本文關(guān)鍵詞：沉淀硫酸鋇微觀形貌及粒度分布調(diào)控研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：與傳統(tǒng)填充聚合物復(fù)合材料相比,硫酸鋇聚合物復(fù)合材料具有更好的補(bǔ)強(qiáng)性能和耐腐蝕性。然而,關(guān)鍵問(wèn)題仍然存在:一方面由于超微細(xì)顆粒表面活性極高,在生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中相鄰顆粒間易發(fā)生團(tuán)聚或結(jié)塊;另一方面由于無(wú)機(jī)顆粒表面具有強(qiáng)極性,親水疏油,與有機(jī)聚合物親和性較差等特點(diǎn),易導(dǎo)致與聚合物分離,使聚合物力學(xué)性能降低。抑制硫酸鋇顆粒間團(tuán)聚及對(duì)其表面改性仍是當(dāng)前研究的重點(diǎn),而且材料的結(jié)構(gòu)和形貌直接決定了其性能的發(fā)揮。以Ba(OH)_2為原料,探討沉淀?xiàng)l件對(duì)硫酸鋇顆粒粒徑分布和形貌的影響。利用化學(xué)沉淀法,以H2SO_4為沉淀劑,D5040添加量1.0wt.%,在室溫下獲得粒徑分布0.2~1.0μm,D50=0.5μm的類(lèi)球形顆粒;以(NH_4)2SO_4為沉淀劑,加入0.4wt.%D5040時(shí),獲得了粒徑分布為0.3~0.81μm,D50=0.45μm的薄片狀BaSO_4顆粒。并進(jìn)一步探討了D5040的作用機(jī)理,提出了BaSO_4顆粒固體-溶液界面的雙電層模型。以乙醇為改性劑對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行表面改性,可保持顆粒粒徑在168h內(nèi)保持不變。以BaCl_2為原料,(NH_4)2SO_4為沉淀劑時(shí),通過(guò)調(diào)控反應(yīng)體系pH值和分散劑D5040加入量,在室溫下合成了不同形貌和粒徑的BaSO_4顆粒。當(dāng)pH=9.5,D5040添加量1.2wt.%,獲得粒徑分布0.25~0.85μm,D50=0.53的球形BaSO_4顆粒。在反應(yīng)過(guò)程加入晶型控制劑EDTA,pH=7時(shí),獲得了由若干排列有序的納米小球組成的D50=0.5μm球形BaSO_4聚集體。新穎形貌BaSO_4聚集體的形成可能是由于EDTA吸附在BaSO_4顆粒表面上,翻轉(zhuǎn)并降低顆粒表面所帶電荷,誘導(dǎo)小顆粒自組裝重排。當(dāng)pH.8時(shí),獲得了表面光滑的橢球形BaSO_4顆粒。依據(jù)顆粒表面Zeta電位,pH值引起顆粒形貌的變化主要是因?yàn)閜H影響吸附層離子的種類(lèi)。以環(huán)境友好型皂化椰油酸為改性劑,使BaSO_4原位改性過(guò)程在低溫條件下進(jìn)行成為可能。當(dāng)皂化椰油酸加入量為1.5wt.%,pH7,反應(yīng)溫度為30℃時(shí),獲得了表面粗糙的橢球形BaSO_4顆粒;顆粒的表面被皂化椰油酸陰離子所修飾,使顆粒表面由親水變?yōu)槭杷?活化度達(dá)到99.43%,水接觸角為123.3°。該方法不僅簡(jiǎn)化了復(fù)雜的改性過(guò)程,而且降低了能量消耗。與未改性BaSO_4/PVC復(fù)合材料的力學(xué)性能相比,改性BaSO_4/PVC復(fù)合材料斷裂伸長(zhǎng)率是未改性的1.29倍,沖擊強(qiáng)度提高了22%。
【關(guān)鍵詞】：沉淀硫酸鋇 形貌 粒度分布 分散劑 晶型控制劑 原位改性
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TQ132.35
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 前言10-11
• 1.2 硫酸鋇概述11-19
• 1.2.1 硫酸鋇的性質(zhì)11
• 1.2.2 硫酸鋇的分類(lèi)11-13
• 1.2.3 沉淀硫酸鋇的制備方法13-16
• 1.2.4 沉淀硫酸鋇的形貌及粒徑調(diào)控16-18
• 1.2.5 沉淀硫酸鋇應(yīng)用18-19
• 1.3 硫酸鋇的表面改性19-22
• 1.3.1 硫酸鋇表面改性劑19-20
• 1.3.2 硫酸鋇表面改性方法20-22
• 1.4 本課題的意義和主要研究工作22-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)及測(cè)試方法24-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑24-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器24-25
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑25
• 2.2 硫酸鋇的制備25-28
• 2.2.1 硫酸鋇制備裝置25-26
• 2.2.2 硫酸鋇制備工藝流程26
• 2.2.3 硫酸鋇制備實(shí)驗(yàn)原理26-27
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)方法27-28
• 2.3 產(chǎn)品測(cè)試方法28-34
• 2.3.1 粒度分布測(cè)定28-29
• 2.3.2 活化度測(cè)定29
• 2.3.3 X射線(xiàn)衍射分析29
• 2.3.4 形貌觀察29-30
• 2.3.5 紅外分析30
• 2.3.6 接觸角測(cè)定30
• 2.3.7 硫酸鋇含量測(cè)定30-31
• 2.3.8 硫酸鋇懸浮液zeta電位測(cè)定31
• 2.3.9 硫酸鋇懸浮液電導(dǎo)率測(cè)定31
• 2.3.10 硫酸鋇懸浮液pH值測(cè)定31-32
• 2.3.11 白度測(cè)定32
• 2.3.12 硫酸鋇吸油值測(cè)定32-34
• 第三章 氫氧化鋇為原料制備沉淀硫酸鋇34-44
• 3.1 前言34
• 3.2 陰離子型分散劑對(duì)硫酸鋇形貌和粒度分布調(diào)控34-37
• 3.2.1 陰離子型分散劑對(duì)硫酸鋇粒徑的影響34-35
• 3.2.2 D5040對(duì)硫酸鋇形貌和粒度分布的影響35-36
• 3.2.3 D5040添加量的影響36-37
• 3.3 沉淀?xiàng)l件對(duì)硫酸鋇形貌和粒度分布影響37-39
• 3.3.1 反應(yīng)溫度對(duì)硫酸鋇粒徑的影響37-38
• 3.3.2 沉淀劑滴速及反應(yīng)物濃度對(duì)硫酸鋇粒徑的影響38-39
• 3.3.3 沉淀劑硫酸銨對(duì)硫酸鋇形貌和粒度分布的影響39
• 3.4 分散機(jī)理分析39-40
• 3.5 乙醇改性對(duì)硫酸鋇粒徑的影響40-42
• 3.6 硫酸鋇產(chǎn)品表征42-43
• 3.7 本章小結(jié)43-44
• 第四章 氯化鋇為原料制備沉淀硫酸鋇44-62
• 4.1 前言44
• 4.2 D5040對(duì)硫酸鋇形貌和粒度的影響44-51
• 4.2.1 D5040加入位置對(duì)硫酸鋇粒徑的影響44-45
• 4.2.2 D5040加入量的影響45-47
• 4.2.3 D5040加入量和反應(yīng)體系pH值對(duì)硫酸鋇表面zeta電位的影響47-48
• 4.2.4 D5040加入量和反應(yīng)體系pH值對(duì)硫酸鋇粒徑的影響48-51
• 4.3 分散機(jī)理的研究51
• 4.4 沉淀?xiàng)l件的優(yōu)化分析51-52
• 4.5 硫酸鋇產(chǎn)品表征52-53
• 4.6 EDTA對(duì)硫酸鋇形貌和粒度的影響53-60
• 4.6.1 EDTA對(duì)硫酸鋇粒徑的影響53-54
• 4.6.2 硫酸鋇顆粒的表面結(jié)構(gòu)54-57
• 4.6.3 硫酸鋇聚集體自組裝機(jī)理分析57-58
• 4.6.4 反應(yīng)pH對(duì)BaSO_4形貌的影響58-60
• 4.7 本章小結(jié)60-62
• 第五章 新穎形貌疏水硫酸鋇制備及表面特性62-74
• 5.1 前言62
• 5.2 原位法制備疏水硫酸鋇62-66
• 5.2.1 改性劑用量對(duì)產(chǎn)品活化度的影響63
• 5.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品活化度的影響63-64
• 5.2.3 反應(yīng)pH值對(duì)產(chǎn)品活化度的的影響64-65
• 5.2.4 水接觸角的測(cè)定65-66
• 5.3 原位改性機(jī)理分析66-68
• 5.4 干燥溫度對(duì)產(chǎn)品白度的影響68-69
• 5.5 椰油酸-硬脂酸復(fù)合改性硫酸鋇69-71
• 5.6 改性產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)驗(yàn)71-73
• 5.7 本章小結(jié)73-74
• 第六章 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 致謝82-84
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉玉敏;劉悅;;偶聯(lián)劑對(duì)納米硫酸鋇表面的改性研究[J];日用化學(xué)工業(yè);2015年02期

