海泡石改性及對(duì)硝酸銨性能影響的研究.pdf

1、本論文采用正交實(shí)驗(yàn)，以表面活性劑M分別與鹽酸、硫酸、磷酸反應(yīng)，合成陽(yáng)離子改性劑SP-1、SP-2、SP-3。以陽(yáng)離子改性劑SP-3，陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和硬脂酸，有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)分別對(duì)海泡石進(jìn)行表面改性，初步探討了其有機(jī)改性機(jī)理。將有機(jī)改性海泡石作為改性劑應(yīng)用于硝酸銨(AN)，分析了改性劑對(duì)AN的結(jié)構(gòu)和性能的影響。 用傅立葉變換紅外(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、

2、掃描電鏡(SEM)、差示掃描量熱-熱重綜合熱分析(TG-DSC)、接觸角和吸濕率對(duì)改性海泡石進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明：四種改性劑均使海泡石表面實(shí)現(xiàn)了有機(jī)化。但是作用機(jī)理各有不同特點(diǎn)，使得海泡石層間的變化不同。陽(yáng)離子表面活性劑SP-3改性海泡石，陽(yáng)離子部分通過(guò)離子交換后進(jìn)入海泡石的孔道，增大了海泡石的層間距，部分吸附在海泡石的表面，對(duì)海泡石進(jìn)行了包覆；SDBS與海泡石表面的電荷由于靜電吸引而作用，吸附在海泡石表面，使得表面負(fù)電荷密度增大，

3、同時(shí)SDBS的烷基鏈體積比較大，阻止了水分子或者其他離子進(jìn)入海泡石中，導(dǎo)致海泡石的層間距減??；硬脂酸通過(guò)和海泡石的表面的-OH發(fā)生酯化反應(yīng)，連接在海泡石上，憎水基團(tuán)在海泡石的表面排列，降低了海泡石的表面張力，減小了層間距；KH550水解后與海泡石表面Si-OH形成共價(jià)鍵，經(jīng)過(guò)加熱處理后海泡石結(jié)構(gòu)中一些水分子失去，而KH550卻沒(méi)有進(jìn)入海泡石結(jié)構(gòu)中，僅僅是包覆在它的表面，層間距減小。對(duì)四種改性海泡石進(jìn)行接觸角和吸濕率分析，改性海泡石的接觸

4、角都比未改性海泡石增加，改性海泡石的吸濕率都比未改性海泡石降低。 分別加入1％和3％的SP-3于AN中，采用DSC、XRD表征，分析改性劑對(duì)硝酸銨結(jié)構(gòu)的影響；同時(shí)分析了不同含量的改性劑對(duì)硝酸銨吸濕性能的影響。結(jié)果表明：改性海泡石改變了AN晶型，提高了分解溫度和斜方晶系轉(zhuǎn)變溫度；加強(qiáng)了AN的晶體結(jié)構(gòu)變形。將不同改性有機(jī)海泡石按不同含量(1％，3％，5％)添加到AN中，25℃，RH80％條件下測(cè)得吸濕率，結(jié)果表明改性海泡石的含量影響