超细二氧化硅的表面改性研究硕士论

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1、北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：墨坠薹璺雪日期：沙『f．!、f矿关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全

2、部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 一保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：日期：导师签名：日期：．洳

3、t．主、lF·垫!!!：!：：墅学位论文数据集中图分类号TQl27．2学科分类号530．34论文编号1001020110169密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名张苏明学号2008000169获学位专业名称化学工程获学位专业代码081701课题来源自选课题研究方向超细粉体改性论文题目超细Si02的表面改性研究关键词超细Si02凝胶

4、，恒沸蒸馏，表面改性，硅烷偶联剂论文答辩日期2011-05-25·论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师郭锴教授北京化工大学化学工程评阅人1郭奋教授北京化工大学化学工程评阅人2刘晓林教授北京化工大学化学工程评阅人3评阅人4评阅人5撇员糊郭锴教授北京化工大学化学工程答辩委员1郭奋教授北京化工大学化学工程答辩委员2刘晓林教授北京化工大学化学工程答辩委员3文利雄教授北京化工大学化学工程答辩委员4张鹏远副教授北京化工大学化学工程答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询．三．学科分类号在中华人

5、民共和国国家标准(GB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成． 摘要超细Si02的表面改性研究摘要超细Si02粉体，俗名白炭黑，是一种重要的无机粉体材料，在橡胶、塑料、涂料、陶瓷玻璃、造纸等诸多工业领域广泛应用。Si02表面存在表面羟基，这些羟基具有化学吸附活性，遇水分子时形成氢键吸附，导致了超细Si02粉体在有机介质中难于均匀分散，另外，沉淀法制备的Si02凝胶中含有大量水分，干燥脱除过程中很容易形成巨大的毛细管压力，使孔结构坍塌而形成硬团聚。为改善应用性能，必须对其进行表面改性，研究开发经济有效的干燥工艺，以提高粉体与有机基体间的相容性

6、。研究的创新点在于，针对目前研究中多使用Si02粉体进行改性，影响改性效果且增加一次干燥时热能消耗的问题，采用超重力连续化设备制备的Si02凝胶作为原料，分别用正丁醇恒沸蒸馏及乙醇溶剂置换预处理后，直接分散在有机改性溶剂中进行湿法改性，工艺简便，且产品疏水效果好。本文研究了超细Si02凝胶的改性工艺条件，对传统生产工艺进行改进，提高改性效率并降低改性成本。本文研究的主要内容包括以下几个方面：1、开发市场需求量大的专用型产品。针对国内白炭黑市场需求的热点，集中力量突破几个品种。如硅橡胶、有机硅胶粘剂及高档涂料产品中使用的二甲基二氯硅烷(DMDCS)、六甲基二硅氮烷(HMDS)改性的白炭圈 1f胄

7、o 北京化工大学硕士学位论文2、采用正丁醇共沸蒸馏对制得的湿凝胶进行干燥，研究发现共沸蒸馏能极大的缩短醇水溶剂交换时间，较好的控N-氧化硅干燥脱水过程中的硬团聚，保护湿凝胶的原生结构，改善二氧化硅的产品性能，如增大BET比表面积、BJH孔容、吸油值等。3、设计单因素实验，在恒沸干燥Si02湿凝胶后，分别使用DMDCS、HMDS改性Si02，结果表明不同的改性溶剂对改性效果影响明显不同。随着反应时间和改性剂用量的增加，表面羟基数都呈减少的趋势，用滤饼直接改性所得样品外观疏松，产品吸油值普遍达到3以上，水在Si02表面的接触角大于130。，两种改性剂都能获得极佳的疏水性能。4、采用醇洗置换Si02

8、湿凝胶中的水，并采用硅烷偶联剂A一151进行改性研究。颗粒分散状况有较大改善，最终确定改性工艺为：改性溶剂为乙醇，改性剂用量为绝干粉重的7．5％、改性时间2．5h。关键词：超细Si02凝胶，恒沸蒸馏，表面改性，硅烷偶联剂IlarehydroxylgroupsinthesurfaceofSi02，whichaleinexistenceofchemicaladsorptionactivity．Ifth