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纳米CaCO3在水中的分散及一种超分散剂的制备

2020-12-10阅读(160)

纳米CaCO3在水中的分散及一种超分散剂的制备

论文摘要

纳米CaCO3作为一种重要的功能材料,已在纸张、塑料、油墨、橡胶、涂料等行业得到了较广泛的应用。但由于纳米CaCO3具有较大的比表面积和较高的表面能,颗粒极易发生团聚,严重制约了纳米CaCO3产业的发展。故寻找合适的分散剂来较好地分散纳米CaCO3,使其粒径稳定在纳米级,是纳米CaCO3获得广泛应用所要解决的最关键的技术问题。论文采用十二烷基苯磺酸钠SDBS、聚丙烯酸钠PAANa,山东泰和TH-904和美国罗门哈斯B-02等四种分散剂分别对52%（wt）纳米CaCO3浆体进行分散,通过重力沉降、细度和粘度的表征,考察了分散剂用量、分散方法及pH值的影响,分别得到较佳的分散工艺条件。通过对比发现分散剂TH-904对纳米CaCO3浆液的分散稳定性最优,利用该分散剂所制得的纳米CaCO3浆液粘度低至28mPa·S。论文根据纳米CaCO3的表面性质和超分散剂的作用机理等因素,选用丙烯酸、马来酸酐和甲基丙磺酸钠为单体,通过水溶液聚合制得了一种超分散剂。通过正交实验和单因素实验优化得到制备该分散剂的较佳配比工艺：单体质量配比为AA:MAn:SMAS=10:2.5:4,去离子水占三种单体总质量的120%,引发剂占三种单体总质量的10%。经测定,所制得超分散剂的分子量为3091。利用该分散剂所获得的52%（wt）纳米CaCO3浆液沉降分布均匀,粘度低至13.1mPa·s,静置一个月无明显变化。通过IR和SEM对添加分散剂前后的纳米CaCO3进行表征,发现自制分散剂已较好的吸附于纳米CaCO3,而且分散后的纳米CaCO3颗粒边界清晰硬团聚少。结果表明自制超分散剂对纳米CaCO3具有良好的分散效果,可应用于高固含量纳米CaCO3浆液的制备。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 1 绪论
  • 3的制备及应用简介'>1.1 纳米CaCO3的制备及应用简介
  • 3的制备'>1.1.1 纳米CaCO3的制备
  • 3的应用'>1.1.2 纳米CaCO3的应用
  • 1.1.3 存在的问题及未来发展
  • 3的分散方法、机理及分散效果的表征'>1.2 纳米CaCO3的分散方法、机理及分散效果的表征
  • 1.2.1 分散的方法
  • 1.2.2 分散体系的稳定机理
  • 1.2.3 分散效果的表征
  • 3在水中分散的研究进展'>1.3 纳米CaCO3在水中分散的研究进展
  • 3用超分散剂的合成及研究进展'>1.4 纳米CaCO3用超分散剂的合成及研究进展
  • 1.4.1 超分散剂的作用机理
  • 1.4.2 超分散剂的分子结构设计
  • 1.4.3 超分散剂的研究进展
  • 1.5 本课题的研究内容及意义
  • 2 实验材料、设备及研究方法
  • 2.1 实验原材料
  • 2.2 实验设备
  • 2.3 研究方法
  • 3浆液的分散研究'>3 四种分散剂对纳米CaCO3浆液的分散研究
  • 3的分散稳定性'>3.1 SDBS对纳米CaCO3的分散稳定性
  • 3.1.1 分散剂用量的影响
  • 3.1.2 pH值的优化
  • 3.1.3 分散方法的影响
  • 3.1.4 小结
  • 3的分散稳定性'>3.2 PAANa对纳米CaCO3的分散稳定性
  • 3.2.1 分散剂用量的影响
  • 3.2.2 pH值的影响
  • 3.2.3 小结
  • 3的分散稳定性'>3.3 TH-904分散剂对纳米CaCO3的分散稳定性
  • 3.3.1 分散剂用量的影响
  • 3.3.2 pH值的影响
  • 3.3.3 小结
  • 3的分散稳定性'>3.4 B-02分散剂对纳米CaCO3的分散稳定性
  • 3.4.1 分散剂用量的影响
  • 3.4.2 pH值的影响
  • 3.4.3 小结
  • 3.5 四种分散剂的比较
  • 3分散中的应用'>4 一种超分散剂的制备及其在纳米CaCO3分散中的应用
  • 4.1 超分散剂AA/MAn/SMA的合成
  • 4.1.1 超分散剂AA/MAn/SMAS的聚合原理
  • 4.1.2 合成方法
  • 4.1.3 实验方案
  • 3浆液分散性的表征方法'>4.2 纳米CaCO3浆液分散性的表征方法
  • 4.2.1 粘度、吸光度表征
  • 4.2.2 沉降稳定性表征
  • 4.3 正交实验结果与讨论
  • 4.3.1 黏度表征结果
  • 4.3.2 吸光度表征结果
  • 4.3.3 沉降的均匀稳定性表征结果
  • 4.3.4 小结
  • 4.4 单因素优化实验
  • 4.4.1 甲基丙烯磺酸钠添加量的影响
  • 4.4.2 马来酸酐添加量的影响
  • 4.4.3 引发剂过硫酸铵添加量的影响
  • 4.4.4 小结
  • 4.5 自制超分散剂AA/MAn/SMAS的表征
  • 4.5.1 分子量表征
  • 4.5.2 红外光谱表征
  • 3分散中的应用'>4.6 自制超分散剂在纳米CaCO3分散中的应用
  • 4.6.1 分散工艺条件
  • 3浆液的表征'>4.6.2 纳米CaCO3浆液的表征
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历、在学期间发表的学术论文

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