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活性硅酸钙粉体改性及其对硅橡胶性能的影响

发布:cjdryabc 浏览:3007次

粉煤灰是煤炭在燃烧过程中随烟气排出的固体废弃物,氧化铝含量在30%以上的高铝粉煤灰占粉煤灰年排放量的30%,可作为生产氧化铝的重要来源。高铝粉煤灰提取氧化铝联产活性硅酸钙已经实现工业生产,有效缓解我国铝土矿资源短缺的问题,但提取铝后的副产品活性硅酸钙粉体还未得到充分应用。

      活性硅酸钙粉体在造纸、橡胶、废水处理等领域中的应用已经进行了初步探索。活性硅酸钙粉体在天然橡胶、三元乙丙橡胶及丁苯橡胶中使用,可以缩短硫化时间,起到增强作用。填充硅橡胶,可以促进硫化并可免二次硫化,具有明显的增强增容效果,能代替部分白炭黑。
      活性硅酸钙粉体表面有大量羟基,呈亲水疏油性,直接作为橡胶填料,在橡胶基质中分散性和相容性不好。粉体表面改性是提高粉体分散和增强与橡胶相容性的重要方法。程朝霞等以活性硅酸钙粉体为研究对象,通过硬脂酸对粉体进行改性,并将改性后粉体加入到硅橡胶中,研究不同用量硬脂酸对粉体的改性效果、机理及改性前后粉体对硅橡胶的影响,结果表明:
(1)随着硬脂酸用量从1%增加至8%,粉体吸油值持续降低。改性后粉体的红外光谱中存在明显有机峰,粉体中存在化学吸附的硬脂酸。硬脂酸用量在1%时,粉体表面吸附的片状结构减少,颗粒表面的蜂窝状结构清晰。
(2)改性后粉体热失重率增加,8%硬脂酸改性时,吸附在粉体上的硬脂酸量为6.7%。
(3)1%硬脂酸改性后粉体增强橡胶,拉伸强度达到最大2.1MPa。硬脂酸用量超过3%以后,粉体对橡胶的增强效果较低,扯断伸长率继续增加。
(4)硬脂酸用量超过4%时,改性粉体填充橡胶的拉伸强度明显下降,低于原始粉体填充橡胶强度,伸长率达到峰值208%。硬脂酸量继续增加,拉伸强度和扯断伸长率下降。


资料来源:程朝霞,彭小芹,季晓丽,等.活性硅酸钙粉体改性及其增强硅橡胶性能研究


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