【摘要】：電解錳渣是電解法制備金屬錳的過程中產(chǎn)生的殘渣,英文名稱是Electrolytic Manganese Residue,簡稱為EMR。隨著電解錳企業(yè)的發(fā)展,EMR的處理已經(jīng)成為了阻礙電解錳企業(yè)發(fā)展的難題。本文主要研究EMR的處理及其在聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚氯乙烯(PVC)基復(fù)合材料中的應(yīng)用。利用蒸餾水洗滌EMR,170℃下干燥至恒重,球磨使其邊界粒徑(D9G)降低至10μm,然后分別與硬脂酸(SA)、鈦酸酯、硅烷偶聯(lián)劑KH-550和KH-560共混,得到了一系列表面修飾的EMR。將表面修飾后的EMR分別與PP、HDPE和PVC進(jìn)行熔融共混、雙螺桿擠出并注塑成型得到相應(yīng)的復(fù)合材料,考察了修飾劑種類、修飾劑添加量和EMR添加量對PP(或HDPE或PVC)/EMR復(fù)合材料機(jī)械性能的影響。在120℃熱氧老化作用下,考察了熱氧老化時間對PP(或HDPE或PVC)/EMR復(fù)合材料機(jī)械性能的影響。與PP相比較,PP/EMR復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和彎曲模量均提高,120℃熱氧老化后的力學(xué)性能均降低。對修飾劑種類、修飾劑添加量及電解錳渣在PP中的添加量進(jìn)行控制變量,力學(xué)性能結(jié)果顯示:利用0.3 phr硅烷偶聯(lián)劑KH-550修飾40 phr EMR,制備得到PP/EMR復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度最大為19.5 kJ·m-2,在120℃下熱氧老化120 h后,沖擊強(qiáng)度保持率為85.0%。與HDPE相比較,HDPE/EMR復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和彎曲模量均提高,120℃熱氧老化后的力學(xué)性能均降低。對修飾劑種類、修飾劑添加量及電解錳渣在HDPE中的添加量進(jìn)行控制變量,力學(xué)性能結(jié)果顯示:利用3.75 phr SA修飾30 phr EMR,制備得到HDPE/EMR復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度為最大16.7 kJ·m-2,在120℃下熱氧老化120 h后,沖擊強(qiáng)度保持率為122.2%。與PVC相比較,PVC/EMR復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和彎曲模量均提高,120℃熱氧老化后的力學(xué)性能均降低。對修飾劑種類、修飾劑添加量及電解錳渣在PVC的添加量進(jìn)行控制變量,力學(xué)性能結(jié)果顯示:利用1.0 phr SA修飾30 phr EMR,制備得到PVC/EMR復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度最大為12.7 kJ·m-2,在120℃下熱氧老化120 h后,沖擊強(qiáng)度保持率為88.3%。對電解錳渣作為填料的處理方法進(jìn)行了初步探索,將KH-550和SA修飾的電解錳渣加入到PP、HDPE和PVC基復(fù)合材料中,可以顯著提高其彎曲強(qiáng)度和彎曲模量,同時對復(fù)合材料的韌性破壞最小。
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB33;TF792
【圖文】：

圖２－２球磨電解錳渣的顆粒形狀逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｔｈｅ邋ｐａｒｔｉｃｌｅ邋ｓｈａｐｅ邋ｏｆ邋ｂａｌｌ邋ｍａｌｌ邋ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ邋ｍａｎｇａｎｅｓｅ邋ｒｅｓｉｄｕｅ逡逑圖２－２為球磨后電解錳渣的顆粒形狀，在光學(xué)顯微鏡觀察到其顆粒形狀有片逡逑狀、針狀和不規(guī)則立方狀。這表明，ＥＭＲ有利于補(bǔ)強(qiáng)，但不利于加工。逡逑２．邋３．邋３電解錳渣的粒徑及粒徑分布逡逑對高分子聚合物來說，在ＥＭＲ分散良好的前提下，其平均粒徑越小、分布逡逑范圍越窄，對高聚物基復(fù)合材料的增強(qiáng)作用越大。逡逑１６逡逑

３．２．邋１邋ＰＰ／ＥＭＲ復(fù)合材料的制備逡逑３．邋２．邋１．１制備流程逡逑圖３－１為ＰＰ／ＥＭＲ復(fù)合材料的制備流程圖，擠出與注塑工藝條件見表３－３和逡逑３－４。逡逑｜石睹切片邐｜邋ｐｐ粒料逡逑１２５０目ＥＭＲ——｜邐加＿逡逑邐邐入邐邐＾邐邋邐逡逑１２０－Ｃｊｎｉ＾ｍｉｎ．邐ｌｌ：0ｒ■表面改性邐§邋Ｘ邐Ｘ逡逑４后�。尚禂嚢瑁玻猓椋铄逡唬撸郑訖C(jī)戒攪拌２ｍｉｎ邋＇邋１２５０目ＥＭＲ邐＼NB軟：忖價逡逑偶聯(lián)劑邋一逡逑ＥＭＲ／ＰＰ邋Ｉ邋邐逡逑復(fù)＾？材料邐＾注塑成W敚掊義賢跡常卞澹校校牛停遙牛停腋春喜牧系鬧票噶鞒掏煎義希疲椋紓酰潁邋澹常卞澹裕瑁邋澹媯歟錚麇澹悖瑁幔潁翦澹媯錚蟈澹穡潁澹穡幔潁幔簦椋錚鑠澹錚駑澹校校牛停義澹悖錚恚穡錚螅椋簦澹簀義希常澹玻澹保補(bǔ)ひ仗跫義喜握眨校謝春喜牧系募庸ぬ跫桑叮叮В叮杓疲校校牛停腋春喜牧系募煩鲇胱⑺苠義銑尚凸ひ杖綾恚常澈捅恚常礎(chǔ)ｅ義希玻靛義

本文編號：2717985