新型有机膨润土的制备及应用研究

发布时间：2020-07-11 17:15

【摘要】： 有机膨润土是用有机阳离子或有机化合物与膨润土层间的无机阳离子发生交换而生成的一种疏水亲油的膨润土。由于其既具有无机膨润土优良的膨胀性、吸附性和分散性，又具有疏水亲油性的巨大比表面，与有机物具有很好的亲和性和相容性，己被广泛应用于各种有机体系。 目前，制备有机膨润土所用的原料主要为钠基膨润土，所用的插层剂主要是阳离子表面活性剂，如长碳链季铵盐、烷基胺等。然而，钠基膨润土的储量低，阳离子表面活性剂的价格又比较高，这给有机膨润土的工业使用带来了一定的困难。 作者尝试以资源十分丰富的钙基膨润土为原料，依据高效、廉价、使用简单的原则，以传统插层剂季铵盐为基础，分别用价格较低的己内酰胺、阴离子表面活性剂、硅烷偶联剂部分取代季铵盐作插层剂，来制备新型的有机膨润土。 在实验中，通过X射线衍射、红外光谱、差热和热重分析对有机膨润土的插层效果进行初步表征。在综合分析各种影响因素的基础上，通过对工艺条件和插层剂配方进行反复的调整和实验，探索出本实验中制备有机膨润土的最佳工艺条件和复合插层剂的最佳配比。 通过各类新型有机膨润土对印染废水脱色性能的研究，初步检验了有机膨润土的使用性能，并讨论了有机膨润土的片层结构与脱色率的关系。结果表明，各类新型有机膨润土对印染废水的脱色率均远远高于无机膨润土的脱色率，季铵盐/己内酰胺复合插层有机膨润土的脱色率最高，达96.06％，比活性炭的脱色率高11.86％。 本文还分别以传统有机膨润土和季铵盐/己内酰胺复合插层新型有机膨润土为前驱体，制备了环氧树脂/膨润土纳米复合材料，对其力学性能进行了测试。与纯环氧树脂固化物相比，传统有机膨润土制备的纳米复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别提高73％和52.4％，而新型有机膨润土制备的环氧树脂/膨润土纳米复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别提高95.6％和64.2％。 通过以上对有机膨润土结构和性能的直接表征和间接评价，证明以钙基膨润土为原料，用己内酰胺取代部分季铵盐制备新型有机膨润土的方案是合理的、可行的，制备的有机膨润土具有对有机物良好的亲和性和相容性，可用于各类有机体系。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TB321

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本文编号：2750694