粉煤灰基密封涂料的分散性、流變性與固化過程研究
發(fā)布時間:2021-10-29 00:35
隨著我國社會發(fā)展,某些特殊工程需要密封材料對工程縫隙或墻體進行封堵,提高安全等級。隨著密封材料的不斷發(fā)展,其中聚合物水泥類型密封涂料擁有水性涂料的安全環(huán)保特點,同時因其密封性能優(yōu)異已成為主要研究方向。本文在苯丙乳液-水泥成分的基礎(chǔ)體系加入超細粉煤灰、阻燃成分作為涂料填料,這些性質(zhì)不同的有機/無機顆粒組成了涂料懸浮體系,也正是因為這些性質(zhì)各異的組分相互作用實現(xiàn)了涂料特定的性能。在實際應(yīng)用中,涂料體系填料顆粒因不同原因易產(chǎn)生沉降,導(dǎo)致涂層分層,同時欲對密封涂層固化構(gòu)成機理進行研究,因此本文在配方優(yōu)化的基礎(chǔ)上做了進一步的細致研究,研究內(nèi)容如下:(1)系統(tǒng)研究了分散劑SHMP(六偏磷酸鈉)不同添加量對涂料體系填料成分的分散情況以及分散行為的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)SHMP添加濃度為0.2 g/L時,體系形成良好穩(wěn)定性,此外還采用拓展DLVO理論計算了炭黑,石墨,粉煤灰三種顆粒間的作用力,用以分析分散機理,SHMP不僅通過分子中強負(fù)電荷PO3-基團使粒子之間形成雙電層,產(chǎn)生靜電排斥力,而且在顆粒表面形成一定厚度吸附層,增加了空間位阻,從而提高體系穩(wěn)定性。(2)對密...
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
不同三種顆粒分散
第二章凃料中無機填料的分散性研究212.3.1三種典型填料的分散性實驗研究圖2.3顯示了未加入SHMP和加入SHMP的三種分散系統(tǒng)的分散穩(wěn)定情況。值得注意的是,在沒有SHMP的情況下,穩(wěn)定10min后,粉煤灰、石墨和炭黑分散體系中,各體系粒子均產(chǎn)生不同程度的凝聚,形成許多不同粒徑的聚集體,體系非常不穩(wěn)定。然而加入SHMP后,體系發(fā)生了顯著的變化,聚集的團聚體由于分散劑的作用分散開來,穩(wěn)定1d后沒有形成大團聚體,各體系均具有良好的穩(wěn)定性。尤其是炭黑體系,在沒有SHMP的情況下,炭黑分散體系在10min后出現(xiàn)嚴(yán)重團聚現(xiàn)象,加入SHMP后,炭黑分散體系在穩(wěn)定1d后也處于良好的穩(wěn)定狀態(tài)。圖2.3不同三種顆粒分散體系光學(xué)顯微鏡照片2.3.2粒子間的相互作用能根據(jù)DLVO理論計算顆粒間相互作用能所需的參數(shù)列于表2.3中。由于粉煤灰是親水性材料,顆粒之間的相互作用能符合沒有SHMP的粉煤灰水系統(tǒng)的經(jīng)典DLVO理論。粉煤灰之間的總相互作用能(UT)由范德華相互作用能(UW)和靜電能(UE)之和UW+UE確定。而對于疏水性顆粒,疏水力在顆粒表面起著至關(guān)重要的作用,必須考慮疏水相互作用(UH)。因此,UT由UW+UE+UH決定。當(dāng)添加SHMP后,發(fā)生空間位阻效應(yīng)(US),從而增強靜電排斥能量。因此,粉煤灰的總相互作用能量變?yōu)閁W+UE+US,石墨和炭黑的總相互作用能量變?yōu)閁W+UE+UH+US。
第二章凃料中無機填料的分散性研究27系中水解,形成帶負(fù)電荷的長鏈,這些負(fù)電荷的長鏈吸附在顆粒表面能提高分散穩(wěn)定性。a)掃描電鏡圖像b)EDS圖像圖2.8SHMP石墨的掃描電鏡-EDS分析基于上述分析,圖2.9示出了SHMP體系固體顆粒的預(yù)測分散模型。對于固體顆粒在SHMP中的分散機理,有兩種可能的解釋:第一,SHMP長鏈結(jié)構(gòu)中含有大量的強負(fù)電荷PO3-基團,這些基團增強了粒子間的靜電排斥作用;第二,在顆粒表面形成足夠量的SHMP吸附層,增加了空間位阻。因此,SHMP有效地緩解了異構(gòu)聚合。圖2.9固體顆粒SHMP的預(yù)測分散模型
【參考文獻】:
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)流變法測定鹽酸布替萘芬凝膠的流變特性[J]. 陳倩倩,祝美華,劉正平,張菊紅,李尚賓,李大偉. 食品與藥品. 2018(06)