2 Yingying Sun;Feng Zhang;Daxiong Wu;Haitao Zhu;;Roles of polyacrylate dispersant in the synthesis of well-dispersed BaSO_4 nanoparticles by simple precipitation[J];Particuology;2014年03期

3 陳麗萍;;硫酸鋇微/納結(jié)構(gòu)材料的微乳液合成與形貌控制[J];無(wú)機(jī)鹽工業(yè);2014年04期

4 陳麗萍;;聚乙二醇4000對(duì)硫酸鋇微粒形貌的調(diào)控作用[J];無(wú)機(jī)鹽工業(yè);2013年12期

5 武江紅;杜志平;臺(tái)秀梅;趙永紅;王天壯;;乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷原位改性納米SiO_2的制備與表征[J];中國(guó)粉體技術(shù);2013年04期

6 閻振宗;董曉菁;段亞宏;;碳酸鋇芒硝轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)硫酸鋇[J];河北化工;2013年03期

7 劉津瑋;郭肖青;田明偉;曲麗君;于寧;;納米硫酸鋇/纖維素復(fù)合膜的制備與防輻射研究[J];青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);2013年01期

8 張明;張寶;;利用控制結(jié)晶技術(shù)合成單分散硫酸鋇微粒[J];廣東化工;2012年06期

9 朱杰;叢川波;付志明;周瓊;;填料對(duì)四丙氟橡膠耐腐蝕性能的影響[J];橡膠工業(yè);2011年09期

10 閆紅蓮;簡(jiǎn)麗;李佳寧;;NaCl對(duì)硫酸鋇結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的影響研究[J];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期

  本文關(guān)鍵詞：沉淀硫酸鋇微觀形貌及粒度分布調(diào)控研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：281720