超强吸水性蒙脱石/聚丙烯酸钠复合材料的研究

以蒙脱石和丙烯酸为原料,采用溶液聚合法合成了超强吸水性蒙脱石／聚丙烯酸钠复合材料,优化了该复合材料吸自来水性能的配方,即蒙脱石添加量为30％,单体的中和度为70％．交联剂用量为0．10％,引发剂用量为0．15％,在此配方下制备的复合材料吸蒸馏水倍率为420g／g,吸自来水倍率为220g／g,吸生理盐水倍率为55g／g,凝胶强度215g／cm^2。同时,该复合材料具有聚合反应便于控制且不粘容器、吸水倍率高、抗盐性能好、凝胶强度大、成本大幅度降低的优点,可广泛应用于农林园艺、生态环境治理等领域作保水剂。     

微晶白云母/聚丙烯酸钠超强吸水性复合材料制备研究

以微晶白云母的超细粉体与丙烯酸为主要原料,采用溶液聚合法制备微晶白云母／聚丙烯酸钠超强吸水性复合材料,优化该复合材料吸自来水性能的配方,即中和度100％,丙烯酰胺用量30％,交联荆用量0．04％,白云母用量60％,引发荆用量0．40％;在此配方下制备的复合材料．吸蒸馏水倍率为420g／g,吸自来水倍率为220g／g,吸生理盐水倍率为55g／g。XRD、SEM分析表明,白云母在复合过程中没有发生结构的变化,在复合材料中均匀分散。同时,该复合材料具有反应便于控制且不粘容器、抗盐性能好、凝胶强度高,特别是白云母可添加60％,丙烯酰胺用量30％,使成本大幅降低。该产品可广泛应用于农林因艺、生态环境治理等领域作保水剂。     

煤系煅烧高岭土吸油值的影响因素

涂布造纸填料用煅烧高岭土要求有较高的吸油值.本文针对市场上高吸油值煅烧高岭土资源短缺的现状,研究煅烧高岭土吸油值的影响因素,寻求提高煅烧高岭土吸油值的方法.实验以唐山煤系高岭土为原料,在600～1000℃范围内间隔50℃取点,分别煅烧3h.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)观察煅烧高岭土的形貌并鉴定其物相.计算煅烧高岭土的烧失量,并检测其pH值、比表面积、Zeta电位等参数,分析它们对煅烧高岭土的吸油值的影响.结果表明:750℃煅烧的高岭土吸油值最高,可达76.3 g/100 g;煅烧高岭土的Zeta电位、pH值、比表面积等对其吸油值的影响均较为显著,其中比表面积对吸油值的影响最大.     

累托石/聚丙烯酸(钠)-丙稀酰胺吸水保水复合材料的制备及性能

采用焙烧-磁选法、酸洗提纯法、煅烧法均能有效减少湖北钟祥累托石粘土中的黄铁矿.实验用累托石粘土中黄铁矿含量为4.37%, 硫含量为2.32%.采用焙烧磁选法, 温度300℃、时间2.0h、二次磁选后, 累托石粘土中硫含量降为0.52%;酸洗法, 酸液浓度60%、时间1.0h、温度60℃时, 硫含量为0.57%;煅烧法, 当温度550℃、时间为0.5h时, 硫含量为0.78%.研究发现所得粘土矿物对聚合复合法制备累托石/聚丙稀酰胺-丙烯酸(钠) 吸水保水复合材料的阻聚作用不明显, 且不影响后续聚合反应最高硫含量约为0.78%.在65~70℃反应条件下, 含煅烧累托石粘土20%、丙烯酰胺15%、引发剂0.25%、交联剂0.08%, 丙烯酸中和度为80%的吸水保水复合材料的吸去离子水倍率为870, 吸自来水倍率为250, 吸生理盐水倍率为68.累托石粘土添加量在0%~30%之间时, 吸水保水复合材料的吸液倍率比不含累托石的吸水树脂高.吸水保水复合材料吸液倍率从870g/g降到84g/g时, 凝胶强度从49g/cm2上升到235g/cm2.      

