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硫酸钙晶须有哪些应用

硫酸钙晶须有哪些应用

发布日期:2017-06-21 作者:dal 点击:

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        硫酸钙晶须是一种微细短纤维,具有高强度、高模量、耐高温、耐磨耗、韧性好、抗腐蚀、易进行表面处理、易与塑料、树脂、橡胶等聚合物复合(亲和力强)等优良性能,且无毒、价廉(仅为碳化硅晶须的1/300), 作为一种增韧补强的绿色环保材料,也可以起耐磨、净化过滤、阻燃、增加白度等效果,可广泛用于塑料、橡胶、树脂、胶粘剂、摩擦材料、油漆、涂料、环境工程、造纸等行业和领域,并且是所有晶须产品中价格最优,质量优良的新型无机晶须材料。

     1、在复合材料中的应用

        无机晶须在复合材料中的主要作用就是增强增韧。硫酸钙晶须本身结构纤细,具有较高的强度和弹性模量,加入到热固或热塑性树脂中能够均匀分散,并且由于其骨架作用,可形成稳定的聚合物/晶须复合材料。硫酸钙晶须可以作为高分子塑料、树脂、橡胶、金属及陶瓷材料的增强组元;还可作为摩擦材料,代替石棉等。

        江苏技术师范学院周健等采用活性硫酸钙晶须、增韧剂(乙烯/辛烯)共聚物(POE)和其它助剂与共聚聚丙烯(PP)通过熔融挤出共混制得PP/硫酸钙晶须复合材料。结果表明, 当硫酸钙晶须质量分数为5%时,硫酸钙晶须在PP中分布均匀,能起到明显的增强作用。经KH-550处理的硫酸钙晶须对PP的增强作用明显优于未处理的硫酸钙晶须。

        河南科技大学牛永平等以硫酸钙晶须(CSW)作为填料填充改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE),采用热压成型法制备了不同硫酸钙晶须含量的UHMWPE/CSW复合材料;在销-盘摩擦磨损试验机上考察了硫酸钙晶须对UHMWPE/CSW复合材料摩擦学性能的影响,利用扫描电子显微镜对UHMWPE复合材料的磨损表面进行了微观分析。结果表明:随着硫酸钙晶须填充量的增加,复合材料的硬度逐渐增大,耐磨性能逐渐增加,摩擦因数逐渐减小;当硫酸钙晶须填充质量分数为20%时, UHMWPE/CSW复合材料的摩擦学性能最好。

        2、在沥青改性中的应用

四川康升晶须科技有限公司        沥青中加入硫酸钙晶须后,沥青的软化温度可显著提高,从而可改善沥青制品的高温性能及使用寿命。

        山东科技大学马继红研究了硫酸钙晶须对道路改性沥青的性能影响,结果表明:与生石膏相比,硫酸钙晶须(CSW)改性沥青性能较基质沥青要好。硫酸钙晶须在降低沥青针入度的同时可降低其软化点,对沥青高温性能改善更好,对沥青的适应性更高。未改性CSW与沥青基体相容性不好,沥青性能改善不太明显且容易出现离析现象;对CSW进行表面处理后,沥青性能改善明显,晶须与沥青基体相容性提高。

        3、在环境工程中的应用

        硫酸钙晶须比表面积大、松散密度小、蓬松度高、无毒无污染,可以用于废气废水中的过滤净化,甚至可以在饮料、药品等充当过滤材料。同时硫酸钙晶须耐高温,在过滤高温或有腐蚀性的液体或气体前不必进行冷却或中和,而可以直接进行过滤。

        在石油开采、加工、运输及其他过程中都会产生含油废水, 经浮选、过滤等机械方法处理后,油在水中呈乳状液,易形成O/W型乳化微粒,体系较稳定,不易上浮于水面,处理难度较大。辽宁石油化工大学刘玲等研究了硫酸钙晶须破乳除油的性能,试验结果表明, 硫酸钙晶须破乳除油效果较好, pH、温度、时间、硫酸钙晶须用量均会对除油效果产生影响。最佳的工艺条件: 加热温度30℃、加热时间 30min、投加量 0.2g、pH为9, 此方法可用于工业化生产。

        4、在造纸行业中的应用

四川康升晶须科技有限公司        把硫酸钙晶须用抄纸粘结剂固定或混合在纸浆中10%(重量比)以上,利用抄取法能制备特殊纸张。作为纸张的填充剂,硫酸钙晶须可以改善纸张的不透明性、可塑性、阻燃性以及印刷性能等。

        东北林业大学刘焱等探讨了硫酸钙晶须对纸张强度的增强效果。硫酸钙晶须对纸张具有一定的增强作用,当硫酸钙晶须加入量低于 10%时,纸页各项强度均有一定程度下降,当加入量高于10%时,纸页各项强度随加入量的增加而升高,硫酸钙晶须加入量为25%时,纸页各项强度达到最大值,继续加入硫酸钙晶须,纸页强度则逐渐下降;纸浆打浆度为50 -55°SR 时,硫酸钙晶须用于纸张增强的效果最佳。

        5、其他方面的应用

        除用于上述几个主要方面以外,硫酸钙晶须还可用于胶粘剂、催化剂、涂料、油漆、轻质建材和隔热材料等的制造等方面。

        东北大学于福家等以硫酸钙晶须为填充剂,进行了配制环氧胶粘剂的研究。结果表明,其抗伸强度可提高50%-120%,剪切强度相对可提高40%-140%,效果明显。硫酸钙晶须是胶粘剂非常优良的填充剂。

        东北大学张连红等以三羟甲基丙烷(TMP)、丙烯酸(AA)为原料,硫酸钙晶须为催化剂,环己烷和甲苯混合物为带水剂,合成三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)。结果表明:以对苯二酚和吩噻嗪做混合阻聚剂,n(AA):n(TMP)=3.40,硫酸钙晶须的质量分数(以三羟甲基丙烷用量为基准)为2.0%,、环己烷用量20%、甲苯用量30%;酯化反应温度为98℃,反应时间为5h,在此条件下合成的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯酯化率大于96.8%,纯度达到97.6%。

        我国的石膏资源非常丰富,储量和年产量均较大,现已探明储量达到 600 亿吨,据统计其年产量在 3000 万吨以上,占世界首位。硫酸钙晶须以石膏为原料,资源多,成本低,同时也为生石膏的深度加工提供了新途径。此外,还可选用工业废料、废酸,盐类等作为原料,成本低,绿色环保,因此硫酸钙晶须具有广泛的应用领域和广阔的市场需求。


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