硫酸钙晶须纤维实验室制备及应用展望.pdf

真验与
硫酸钙晶颓纤维实验室制备及应用展望
prospects and application of calcium sulfate for whisker fiber laboratory of Preparation
牟晓红刘明昊刘俊保2
(1兰州石化职业技术学院石化系,甘肃兰州730060;
2国家合成橡胶质量监督检验中心,甘肃兰州730060
摘要:以石膏为原料在实验采用热法制备硫酸鈣晶须纤维,分析了制备过程中淤浓度、分散剂、搅拌速率、升
温率控制以及晶须纤维的热稳定化处理等影响因素,并对硫酸钙晶须纤维在建筑行业、塑料行业、橡胶行业、造纸行业、
胶乳和油漆行业等的广泛应用进行了晨望。
关键词:硫酸钙;晶须纤维;制备;应用
Abstract: Taking gypsum as raw material in the laboratory using thermal preparation of calcium sulfate whiskers fibers, analyzes
the factors in the process of preparing the slurry concentration, dispersing agent, stirring rate, temperature rising rate control and whisker
fiber thermal stabilization trcatmcnt eftect, and the wide application of calcium sulfate whiskers fibers in the construction industry, plastic
industry, rubber industry, papermaking latex paint industry, and the prospects for the industry ctc
Keyword: Calcium sulfate; Whiskers fibers; Preparation; Application
中图分类号:TQ132.3+2文献标识码:B文章编号:1003-8965(2015)03-050-02
1概述
在温度100℃以上,由高压釜插底管排出过量的水,打开
反应釜将晶须纤维转入马福炉内,400℃千燥15分钟,
品须纤维是金属或无机物极细的单一的品状细丝
600℃煅烧2分钟,即可得到硫酸钙晶须红维2。
在混合物中具有很高的强度,通常利用铁、石墨、氧化铝、
氯化钾、氯化钠等来制备晶须纤维,但由于制备晶须纤维
3结果与讨论
的原材料成本高,生产费用大,使其应用受到了限制。硫
酸钙晶须纤维是以丰富的石音资源为原料制备的,不仅使
3.1淤浆的配置及最佳浓度选择
生产成本显著降低,而且由于硫酸钙晶须纤维具有高的耐
淤浆的浓度影响晶须纤维的长度和直径,浓度较稀,
拉强度在橡胶、塑料补强,沥青改性等方面都有重要的应
晶体逐渐长大时相互之间的干扰较小,可得到较长的纤维
用,同时作为一种无毒的防火材料,在建筑结构以及替代淤浆浓度太大,超过100g,品须的增长受干扰,形成纤
有毒的石棉用于绝缘防火材料中有较强的竞争力,尤其在
维变短。因此,控制淤浆的浓度,可以得到不同径长的品
塑料工业中作为填料制备建材将会有很好的应用前景
须纤维。一般较适宜的浓度为5%-10%。
3.2分散剂在制备中的作用
2实验部分
分散剂的种类很多,本实验采用鞣酸做分散剂,它
使生产的晶须纤维不致绕成团状,在应用时有好的分散性
2.1原材料
能。通过加液态和固态輮酸比较,液态时形成的晶须纤维
石膏产自宁夏中卫县工业品;蒸馏水由实验室制备
效果好,一般分散剂用量为淤浆的0.005%-0.5%。
輮酸,优级品。
3.3搅拌的影响
2.2主要设备
在品须纤维的制备中,要不断加以搅拌,否则石膏
GS-0.25高压釜及控制器,自制;电位差计淤浆会沉淀,影响晶须的生成,但搅拌叶不宜过大,否则
UJ33D-1由上海正阳位表厂生产;马福妒FM11由珠海会破坏晶体的长大,直接影响晶须的生长长度,因此在制
安捷来科学仪器有限公司生产。
备中控制搅拌速度是不可缺少的因素。一般在形成晶须前
2.3制备方法
搅拌速度稍大,生成后速度应很小或停止搅拌,每4分钟
将12g工业石音加入200ml蒸馏水中配置成淤浆,
将反应釜摇动一次,这样形成的晶须纤维在长度和直径上
同时加入1mg/ml的鞣酸3ml,将淤桨加到GS-0.25高压
将适宜。
釜内,升温加热。温度升到100℃左右维持这一温度,直
3.3升温速率及最佳范围
到排出所有空气,然后关闭排气ロ。与此同时开始搅拌,
在晶须纤维的制备中要把握好几个温度环节的控
在15分钟内控制温度升到116℃,待升到126℃后,停
制,在100℃左右关闭排气ロ;在15分钟内温度升高到
止加热,保持约40分钟,此时降低搅拌速度或停止搅拌,
116℃;在126℃保持40分钟,一般适宜的温度要比晶须
每4分钟将反应釜摇动一次,在此期间形成晶须纤维。
纤维形成最低温度高5℃-10℃,116℃-130℃为最佳范
0