【摘要】：冷軋鋼工藝廢油脂是冷軋過程中產生的一種煉鋼副產品,是水、植物油、石油、泥沙、金屬及金屬的氧化物、表面活性劑等的混合物。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國每年產生的冷軋鋼工藝廢油脂超過十萬噸。因為金屬與油的含量較高,所以這些工業(yè)二次資源能否利用好,是非常重要的。否則,這些廢油脂作為危險廢物,其大量堆存不僅占據(jù)料場、污染環(huán)境、還將影響冷軋鋼企業(yè)的擴大再生產。因此,冷軋鋼廢油脂的減量化、無害化以及資源化利用迫在眉睫。本課題探究了萃取和熱化學法中各種因素對油相回收率的影響。在溫度為60℃、m_(乙酸乙酯):m_(廢油脂)=2:1、濃硫酸的質量分數(shù)為3 wt%的條件下萃取2 h后,在5000 r/min的離心轉速下再離心分離40 min。經(jīng)過三次萃取后,油相的回收率分別為88.07 wt%、8.61 wt%和1.54 wt%,油相的總回收率達98 wt%以上,取得了較好的分離效果。經(jīng)過萃取和熱化學法處理后,油相灰分含量為0.083%,而且其中各種金屬離子的含量都比較低,說明油品的精制程度較高。本課題將分離出的油相用來制備復合表面活性劑。稱量約93.90 g油相,當溫度為80℃、NaOH的質量分數(shù)為12 wt%、磺化劑NaHSO_3的質量分數(shù)為14 wt%、反應時間為6 h,所得復合表面活性劑的產率為95.51 wt%。所得復合表面活性劑的主要成分為軟脂酸鈉、磺化硬脂酸鈉和十四酸鈉等,軟脂酸鈉、磺化硬脂酸鈉和十四酸鈉的HLB值分別為18.98、29.03和19.93,HLB值均大于15,是良好的增溶劑。經(jīng)過自制復合表面活性劑處理之后的PE/MH復合材料的綜合性能得到了大大的提高,復合材料的力學性能、阻燃性能以及流變性能(熔體流動速率、螺紋圈分析、轉矩流變分析)均優(yōu)于工業(yè)上常用表面處理劑(硅烷偶聯(lián)劑KH-550)處理的復合材料的這些性能。選擇表4-3中6#為實驗的配方,當復合表面活性劑的質量分數(shù)為1.8 wt%時,拉伸強度為47.64 MPa、沖擊強度為11.65 MPa。復合材料的第一次有焰燃燒時間為3.2 s,LOI為31.8%,阻燃性能較好。復合材料的熔體流動速率為26.1 g/10min,復合材料在8 MPa下流動484 mm、在10 MPa下流動591 mm、在12 MPa下流動656 mm,流變性能較好。而且經(jīng)過自制復合表面活性劑處理之后,無機填料在樹脂基體中的分散性更好,大大提高了復合材料的實用性能。
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X757
【圖文】：

與樹脂 PE 的結合部位，相界面模糊，基本達到了均相的狀態(tài)，復合材料的性能大大提高。當向 PE 中加入填料時，PE 線形大分子的連續(xù)結構遭到了破壞，破壞了 PE結構的規(guī)整性，PE/MH 復合材料中出現(xiàn)了非常明顯的團聚現(xiàn)象。并且，兩相界面出現(xiàn)了許多空隙，相界面非常明顯，尤其是無機填料與樹脂 PE 的結合部位，產生了相分離。而表面處理劑分子結構具有兩親性，在其對 MH 進行表面處理時，極性基團與 MH 表面的羰基緊密結合，而有機長鏈則包覆在 MH 粉體的外側，增強了無機填料表面的親有機性能。當經(jīng)過復合表面活性劑的處理之后，改性 MH粉體在與 PE 進行混合時，無機填料與有機高分子材料的界面性能得到改善，聚合物與無機填料之間的分散性能也得到了提高，樹脂基體能夠對無機填料進行更好的包覆作用。由于復合表面活性劑是由軟脂酸鈉、磺化硬脂酸鈉和十四酸鈉等復合制備而成的，有較多的極性基團。而且，有機鏈長度大于 KH-550 的有機鏈的長度，因此，對 MH 的表面包覆效果更好，對 MH 粉體的改性效率會大大提高，使 MH 在 PE 中具有更好的分散性，符合前面力學性能以及流變性能的測試結果。

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本文編號：2731626