由te制的雙螺桿型混合頭進行捏合塑化,同時電腦采集相應(yīng)的溫度、扭矩隨時間的變化情況數(shù)據(jù)。由于流變儀的測試條件與擠出加工的條件非常相似,能很好的模擬物料在機筒內(nèi)的塑化流動過程,所以已成為PVC加工中為重要的測試手段之一。塑化時間、塑化扭矩、平衡扭矩等都可以作為評價PVC混合料加工性能好壞的標準。
高比表面積水滑石材料的宏量制備及吸附性能研究
層狀雙金屬氫氧化物(簡稱水滑石或LDHs)是一類新型無機二維納米材料,在阻燃抑煙、PVC熱穩(wěn)定劑、紅外吸收、紫外阻隔、催化、電化學(xué)儲能等領(lǐng)域已經(jīng)取得了工業(yè)化應(yīng)用或表現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景。在納米技術(shù)聚氨酯彈性體材料中有兩種方法效果明顯:一種方法稱為原位聚合法,經(jīng)表面處理的納米粒子加入到單體中,然后引發(fā)單體聚合,從而達到納米改性聚合物目的。普通水滑石(Normal LDHs,簡稱N-LDHs)比表面積較小,大約為10~50 m2/g,一定程度上限制了水滑石及水滑石基復(fù)合材料的應(yīng)用,尤其是在催化、吸附、電化學(xué)儲能等領(lǐng)域。本采用有機溶ji丙tong處理(Acetone Treatment,簡稱AT)的方法,制備四種水滑石AT-Mg2Al-CO3-LDHs、AT-Ni2Al-CO3-LDHs、 AT-Zn2Al-CO3-LDHs和AT-Mg3Al-CO3-LDHs,通過優(yōu)化制備條件,其da比表面積分別為123.5 m2/g、254.7 m2/g、54.5 m2/g和195.0 m2/g,考慮到AT-Mg3Al-CO3-LDHs的低成本及低毒性,且不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點,故本研究了AT-Mg3Al-LDHs的焙燒產(chǎn)物AT-Mg3Al-LDO對不同濃度重luo酸鉀(K2Cr207)溶液中重金屬鉻Cr(Ⅵ)的吸附性能,通過ICP-AES表征技術(shù),測得其吸附容量可達到55.91mg/g,約180 min可達吸附平衡,吸附容量是普通水滑石焙燒產(chǎn)物(簡稱N-LDO)吸附容量(23.71 mg/g)的~2.4倍,吸附平衡時間為N-LDO(1080 min)的1/6,吸附效率顯著提升。進一步研究了丙tong處理法的工程技術(shù)問題,將高比表面積AT-Mg3Al-CO3-LDHs的制備進行了放大,通過中型反應(yīng)釜裝置、陶瓷膜等中試設(shè)備,實現(xiàn)了高比表面積水滑石材料的宏量制備,成功制備約2.7 Kg高比表面積AT-Mg3Al-CO3-LDHs,并對樣品進行了一系列表征,從XRO、SEM表征結(jié)果可以看出與小試實驗所制備的高比表面積水滑石結(jié)構(gòu)和形貌保持一致,BET表征證明AT-Mg3Al-CO3-LDHs存在豐富的介孔結(jié)構(gòu),比表面積達到174.5 m2/g,為高比表面積水滑石材料的工業(yè)化生產(chǎn)提供了實踐探索。
然后用改性劑對水滑石進行表面改性,一方面,改性劑可以定向吸附水滑石表面上,使水滑石粉末具有荷電特性,阻止水滑石粒子的團聚,具有良好的分散穩(wěn)定性;另一方面,改性劑與水滑石表面的陽離子發(fā)生共價鍵作用而包覆水滑石的表面,有機鏈伸向外端,改善水滑石的表面性能,使其憎水,在PVC中具有更好的分散性和相容性。由于流變儀的測試條件與擠出加工的條件非常相似,能很好的模擬物料在機筒內(nèi)的塑化流動過程,所以已成為PVC加工中最為重要的測試手段之一。