碱选择性浸取高岭土制备中孔材料的性能

高岭土煅烧至一定温度,与酸或碱进行反应,可选择性浸出其中的A l2O3或S iO2,制备多孔材料。研究大同煤系高岭土煅烧至1 000℃,用N aOH溶液进行选择性浸取得到多孔材料的性能。X射线衍射、透射电镜及吸附性能研究结果表明:经过选择性浸取后,高岭土中S iO2大部分被浸出,铝硅摩尔比从0.85提高至4.62,以-γA l2O3为主要成分,比表面积达到106.4 m2/g,平均孔径为3.647 nm。这种新材料在石油催化裂化、自律型调湿建材及制备莫来石材料等方面具有广阔的应用前景。     

反相悬浮法制备高岭土/聚丙烯酸钠盐超吸水性复合材料的研究

采用反相悬浮法制备吸水倍率大约为1000的高岭土／聚丙烯酸钠盐超吸水性复合材料，在反应液中添加高岭土与单体进行交联反应，以提高材料的综合性能并降低成本。使用SEM观察了材料的成粒情况，讨论了影响聚高岭土／丙烯酸钠超吸水性复合材料吸水倍率的因素，如高岭土、交联剂、引发剂、分散剂的用量，及油水比和中和度。     

宜昌煤系煅烧高岭土表面改性及其在电缆胶料中的应用

利用硅烷/脂肪酸复配偶联剂对煤系煅烧高岭土进行表面改性实验,通过红外光谱分析和活化率测定表明,硅烷偶联剂接枝到煅烧高岭土表面,改性的煅烧高岭土由亲水性变为亲油性;实验中探讨了煅烧高岭土的粒度和填充量对电缆胶料物理机械性能的影响.表面改性的煅烧高岭土用于电缆胶料,能明显提高其物理机械性能,各项指标达到或超过有关技术标准.     

新型环境矿物材料——堇青石质泡沫陶瓷的研制

以聚氨脂泡沫塑料为前驱体，高岭土、铝土矿和滑石为原料，经配方和工艺设计，制备了以堇青石为主晶相的泡沫陶瓷，制成品密度为0．310－0．447g/cm^3，气孔率为81．7％－87．6％，孔径为0．2－0．5mm,平均抗压强度为0．98MPa。探讨了烧成温度对材料气孔率、抗压强度和吸水率等性能的影响。     

膨润土/丙烯酸/丙烯酰胺三元共聚物的合成与吸水性能研究

采用水溶液法聚合法制备膨润土/丙烯酸/丙烯酰胺三元共聚物,获得的复合材料的吸水倍率达到872倍。讨论了膨润土加入量、交联剂的用量、丙烯酸的中和度、丙烯酸和丙烯酰胺的质量比等制备条件对高吸水性复合材料吸水倍率的影响。FTIR研究证实膨润土已经有效地与高聚物结合,膨润土对共聚物的吸水速率和保水能力具有一定的影响。     

鄂西高铁高钛煤系高岭土矿选矿工艺实验研究

以鄂西地区高铁高钛煤系高岭土矿为原料,采用浮选脱硫、强磁选除铁的浮-磁联合流程,选矿除杂效果显著。选矿产品经搅磨超细磨和煅烧工艺处理,最终产品产率77．5％,白度90．3,粒度90．2％、2μm。精矿各项指标均达到90级高级加工纸质量要求。     

高岭土/聚丙烯酸高吸水材料合成及表面改性

采用高温快速的水溶液聚合方法合成了高岭土／聚丙烯酸高吸水性复合材料,探讨了复合材料合成过程中各种因素,如引发剂用量、交联剂用量、中和度、高岭土超细粉用量等对复合材料吸水倍数的影响,还对该高吸水性复合材料进行表面亲水改性研究,结果表明表面亲水改性有利于提高复合材料的吸水速率。     

晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征

为了给晋北煅烧高岭土用煤矸石的评价和开发利用提供科学依据,采用XRD、XRF、SEM和白度计等现代分析测试技术,研究了晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征。结果表明:1)根据造纸和涂料用煅烧高岭土的国家标准,晋北煤矸石主要可分为3种类型:合格原料、基本合格原料和不合格原料。2)与合格和基本合格原料相比,不合格原料煅烧产物的化学成分中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量以及碱金属与碱土金属总含量都与前者有较大差异。3)合格和基本合格原料主要由高岭石(85%~94%)组成,不合格煤矸石矿物组合为高岭石(30%~60%)+石英(23%~38%)+伊利石(14%~26%),并含少量黄铁矿和白云石等杂质矿物,石英等杂质矿物和含铁矿物是分别导致煅烧产物化学成分和白度不合格的主要原因。4)合格原料中高岭石结晶度较好,主要为不规则片状、书册状和弯曲片状,片表面光滑,片径大小范围较大,为0.05~51.22μm,平均2.80μm,径厚比41.24。     

