粉煤灰基密封涂料的分散性、流变性与固化过程研究
发布时间：2021-10-29 00:35
随着我国社会发展,某些特殊工程需要密封材料对工程缝隙或墙体进行封堵,提高安全等级。随着密封材料的不断发展,其中聚合物水泥类型密封涂料拥有水性涂料的安全环保特点,同时因其密封性能优异已成为主要研究方向。本文在苯丙乳液-水泥成分的基础体系加入超细粉煤灰、阻燃成分作为涂料填料,这些性质不同的有机/无机颗粒组成了涂料悬浮体系,也正是因为这些性质各异的组分相互作用实现了涂料特定的性能。在实际应用中,涂料体系填料颗粒因不同原因易产生沉降,导致涂层分层,同时欲对密封涂层固化构成机理进行研究,因此本文在配方优化的基础上做了进一步的细致研究,研究内容如下:（1）系统研究了分散剂SHMP（六偏磷酸钠）不同添加量对涂料体系填料成分的分散情况以及分散行为的影响,发现当SHMP添加浓度为0.2 g/L时,体系形成良好稳定性,此外还采用拓展DLVO理论计算了炭黑,石墨,粉煤灰三种颗粒间的作用力,用以分析分散机理,SHMP不仅通过分子中强负电荷PO3-基团使粒子之间形成双电层,产生静电排斥力,而且在颗粒表面形成一定厚度吸附层,增加了空间位阻,从而提高体系稳定性。（2）对密...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
不同三种颗粒分散
第二章凃料中无机填料的分散性研究212.3.1三种典型填料的分散性实验研究图2.3显示了未加入SHMP和加入SHMP的三种分散系统的分散稳定情况。值得注意的是，在没有SHMP的情况下，稳定10min后，粉煤灰、石墨和炭黑分散体系中，各体系粒子均产生不同程度的凝聚，形成许多不同粒径的聚集体，体系非常不稳定。然而加入SHMP后，体系发生了显著的变化，聚集的团聚体由于分散剂的作用分散开来，稳定1d后没有形成大团聚体，各体系均具有良好的稳定性。尤其是炭黑体系，在没有SHMP的情况下，炭黑分散体系在10min后出现严重团聚现象，加入SHMP后，炭黑分散体系在稳定1d后也处于良好的稳定状态。图2.3不同三种颗粒分散体系光学显微镜照片2.3.2粒子间的相互作用能根据DLVO理论计算颗粒间相互作用能所需的参数列于表2.3中。由于粉煤灰是亲水性材料，颗粒之间的相互作用能符合没有SHMP的粉煤灰水系统的经典DLVO理论。粉煤灰之间的总相互作用能（UT）由范德华相互作用能（UW）和静电能（UE）之和UW+UE确定。而对于疏水性颗粒，疏水力在颗粒表面起着至关重要的作用，必须考虑疏水相互作用（UH）。因此，UT由UW+UE+UH决定。当添加SHMP后，发生空间位阻效应（US），从而增强静电排斥能量。因此，粉煤灰的总相互作用能量变为UW+UE+US，石墨和炭黑的总相互作用能量变为UW+UE+UH+US。
第二章凃料中无机填料的分散性研究27系中水解，形成带负电荷的长链，这些负电荷的长链吸附在颗粒表面能提高分散稳定性。a)扫描电镜图像b)EDS图像图2.8SHMP石墨的扫描电镜-EDS分析基于上述分析，图2.9示出了SHMP体系固体颗粒的预测分散模型。对于固体颗粒在SHMP中的分散机理，有两种可能的解释：第一，SHMP长链结构中含有大量的强负电荷PO3-基团，这些基团增强了粒子间的静电排斥作用；第二，在颗粒表面形成足够量的SHMP吸附层，增加了空间位阻。因此，SHMP有效地缓解了异构聚合。图2.9固体颗粒SHMP的预测分散模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转流变法测定盐酸布替萘芬凝胶的流变特性[J]. 陈倩倩,祝美华,刘正平,张菊红,李尚宾,李大伟. 食品与药品. 2018(06)
