超细电气石粉体的表面改性试验研究

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1、试验研究IMP化工矿物与加工2008年第2期文章编号:1008-7524200802-0017-03超细电气石粉体的表面改性试验研究王平1杜高翔2郑水林1马家敏31.中国矿业大学北京化学与环境工程学院北京1000832.中国地质大学北京材料科学与工程学院北京1000833.乌兰水泥集团有限公司内蒙古012000摘要:超细电气石粉体在使用基体中的分散性直接影响其释放负氧离子的性能。本文以提高超细电气石粉体在亲水性体系中的分散性为目的进行了表面改性研究。通过对超细电气石粉体的聚丙烯酸改性处理并通过对改性前后的样

2、品进行红外光谱分析分析了改性机理。结果表明对超细电气石粉体进行表面改性时聚丙烯酸的最优用量为电气石粉体质量的1.0改性处理后样品在水中的分散性大大提高。红外光谱分析表明聚丙烯酸与电气石粉体表面的结合方式为化学吸附。关键词:电气石表面改性聚丙烯酸中图分类号:P619.28文献标识码:A340引言表面改性和增白等加工技术超细粉碎、。钠、锂环状电气石是以含硼为特征的铝、铁、充分发挥电气石的释放负氧离子的性能需要结构的硅酸盐矿物化学式可简写作NaR3Al6Si6超细粉碎电气石并保证粉体在所使用的体系中良B3O27O

3、H4其中Na可局部被K和Ca代替好地分散。笔者曾经报道过对电气石超细粉碎工OH可被F代替但没有Al代替Si的现象。由作的试验研究以及工业化试验研究工作5为了压于电气石具有压电性和热电效应因此在温度、提高超细电气石粉体在亲水性体系中的分散性和力变化的情况下即能引起电气石晶体的电势差应用性能本文对超细电气石粉体的聚丙烯酸表使周围的空气发生电离被击中的电子附着于邻面改性工艺和机理进行了研究。近的水和氧分子并使其转化为空气负离子即负1设备、试验用原料、试剂与方法氧离子。产生的负氧离子在空气中移动将负电试验原料由汉中

4、市非金属材料粉体厂提供灰尘、荷输送给细菌、烟雾微粒以及水滴等电荷为铁电气石经实验室超细研磨处理后d50与这些微粒相结合从而达到净化空气的目0.8md971.8m化学成分见表1。的12。此外因其热电性和压电性其极性离子表1试验用电气石化学成分在平衡位置振动而引起偶极距变化产生远红外波SiO2TFe2O3Al2O3CaOMgO段的电磁辐射红外辐射可使人体产生热效应和质量分数/35.5414.0033.750.401.42共振吸收效应对人体有保健作用。在纤维内添K2ONa2OFeOB2O3H2O加超细电气石后其纤

5、维动态和静态的负氧离子数可达15003500个/cm3相当于都市公园环境质量分数/0.100.743.898.960.37下的负氧离子含量。近年来对电气石的开发利用集中在其环保和健康功能的应用方面主要有试验用设备有:恒温水浴锅DZKW-4电子收稿日期:2007-01-19煤作者简介:王平1963-男汉族博士研究生教授级高工现就读于中国矿业大学北京主要研究方向为环境材料、化工E-mail:wky0485sina.com.cn。通讯作者:杜高翔1976-男汉族工学博士讲师现就职于中国地质大学北京材料科学与工程学

6、院主要研究方向为环境材料、矿物材料E-mail:dgxcugb.edu.cn。17试验研究IMP化工矿物与加工2008年第2期分析天平AL204傅立叶变换红外光谱仪WQF增加超细电气石粉体在水中的沉降时间明显提-410型。高当改性剂用量达到超细电气石粉体质量的试验用试剂有:水溶性高分子聚丙烯酸牌号0.8时超细电气石粉体在水中的沉降时间由未为D3007美国罗门哈斯公司生产。改性时的2.3h提高到52.9h。但是当继续增实验方法:称取一定质量的超细电气石粉体大改性剂用量到电气石质量的1.0时电气石加水搅拌配制成

7、质量分数为25的料浆在设定粉体在水中的沉降时间反而减低到49.1h。从超的温度下搅拌加热20min后加入改性剂搅拌改细电气石粉体的堆积密度随着改性剂用量的变化性一定时间后取出过滤、打散备用。根据干燥、趋势也可以看出当改性剂用量为0.8时其堆堆积密度等指标来定性样品在水中的沉降时间、积密度最小说明此时粉体在干燥状态下的分散评价改性效果。对改性效果最好的样品与未改性性最好。样品进行FTIR分析研究改性剂与电气石粉体因此可以认为利用水溶性高分子聚丙烯酸表面的作用机理。D3007改性处理超细电气石粉体时其最佳用量沉

8、降时间的测定方法:精确称取各组样品为超细电气石粉体质量的0.8。0.25g倒入50mL水中用电子搅拌器搅拌102.2改性机理分析min后用移液管移取25mL混合液于25mL刻为了探究聚丙烯酸分子与电气石粉体表面的度试管中静置并开始计时当从试管刻度正对面结合方式对改性处理前后的样品进行了FTIR能看清楚5mL刻度线时即为沉降终点记录沉分析分析结果见图1。降时间。堆积密度的测定方法:取10mL量筒将样品倒入约10mL