豫西煤系高岭岩矿床特征及利用方向

介绍了豫西煤系地层高岭岩的分布特征，并通过对该区高岭土岩的宏观特征描述和X射线、差热分析、扫描电镜等各种测试结果的分析，阐述了该区煤系地层高岭岩的赋存规律和理化特征，指出本溪组上部和下石盒组底部大紫泥岩中的硬质高岭岩比较稳定且品位较优。同时，结合该区高岭岩加工厂利用情况，通过生产煅烧高岭岩的试验，认为豫西煤系高岭岩可用以生产造纸涂料和橡胶塑料系列产品，为煤矿综合开发有益资源提供了利用方向。     

高岭土对煤生物产气的影响及微生物群落响应

高岭土是自然界较常见的无机矿物,对微生物的生长代谢有促进作用,煤中赋存大量高岭土,而有关其对煤生物产气影响的报道确较少。为探究高岭土对煤生物产气的影响,以陕西榆林煤为研究对象,以驯化的微生物作为产气菌群,通过在培养基中添加不同质量分数的高岭土进行煤生物模拟产气,利用气相色谱仪、酶标仪、傅里叶红外光谱仪、Illumina高通量测序平台,研究CH₄产量、总挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acids, VFAs)浓度、辅酶F₄₂₀含量、产气前后煤的有机官能团和微生物群落结构的变化。结果表明:高岭土的添加影响生物产气过程,0~8.0%高岭土添加量可明显分为2个区间,0~1.0%和2.0%~8.0%,产甲烷量、累积产甲烷量和F₄₂₀在2个区间内呈先升后降趋势,而乙酸和VFAs浓度变化趋势相反;模拟生物产气50 d后,添加高岭土实验组(0.5%)每克煤累积产甲烷量最高可达216 μmol,较空白组提高55.4%;同时,添加高岭土可以提高辅酶F₄₂₀的含量,最高可达48.93 ng/L,也有助于煤中的醇、酚—OH、—NH—和—NH₂被微生物利用。高岭土对煤生物产气体系中细菌种群结构的影响规律不明显,仅Firmicutes(厚壁菌门)在0~1.0%和2.0%~8.0%添加区间呈现先增后减的变化趋势;相比之下,高岭土的添加对古菌丰度变化影响较明显,体系中的古菌主要是Euryarchaeota(广古菌门),其中,Methanosarcina(甲烷八叠球菌属)和Methanobacterium(甲烷杆菌属)是古菌中丰度最高的种属,Euryarchaeota和Methanosarcina丰度在0~1.0%和2.0%~8.0%区间内与甲烷累积产量变化、F₄₂₀变化趋势一致,Methanobacterium却和VFAs变化趋势一致。由此得出,高岭土的添加会影响榆林煤的生物产气,其产甲烷量、VFAs、F₄₂₀酶活性、微生物群落结构和煤中有机官能团组成均会发生变化,这为后续研究煤中无机矿物对煤的生物产气的影响提供参考。      

利用提钾废渣和粉煤灰制备矿物聚合材料的实验研究

利用富钾岩石提钾后的废渣代替硅酸钠 (钾 )、大部分高岭石和氢氧化钠 (钾 ) ,以粉煤灰为主要原料 ,制备出矿物聚合材料 ,并采用正交实验确定其优化工艺条件为 :煅烧高岭石用量为 10 %～ 15 % ,废渣用量约 35 % ,氢氧化钠用量为 5 %～ 6 %。代表性样品的 7d抗压强度可达到 4 0～ 5 0MPa ,耐酸性、耐碱性分别为 99.99%和 10 0 % ,密度1.77～ 1.88g/cm3 ,收缩率 0 .13%～ 0 .2 8% ,导热系数 0 .4 8～ 0 .5 1W/m·K ,平均硬度 3.4 3。X射线粉末衍射分析表明 ,由铝硅酸盐聚合反应形成的基体相呈非晶态。扫描电镜分析絮凝状的基体相与粉煤灰玻璃体结合紧密 ,从而为制品具备良好的力学性能提供了结构基础。该矿物聚合材料成本低廉 ,同时又能利用粉煤灰等工业固体废物而达到改善环境的目的     

纤维素接枝丙烯酰胺/高岭土高吸水性复合材料研究

在高岭土的存在下，以N，N－亚甲基双丙烯酰胺作交联剂，以硝酸铈铵为引发剂微晶纤维素与丙烯酰胺进行接枝共聚反应，合成接枝纤维素／高岭土高吸水性复合材料。研究了纤维素与单体的配比、高岭土添加量、交联剂用量、引发剂用量及反应温度对吸水率的影响。用红外光谱表征复合材料的结构，用电子显微镜观察复合材料的表面与界面。结果表明，高岭土在接枝聚合物中能较好分散，复合材料吸水率达1166，对生理盐水溶液的吸水率达86。