[2]硫硅酸钙对粉煤灰水泥体系性能的影响[J]. 沈燕,李雪飘,陈玺,张伟. 硅酸盐通报. 2018(10)
[3]粉煤灰对水泥石冲击韧性的影响及机理[J]. 曹大伟. 玻璃. 2018(08)
[4]防火涂料阻燃/抑烟技术的研究现状及进展[J]. 李博,卢明超. 化工新型材料. 2018(04)
[5]机械活化粉煤灰在水泥砂浆中的增强机理研究[J]. 姜博,赵壮. 北方建筑. 2017(02)
[6]沼气池密封涂料性能试验[J]. 杨景峰,李金怀,蒋湖波. 宁夏农林科技. 2017(04)
[7]聚脲流变剂相对分子质量大小和结构对触变性的影响[J]. 陈斌,王木立,马智俊. 现代涂料与涂装. 2017(02)
[8]低温养护下硫铝酸盐水泥的水化进程及强度发展[J]. 王培铭,李楠,徐玲琳,张国防. 硅酸盐学报. 2017(02)
[9]粉煤灰聚合物水泥防水涂料的性能研究[J]. 边林防,任艳婷,刘洋,王晨. 上海涂料. 2015(10)
[10]聚氨酯缔合型增稠剂的合成及性能研究[J]. 王君,吕彤,黄丹丹,曹玮,花玉芳. 涂料工业. 2015(01)
博士论文
[1]表面活性剂降低瓦斯涌出的实验研究[D]. 朱锴.中国地质大学（北京） 2010
[2]超细SiO2增强聚硅氧烷特种有机硅密封材料形态结构与动态流变行为[D]. 胡洪国.浙江大学 2005
[3]建筑乳胶涂料的研制及其分散、流变机理的研究[D]. 张东洋.华南理工大学 2001
硕士论文
[1]粉煤灰基瓦斯封堵材料的制备及性能优化研究[D]. 刘建强.山西大学 2017
[2]煤泥悬浮液流变性及其对沉降脱水效果影响的研究[D]. 侯金瑛.太原理工大学 2016
[3]星形聚氨酯缔合型增稠剂[D]. 马乃宇.安徽大学 2016
[4]非离子水性聚氨酯缔合型增稠剂的制备与应用[D]. 张兵.安徽大学 2015
[5]桃胶的流变学特性研究[D]. 李依娜.中南林业科技大学 2013
[6]粉煤灰改良盐碱土壤理化性状及对植物生理性状影响研究[D]. 崔楠.北京工业大学 2012
[7]增稠剂辅助成孔防水透湿涂层整理技术研究[D]. 孟令杰.浙江理工大学 2012
[8]超分散剂的合成及其改性无机纳米粉体的研究[D]. 李荣付.中南大学 2012
[9]纳米石墨片在液相介质中的分散及机理研究[D]. 王珊珊.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3463618
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
不同三种颗粒分散
第二章凃料中无机填料的分散性研究212.3.1三种典型填料的分散性实验研究图2.3显示了未加入SHMP和加入SHMP的三种分散系统的分散稳定情况。值得注意的是，在没有SHMP的情况下，稳定10min后，粉煤灰、石墨和炭黑分散体系中，各体系粒子均产生不同程度的凝聚，形成许多不同粒径的聚集体，体系非常不稳定。然而加入SHMP后，体系发生了显著的变化，聚集的团聚体由于分散剂的作用分散开来，稳定1d后没有形成大团聚体，各体系均具有良好的稳定性。尤其是炭黑体系，在没有SHMP的情况下，炭黑分散体系在10min后出现严重团聚现象，加入SHMP后，炭黑分散体系在稳定1d后也处于良好的稳定状态。图2.3不同三种颗粒分散体系光学显微镜照片2.3.2粒子间的相互作用能根据DLVO理论计算颗粒间相互作用能所需的参数列于表2.3中。由于粉煤灰是亲水性材料，颗粒之间的相互作用能符合没有SHMP的粉煤灰水系统的经典DLVO理论。粉煤灰之间的总相互作用能（UT）由范德华相互作用能（UW）和静电能（UE）之和UW+UE确定。而对于疏水性颗粒，疏水力在颗粒表面起着至关重要的作用，必须考虑疏水相互作用（UH）。因此，UT由UW+UE+UH决定。当添加SHMP后，发生空间位阻效应（US），从而增强静电排斥能量。因此，粉煤灰的总相互作用能量变为UW+UE+US，石墨和炭黑的总相互作用能量变为UW+UE+UH+US。
