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一文理解石膏晶须的分娩、外面改性及应用

龙城装饰工程通讯 2025-02-03 0

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石膏晶须又称硫酸钙晶须,是硫酸钙的纤维状单晶体,有二水、半水和无水之分,外不雅观为白色蓬松状固体,拥有颗粒状填料的细度和短纤维状填料的长径比。
1、石膏晶须的生产石膏晶须的制备方法紧张有矿物转化法和化学合成法两种,质料可以是天然石膏、磷石膏、脱硫石膏、电石渣、卤渣、废酸和卤水、柠檬酸渣等。

(1)矿物转化法矿物转化法基本生产过程:首先精选矿石质料,然后按照液相或固相的工艺哀求,置于热力容器中,在特定的压力和温度条件下,二水石膏重结晶为眇小纤维状的半水石膏(半水石膏晶须)。
反应完成后,经由晶型稳定化处理和改性处理,再将半水石膏晶须脱水干燥,生产出不同哀求的石膏晶须产品
该方法采取天然石膏为质料,投资少,工艺大略,清洁环保,没有二次污染,适用于各种矿物质料直接生产石膏晶须制品。
目前,中国生产石膏晶须的成套设备已实现国产化,紧张设备均可在海内订购。
(2)化学合成法化学合成法采取高纯度的化工商品为质料,通过一系列有掌握的化学反应转化为石膏晶须,生产工艺比较繁芜,设备投资较大,但产品质量纯度较好,适宜没有矿物质料的地区生产高纯度的产品。

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四川某公司采取氯化钙和硫酸生产石膏晶须工艺流程2、石膏晶须的表面改性由于石膏晶须比表面历年夜、表面极性很强、与基体的界面性子不同,若直接添加到基体,会产生团圆分散不屈均、与基体的粘合强度低、相容性差等问题,终极影响复合股料的性能。
因此在运用前往往须要对石膏晶须进行表面改性。
(1)偶联剂改性石膏晶须利用硅烷偶联剂KH-560对石膏晶须进行表面有机化处理以提高其相容性。
研究表明,偶联剂水解后与石膏晶须表面的羟基形成氢键,继而发生加热脱水反应形成部分共价键,使得无机物表面被硅烷覆盖。
由于石膏晶须含有化学和物理结合水,因此常用于石膏晶须表面改性的是耐水性较好的单烷氧基焦磷酸酯型和配位型钛酸酯偶联剂。
(2)表面活性剂改性石膏晶须表面活性剂具有亲油又亲水的两亲性子,因此将其用于石膏晶须表面改性时,不但易于在晶须表面铺展开,还能改变晶须的表面状态,改变其固液界面的打仗角,从而减小晶须和基体的界面性子差异。
常用于石膏晶须改性的离子型表面活性剂紧张以硬脂酸、硬脂酸盐类为主。
用于石膏晶须改性的非离子型表面活性剂只有硼酸酯表面活性剂SBW-181有效果,在石膏晶须表面改性中既存在化学吸附又存在物理吸附,但以化学吸附为主。
(3)复合改性剂改性石膏晶须复合改性剂可以根据需求的不同,对石膏晶须进行有效的表面改性。
例如,有机-有机复合改性可在石膏晶须表面形成有效的包覆涂层,涂层可分别与晶须、基体产生浸染力从而提高石膏晶须的相容性;无机-无机复合改性紧张是抑制石膏晶须溶解;无机-有机复合改性可以增加石膏晶须表面的羟基数量,增加有机改性剂在石膏晶须表面的键和程度,从而提高改性效果。
3、石膏晶须的运用领域及前景(1)石膏晶须作为增强填料石膏晶须可作为塑料、橡胶、聚氨酯、金属等的增强调料,如在塑估中加入石膏晶须,可提高其机器强度、耐热性及尺寸稳定性。
(2)石膏晶须作为摩擦材料石膏晶须可代替石棉作为新兴摩擦材料,可提高摩擦材料的耐磨性、摩擦稳定性和利用寿命。
(3)石膏晶须作为沥青改性材料石膏晶须作为沥青填料及增强剂,与沥青的相容性好,界面结合力高,可提高沥青的软化温度、针入度,降落其延展度。
(4)石膏晶须作为过滤材料石膏晶须比表面历年夜、疏松密度小、蓬松度高、无毒无污染,可用于废气废水的过滤净化材料,乃至可以饮料、药品等充当过滤材料。
(5)石膏晶须做涂料和油漆填料石膏晶须作为涂料和油漆填料,可有效提高涂料和油漆的附着力、耐高温性、绝缘性和抗干裂性等,还可在一定程度长进步其白度。
(6)石膏晶须作造纸添补剂石膏晶须代替部分木浆造纸,不仅可改进纸张白度、强度,还可减少天然植物纤维的花费和制浆过程中废水的排放。
(7)石膏晶须作构造胶填料石膏晶须用于环氧建筑构造胶粘剂,可提高其机器性能,改进操作工艺,延长储存期,方便施工操作。
在国外,石膏晶须的研制运用等已涉及到电子、仪表、机器等领域,未来石膏晶须将代替现有晶须产品,运用于造纸、工程塑料、橡胶等行业,按照添加量占基材的5-30%计,其年需求在10-30万吨旁边;若持续发展涂料、建材、汽车、电子等行业,估量年需求量将超过60万吨,产值可打破十亿元;石膏晶须的引入,可使各家当降落了生产本钱,有效提高其利润空间。
参考资料:[1]耿世伟,曹钰,罗康碧,等.硫酸钙晶须的表面改性研究现状[J].化工新型材料,2019,47(10):224-227.[2]林艳,彭同江,孙红娟,等.石膏晶须的制备方法与运用[J].人工晶体学报,2017,46(04):705-711+721.

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