[2]硫硅酸鈣對粉煤灰水泥體系性能的影響[J]. 沈燕,李雪飄,陳璽,張偉. 硅酸鹽通報. 2018(10)
[3]粉煤灰對水泥石沖擊韌性的影響及機理[J]. 曹大偉. 玻璃. 2018(08)
[4]防火涂料阻燃/抑煙技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進展[J]. 李博,盧明超. 化工新型材料. 2018(04)
[5]機械活化粉煤灰在水泥砂漿中的增強機理研究[J]. 姜博,趙壯. 北方建筑. 2017(02)
[6]沼氣池密封涂料性能試驗[J]. 楊景峰,李金懷,蔣湖波. 寧夏農(nóng)林科技. 2017(04)
[7]聚脲流變劑相對分子質(zhì)量大小和結(jié)構(gòu)對觸變性的影響[J]. 陳斌,王木立,馬智俊. 現(xiàn)代涂料與涂裝. 2017(02)
[8]低溫養(yǎng)護下硫鋁酸鹽水泥的水化進程及強度發(fā)展[J]. 王培銘,李楠,徐玲琳,張國防. 硅酸鹽學(xué)報. 2017(02)
[9]粉煤灰聚合物水泥防水涂料的性能研究[J]. 邊林防,任艷婷,劉洋,王晨. 上海涂料. 2015(10)
[10]聚氨酯締合型增稠劑的合成及性能研究[J]. 王君,呂彤,黃丹丹,曹瑋,花玉芳. 涂料工業(yè). 2015(01)
博士論文
[1]表面活性劑降低瓦斯涌出的實驗研究[D]. 朱鍇.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2010
[2]超細SiO2增強聚硅氧烷特種有機硅密封材料形態(tài)結(jié)構(gòu)與動態(tài)流變行為[D]. 胡洪國.浙江大學(xué) 2005
[3]建筑乳膠涂料的研制及其分散、流變機理的研究[D]. 張東洋.華南理工大學(xué) 2001
碩士論文
[1]粉煤灰基瓦斯封堵材料的制備及性能優(yōu)化研究[D]. 劉建強.山西大學(xué) 2017
[2]煤泥懸浮液流變性及其對沉降脫水效果影響的研究[D]. 侯金瑛.太原理工大學(xué) 2016
[3]星形聚氨酯締合型增稠劑[D]. 馬乃宇.安徽大學(xué) 2016
[4]非離子水性聚氨酯締合型增稠劑的制備與應(yīng)用[D]. 張兵.安徽大學(xué) 2015
[5]桃膠的流變學(xué)特性研究[D]. 李依娜.中南林業(yè)科技大學(xué) 2013
[6]粉煤灰改良鹽堿土壤理化性狀及對植物生理性狀影響研究[D]. 崔楠.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[7]增稠劑輔助成孔防水透濕涂層整理技術(shù)研究[D]. 孟令杰.浙江理工大學(xué) 2012
[8]超分散劑的合成及其改性無機納米粉體的研究[D]. 李榮付.中南大學(xué) 2012
[9]納米石墨片在液相介質(zhì)中的分散及機理研究[D]. 王珊珊.哈爾濱工程大學(xué) 2008
本文編號:3463618
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
不同三種顆粒分散
第二章凃料中無機填料的分散性研究212.3.1三種典型填料的分散性實驗研究圖2.3顯示了未加入SHMP和加入SHMP的三種分散系統(tǒng)的分散穩(wěn)定情況。值得注意的是,在沒有SHMP的情況下,穩(wěn)定10min后,粉煤灰、石墨和炭黑分散體系中,各體系粒子均產(chǎn)生不同程度的凝聚,形成許多不同粒徑的聚集體,體系非常不穩(wěn)定。然而加入SHMP后,體系發(fā)生了顯著的變化,聚集的團聚體由于分散劑的作用分散開來,穩(wěn)定1d后沒有形成大團聚體,各體系均具有良好的穩(wěn)定性。尤其是炭黑體系,在沒有SHMP的情況下,炭黑分散體系在10min后出現(xiàn)嚴(yán)重團聚現(xiàn)象,加入SHMP后,炭黑分散體系在穩(wěn)定1d后也處于良好的穩(wěn)定狀態(tài)。圖2.3不同三種顆粒分散體系光學(xué)顯微鏡照片2.3.2粒子間的相互作用能根據(jù)DLVO理論計算顆粒間相互作用能所需的參數(shù)列于表2.3中。由于粉煤灰是親水性材料,顆粒之間的相互作用能符合沒有SHMP的粉煤灰水系統(tǒng)的經(jīng)典DLVO理論。粉煤灰之間的總相互作用能(UT)由范德華相互作用能(UW)和靜電能(UE)之和UW+UE確定。而對于疏水性顆粒,疏水力在顆粒表面起著至關(guān)重要的作用,必須考慮疏水相互作用(UH)。因此,UT由UW+UE+UH決定。當(dāng)添加SHMP后,發(fā)生空間位阻效應(yīng)(US),從而增強靜電排斥能量。因此,粉煤灰的總相互作用能量變?yōu)閁W+UE+US,石墨和炭黑的總相互作用能量變?yōu)閁W+UE+UH+US。
