疏水型磷石膏的制备及性能研究硕士学位论文

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1、重庆大学硕士学位论文疏水型磷石膏的制备及性能研究姓名：刘勇申请学位级别：硕士专业：化学工程与技术指导教师：侯长军2010-04重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要磷石膏是生产高浓度磷肥、复合肥或湿法磷酸过程中得到的副产物。主要成份为CaSO4·2H2O，还含少量的磷矿，磷酸、氟化钙、氧化铝、氧化铁、有机物等多种杂质。磷石膏主要用于建筑材料方面，但是磷石膏硬制品是多孔隙材料，有非常强的吸水能力，且吸水后，其二水石膏晶体结点会溶解于水中，晶体之间再结晶，引起强度下降，阻碍其应用。本论文提高磷石膏硬制品疏水性为研究目标，以扩大其应用范围。论文首先制备稳定的石蜡乳液。以液体石蜡为原料，失水山梨醇单油酸

2、酯（Span80）和聚氧乙烯失水山梨醇醚单油酸酯（Tween80）作为复配乳化剂，1,3-丁二醇为助乳剂，采用O-D法与PIT法相结合研究乳化剂HLB值、乳化剂用量、乳化水加入方式及用量、乳化时间、乳化温度、搅拌方式及搅拌速度。在单因素基础上，通过正交实验对石蜡乳液的制备工艺进行优化。最适工艺为：HLB值10.6，乳化剂用量（M乳化剂/M石蜡）30%，水油比（M水/M石蜡）3.5，搅拌速度800r/min，乳化时间25min，乳化温度75℃，pH值10.0。检测在此工艺下制备的乳液性能，平均粒径0.169µm，稳定性和分散性好。把制备好的石蜡乳液与纳米有机硅、盐类减水剂、聚乙烯醇（PVA）

3、、三乙醇胺、疏水剂A混合，掺入磷石膏，然后对改性磷石膏硬制品的吸水率作单因素探讨。在单因素探讨的基础上，通过正交实验探讨石蜡乳液、纳米有机硅、三乙醇胺、疏水剂A对改性磷石膏的吸水率和抗压强度影响关系。在正交实验得到最佳配比条件下制备磷石膏硬化体并对其作性能检测。最佳配比为：石蜡乳液8%，纳米有机硅1.8%，疏水剂A1.8%，三乙醇胺0.7%，PVA0.3%，盐类防水剂0.3%。按此配方制备改性磷石膏块的吸水率为1.89%、抗折强度为5.4MPa，性能指标都达到国家标准。对空白磷石膏硬制品和改性磷石膏硬制品进行对比实验，从吸水率、抗折强度、晶体结构进行分析，探讨复合防水剂对磷石膏晶体生长、密

4、实度、强度的影响机理。关键词：石蜡乳液，乳化剂，晶体，吸水率，抗折强度I重庆大学硕士学位论文英文摘要AbstractPhosphorgypsum(PG),abyproductofhigh-concentrationphosphatefertilizer,phosphatefertilizerorwetprocessedphosphoricacid,hashighcontentofCaSO4·2H2O,andasmallquantityofsomeimpuritiessuchasphosphorite,phosphoricacid,calciumfluoride,alumina,ferric

5、oxideandorganism.Similartonaturegypsum,thehardproductofPGisaporousmaterial,whichhasstrongabilityofabsorbingwater.AfterhardproductofPGabsorbswater,thecrystalnodeofPGwoulddissolveinwater,resultingtotherecrystallizationamongcrystalsanddecreasedstrengthofPGproducts.Thusitwouldinfluencetheapplicationof

6、thehardproductofPG.TheaimofthisthesisareimprovinghydrophobicityofthehardproductofPG,andexpandingtheapplication.Thisthesisstartsonthepreparationofastableparaffinemulsion。ThecombinationofO-DemulsifiedandPITmethodisadopted.Thefactors,suchasHLBvalue,thedosageofemulsifier,thewayofaddingemulsifyingwater

7、,emulsifyingtime,emulsifyingtemperature,stirringmethodandratearestudiedwhenliquidparaffinisusedasrawmaterial,Span80andTween80ascomplexemulsifier,and1.3-BDLasauxiliaryemulsifier.Furthermore,theconditionofpreparati