纳米Sb-SnO 2 /硅灰石复合粉体的制备及应用研究

发布时间：2023-03-03 13:13

　　作为一种新型的无机矿物非金属填料，硅灰石由于具有较高的白度和特有的纤维状结构被广泛应用于造纸、塑料加工等领域。但是由于硅灰石具有良好的绝缘性，其填充高聚物制备的复合材料容易积聚静电，因此制约了其在高聚物中的应用。 基于锑掺杂氧化锡(ATO)粉体优异的导电性，硅灰石矿物纤维较高的白度以及二者在塑料、涂料和造纸领域的广泛应用，本文选用硅灰石为原料，SnCl4·5H2O和SbCl3为包覆试剂，采用非均匀形核法在硅灰石表面包覆了一层纳米锑掺杂二氧化锡(ATO)粒子，制备了包覆效果好、电阻率低的浅色硅灰石基导电复合粉体；深入研究了硅灰石复合粉体制备的包覆机理和改性硅灰石复合材料的抗静电机理；通过单因素试验和正交试验对导电硅灰石粉体制备工艺参数的调整和优化，实现了硅灰石粉体体积电阻率的最大化降低；采用EST121型粉体体积电阻率测定仪、X射线衍射仪、电子能谱仪、扫描和透射电子显微镜、红外光谱、粒度分布测定仪、白度仪以及化学分析等手段，按规范的测试方法对样品的体积电阻率、物相、结构、组成、粒度、形貌进行了表征。结果得出，单因素试验条件下包覆硅灰石原矿的最佳试验条件为包覆量：2.5%，煅烧温度：700...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及选题意义
        1.1.1 静电的产生
        1.1.2 静电的危害
        1.1.3 静电危害的防护
    1.2 硅灰石材料的应用现状
        1.2.1 硅灰石性质及分布
        1.2.2 硅灰石在塑料中的应用
    1.3 国内外导电材料研究现状
    1.4 本文的研究内容和技术路线
    1.5 本文研究的的特色和创新之处
2 试验过程及研究方法
    2.1 试验原料
    2.2 试验试剂
    2.3 试验仪器
    2.4 试验步骤
    2.5 测试与表征
        2.5.1 白度、粒度、比表面积分析
        2.5.2 扫描、透射电镜分析
        2.5.3 X-衍射分析
        2.5.4 红外光谱分析
    2.6 本章小结
3 硅灰石表面包覆改性研究
    3.1 单因素试验
        3.1.1 包覆量
        3.1.2 煅烧温度
        3.1.3 煅烧时间
        3.1.4 pH 值
        3.1.5 固液比
        3.1.6 水浴温度
        3.1.7 SbCl₃与 SnCl₄·5H₂O 物质的量比
        3.1.8 滴加速度
        3.1.9 反应时间
        3.1.10 无机包覆改性剂添加顺序
        3.1.11 SnO₂包覆硅灰石与锑掺杂 SnO₂包覆硅灰石体积电阻率的对比
    3.2 ATO/硅灰石复合导电粉体的表征
        3.2.1 表面形貌
        3.2.2 能谱分析
        3.2.3 比表面积分析
        3.2.4 白度、粒度分析
    3.3 正交试验结果与分析
    3.4 本章小结
4 硅灰石复合粉体制备机理与抗静电机理探讨
    4.1 硅灰石表面无机包覆机理研究
        4.1.1 沉淀机理
        4.1.2 ATO 与硅灰石表面作用力机理探讨
    4.2 抗静电机理研究
        4.2.1 硅灰石复合导电粉体的抗静电机理研究
        4.2.2 煅烧原矿对复合粉体导电率的影响探究
    4.3 本章小结
5 ATO/硅灰石复合粉体在 PVC-EVA/炭黑共聚物中的应用研究
    5.1 试验过程及研究方法
        5.1.1 试验仪器
        5.1.2 试验原料及用量
        5.1.3 试验过程
    5.2 试验数据处理与结果讨论
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 论文有待深入研究的问题
参考文献
致谢
研究生期间发表的学术论文



本文编号：3752753