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《高嶺石的改性與應(yīng)用研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要以高嶺石為研究對象，采用多種改性手段改變高嶺石的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，制備了具有不同用途的改性高嶺石。和傳統(tǒng)的高嶺石表面改性不同的是，本文的改性工作主要是通過無機化學反應(yīng)從結(jié)構(gòu)和分散形態(tài)上來處理高嶺石。高嶺石的改性方法主要包括：利用甲醇鈉和高嶺石強烈的奪氫反應(yīng)制備具有插層和無定形結(jié)構(gòu)的高嶺石衍生物；利用羧酸鉀鹽、KOH協(xié)同和高嶺石反應(yīng)，得到無定形高嶺石衍生物(KAD)；通過氨水或羧酸鉀鹽、KOH調(diào)節(jié)高嶺石表面的電位，在高嶺石表面形成凝膠，改變高嶺石在NR中的分散形態(tài)。在甲醇鈉和高嶺石的奪氫反應(yīng)中，通過X
2、RD分析證明了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)受反應(yīng)溫度、甲醇鈉溶液的濃度、反應(yīng)時間等因素的影響。甲醇鈉濃度或反應(yīng)溫度較低，高嶺石和甲醇鈉發(fā)生插層反應(yīng)，反之高嶺石無定形化。利用羧酸鹽、KOH協(xié)同和高嶺石反應(yīng)，制備了F-KAD、A—KAD、p-KAD和L—KAD。結(jié)果表明，KAD是一種新型離子交換劑，對Cu”等重金屬離子具有良好的吸附性能，其飽和吸附量為63mg／g，遠高于國內(nèi)外其它同類產(chǎn)品。KAD對Cu”的吸附作用是通過離子交換和物理吸附實現(xiàn)的，和礦物表面的單分子層吸附相似，吸附等溫方程符合Langmuir方程式。利用氨水
3、處理的高嶺石對NR硫化膠的力學性能有積極影響，而且改變了NR硫化膠的微觀結(jié)構(gòu)。在高嶺石用量相同的MKNR、CNNR和NKNR硫化膠中，以NKNR的力學性能最好。NKNR硫化膠中NR分子鏈具有多種不同的聚集態(tài)；而且硫化膠的拉伸斷面布滿了直徑約為50nm拉絲。利用TEM、SEMD、MA等現(xiàn)代分析測試手段表征了這一新的特殊結(jié)構(gòu)。最后利用低濃度的LaK和KOH溶液協(xié)同對高嶺石改性，得到了層狀高嶺石和少量粒狀產(chǎn)物混合的改性高嶺石，制備了具有類插層結(jié)構(gòu)的NIKNR復合材料。結(jié)果表明，改性高嶺石對NR具有良好的補強
4、作用，硫化膠的力學性能超過炭黑膠和粘土／NR納米復合材料的力學性能。高嶺石在NR基體中以面一面排列為主，其微觀結(jié)構(gòu)中仍然出現(xiàn)NR分子鏈的多種聚集態(tài)和硫化膠的拉伸斷面有拉絲等現(xiàn)象。本實驗采用無機化學反應(yīng)法改性高嶺石，其工藝簡單，易于操作，并且不會造成環(huán)境污染。本文在高嶺石的改性和應(yīng)用研究中，提出了兩種新的思路，并且有兩個新的發(fā)現(xiàn)，取得了良好的實際應(yīng)用效果。因此，采用無機化學反應(yīng)法改性高嶺石具有重要的理論和實際意義。關(guān)鍵詞：高嶺石；無機化學反應(yīng)；改性：應(yīng)用華南理工大學工學博士學位論文ABSTRACTKao
5、linitewasmodifiedfordifferentapplicationsthroughmanyways．Differencefromthetradithionaimodificationofkaolinite，weusedinorganicchemicalreactionstomodifykaolinitefromitsstructureanddispersioninNRmatrix．Therewerethreemainmethodstomodifykaoliniteinthisdisser
6、tation．First，kaolinitecanreactwithsodiummethoxide，whichresultedinintercalatedandamorphouskaolinitederivativesThesecondmethodwastopreparekaoliniteamorphousderivatives(KAD)byusingalkylcarboxylateandKoH．ThelastonewastotreatkaolinitewithNH3orLaKandKoHsoluti
7、onoflowconcentration．Themodifiedkaolinitecouldbeusedinsuchfields．a(chǎn)dsorptionofheavymetalionsandfillerstoreinforceNR．Itshowedthatthereactionbetweensodiummethoxideandkaolinitehadrelationstotemperature，concentrationofsodiummethoxideandreactiontimeetc．．Inter
8、calatedkaolinitederivativeswereformedwhenconcentrationofsodiummethoxideortemperaturewaslow．Otherwisekaolinitewasturnedtobeamorphousderivatives．F-KAD，A·KAD，P-XADandL—KADwerepreparedbyusingkaolinitereactionwithalkylcarboxylateandKO