第二章凃料中无机填料的分散性研究27系中水解，形成带负电荷的长链，这些负电荷的长链吸附在颗粒表面能提高分散稳定性。a)扫描电镜图像b)EDS图像图2.8SHMP石墨的扫描电镜-EDS分析基于上述分析，图2.9示出了SHMP体系固体颗粒的预测分散模型。对于固体颗粒在SHMP中的分散机理，有两种可能的解释：第一，SHMP长链结构中含有大量的强负电荷PO3-基团，这些基团增强了粒子间的静电排斥作用；第二，在颗粒表面形成足够量的SHMP吸附层，增加了空间位阻。因此，SHMP有效地缓解了异构聚合。图2.9固体颗粒SHMP的预测分散模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转流变法测定盐酸布替萘芬凝胶的流变特性[J]. 陈倩倩,祝美华,刘正平,张菊红,李尚宾,李大伟. 食品与药品. 2018(06)
[2]硫硅酸钙对粉煤灰水泥体系性能的影响[J]. 沈燕,李雪飘,陈玺,张伟. 硅酸盐通报. 2018(10)
[3]粉煤灰对水泥石冲击韧性的影响及机理[J]. 曹大伟. 玻璃. 2018(08)
[4]防火涂料阻燃/抑烟技术的研究现状及进展[J]. 李博,卢明超. 化工新型材料. 2018(04)
[5]机械活化粉煤灰在水泥砂浆中的增强机理研究[J]. 姜博,赵壮. 北方建筑. 2017(02)
[6]沼气池密封涂料性能试验[J]. 杨景峰,李金怀,蒋湖波. 宁夏农林科技. 2017(04)
[7]聚脲流变剂相对分子质量大小和结构对触变性的影响[J]. 陈斌,王木立,马智俊. 现代涂料与涂装. 2017(02)
[8]低温养护下硫铝酸盐水泥的水化进程及强度发展[J]. 王培铭,李楠,徐玲琳,张国防. 硅酸盐学报. 2017(02)
[9]粉煤灰聚合物水泥防水涂料的性能研究[J]. 边林防,任艳婷,刘洋,王晨. 上海涂料. 2015(10)
[10]聚氨酯缔合型增稠剂的合成及性能研究[J]. 王君,吕彤,黄丹丹,曹玮,花玉芳. 涂料工业. 2015(01)
博士论文
[1]表面活性剂降低瓦斯涌出的实验研究[D]. 朱锴.中国地质大学（北京） 2010
[2]超细SiO2增强聚硅氧烷特种有机硅密封材料形态结构与动态流变行为[D]. 胡洪国.浙江大学 2005
[3]建筑乳胶涂料的研制及其分散、流变机理的研究[D]. 张东洋.华南理工大学 2001
硕士论文
[1]粉煤灰基瓦斯封堵材料的制备及性能优化研究[D]. 刘建强.山西大学 2017
[2]煤泥悬浮液流变性及其对沉降脱水效果影响的研究[D]. 侯金瑛.太原理工大学 2016
[3]星形聚氨酯缔合型增稠剂[D]. 马乃宇.安徽大学 2016
[4]非离子水性聚氨酯缔合型增稠剂的制备与应用[D]. 张兵.安徽大学 2015
[5]桃胶的流变学特性研究[D]. 李依娜.中南林业科技大学 2013
[6]粉煤灰改良盐碱土壤理化性状及对植物生理性状影响研究[D]. 崔楠.北京工业大学 2012
[7]增稠剂辅助成孔防水透湿涂层整理技术研究[D]. 孟令杰.浙江理工大学 2012
[8]超分散剂的合成及其改性无机纳米粉体的研究[D]. 李荣付.中南大学 2012
[9]纳米石墨片在液相介质中的分散及机理研究[D]. 王珊珊.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3463618
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