第二章凃料中無機填料的分散性研究27系中水解,形成帶負(fù)電荷的長鏈,這些負(fù)電荷的長鏈吸附在顆粒表面能提高分散穩(wěn)定性。a)掃描電鏡圖像b)EDS圖像圖2.8SHMP石墨的掃描電鏡-EDS分析基于上述分析,圖2.9示出了SHMP體系固體顆粒的預(yù)測分散模型。對于固體顆粒在SHMP中的分散機理,有兩種可能的解釋:第一,SHMP長鏈結(jié)構(gòu)中含有大量的強負(fù)電荷PO3-基團,這些基團增強了粒子間的靜電排斥作用;第二,在顆粒表面形成足夠量的SHMP吸附層,增加了空間位阻。因此,SHMP有效地緩解了異構(gòu)聚合。圖2.9固體顆粒SHMP的預(yù)測分散模型
【參考文獻】:
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)流變法測定鹽酸布替萘芬凝膠的流變特性[J]. 陳倩倩,祝美華,劉正平,張菊紅,李尚賓,李大偉. 食品與藥品. 2018(06)
[2]硫硅酸鈣對粉煤灰水泥體系性能的影響[J]. 沈燕,李雪飄,陳璽,張偉. 硅酸鹽通報. 2018(10)
[3]粉煤灰對水泥石沖擊韌性的影響及機理[J]. 曹大偉. 玻璃. 2018(08)
[4]防火涂料阻燃/抑煙技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進展[J]. 李博,盧明超. 化工新型材料. 2018(04)
[5]機械活化粉煤灰在水泥砂漿中的增強機理研究[J]. 姜博,趙壯. 北方建筑. 2017(02)
[6]沼氣池密封涂料性能試驗[J]. 楊景峰,李金懷,蔣湖波. 寧夏農(nóng)林科技. 2017(04)
[7]聚脲流變劑相對分子質(zhì)量大小和結(jié)構(gòu)對觸變性的影響[J]. 陳斌,王木立,馬智俊. 現(xiàn)代涂料與涂裝. 2017(02)
[8]低溫養(yǎng)護下硫鋁酸鹽水泥的水化進程及強度發(fā)展[J]. 王培銘,李楠,徐玲琳,張國防. 硅酸鹽學(xué)報. 2017(02)
[9]粉煤灰聚合物水泥防水涂料的性能研究[J]. 邊林防,任艷婷,劉洋,王晨. 上海涂料. 2015(10)
[10]聚氨酯締合型增稠劑的合成及性能研究[J]. 王君,呂彤,黃丹丹,曹瑋,花玉芳. 涂料工業(yè). 2015(01)
博士論文
[1]表面活性劑降低瓦斯涌出的實驗研究[D]. 朱鍇.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2010
[2]超細SiO2增強聚硅氧烷特種有機硅密封材料形態(tài)結(jié)構(gòu)與動態(tài)流變行為[D]. 胡洪國.浙江大學(xué) 2005
[3]建筑乳膠涂料的研制及其分散、流變機理的研究[D]. 張東洋.華南理工大學(xué) 2001
碩士論文
[1]粉煤灰基瓦斯封堵材料的制備及性能優(yōu)化研究[D]. 劉建強.山西大學(xué) 2017
[2]煤泥懸浮液流變性及其對沉降脫水效果影響的研究[D]. 侯金瑛.太原理工大學(xué) 2016
[3]星形聚氨酯締合型增稠劑[D]. 馬乃宇.安徽大學(xué) 2016
[4]非離子水性聚氨酯締合型增稠劑的制備與應(yīng)用[D]. 張兵.安徽大學(xué) 2015
[5]桃膠的流變學(xué)特性研究[D]. 李依娜.中南林業(yè)科技大學(xué) 2013
[6]粉煤灰改良鹽堿土壤理化性狀及對植物生理性狀影響研究[D]. 崔楠.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[7]增稠劑輔助成孔防水透濕涂層整理技術(shù)研究[D]. 孟令杰.浙江理工大學(xué) 2012
[8]超分散劑的合成及其改性無機納米粉體的研究[D]. 李榮付.中南大學(xué) 2012
[9]納米石墨片在液相介質(zhì)中的分散及機理研究[D]. 王珊珊.哈爾濱工程大學(xué) 2008
本文編號:3463618
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