Синтез окрашенных гидросиликатных наполнителей из жидкого стекла, полученного прямым растворением кремнезема

• Автор: Пасечников, Юрий Викторович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 183 с.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Жидкое стекло. Общие положения
1.2. Получение жидкого стекла дуплекс-процессом
1.3. Получение жидкого стекла прямым синтезом
1.3.1. Сырьевые материалы для производства жидкого стекла прямым синтезом
1.3.2. Механизм растворения БЮ2
1.3.3. Технология прямого синтеза
1.4. Сравнение методов получения жидкого стекла
1.4.1. Технологический аспект
1.4.2. Экономический аспект
1.5. Характеристика промышленных жидких стекол
1.5.1. Свойства жидкого стекла
1.5.2. Взаимодействие жидкого стекла с различными солями
1.5.3. Основные направления использования жидкого стекла
1.6. Низкотемпературные гидросиликаты кальция
1.6.1. Номенклатура известных гидросиликатов
1.6.2. Основные свойства гидросиликатов
1.6.3. Низкотемпературные гидростикаты кальция и методы их идентификации
1.6.4. Тобермориты С-8-Н(1) и С-8-Н(11)
1.7. Методы получения и свойства синтетических коллоидных силикатов
1.7.1. Химические реакции, идущие при проведении осаждения
1.8. Осажденные кальциево-силикатные наполнители
1.8.1. Наполнители. Общие положения
1.8.2. Обзор существующих способов производства наполнителей
1.8.3. Химический состав и структура
1.8.4. Размеры частиц и удельная поверхность гидросиликатных наполнителей
1.8.5. Факторы, обуславливающие возникновение окраски
1.8.6. Механизм окрашивания наполнителей из осажденных гидросиликатов
1.9. Выводы по главе и постановка задачи исследования
2.МЕТ0ДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗОВАННЫХ В РАБОТЕ МАТЕРИАЛОВ
2.1 Методики исследований
2.2 Характеристика сырьевых материалов
2.2.1. Кварцит Антоновского месторождения (Кемеровская область)
2.2.2. Кварцевый концентрат (Кемеровская область)
2.2.3. Кислотно-основные свойства поверхности кварца и кварцита
2.2.4. Кинетика растворенш кварца, кварцита и кварцевого концентрата в плавиковой кислоте
2.2.5. Сравнение степени растворимости различных
кремнезёмсодержащих материалов в растворе КаОП
2.2.6. Другие использованные материалы
3. ПОЛУЧЕНИЕ ЖИДКОГО СТЕКЛА ИЗ КВАРЦИТОВ И ЩЕЛОЧИ МЕТОДОМ ПРЯМОГО СИНТЕЗА
3.1. Подготовка материалов и методика проведения синтеза
3.1.1. Определение оптимальной концентрации щелочного компонента
3.1.2. Методика проведения синтеза жидкого стекла
3.2. Синтез жидкого стекла
3.2.1. Получение жидкого стекла прямым растворением кварцита в щелочном растворе
3.2.3. Получение жидкого стекла прямым растворением кварцевого концентрата в щелочном растворе
3.3. Влияние технологических факторов на процесс растворения
3.3.1. Зависимость растворимости кварцита от размера частиц
3.3.2. Зависимость растворимости кварцита и концентрата от силикатного модуля смеси
3.3.3. Зависимость растворимости кварцита и концентрата от давления автоклавирования
3.4. Математическая оптимизация составов шихт и технологических параметров с применением методик рационального планирования эксперимента
3.5. Расчет константы скорости реакции и энергии активации процесса растворения
3.6. Технологическая схема процесса
3.7. Обсуждение результатов
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ
ГИДРОСИЛИКАТНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ
4.1 Получение неокрашенного осадка

4.2 Влияние степени разбавления жидкого стекла на дисперсность наполнителя
4.3 Получение окрашенного осадка
4.4 Механизм образования наполнителей
4.5 Технологическая схема процесса
4.6 Обсуждение результатов
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ
5.1. Исследование нерастворимого осадка, полученного при синтезе жидкого стекла
5.2. Определение фазового состава осажденных продуктов реакции
5.2.1. Термогравиметрический метод анализа
5.2.2. Дифференциально-термический метод анализа
5.2.3. Рентгенофазовый анализ полученных наполнителей
5.2.4. Влияние прокаливания на фазовый состав новообразований
5.2.5. Выводы по определению фазового состава продуктов реакции
5.3 Свойства полученного продукта
5.3.1. Окраска полученных порошков
5.3.2. Физико-химические свойства
5.3.3. Вид и размер частиц
5.3.4. Исследование полученных наполнителей на стойкость к карбонизации
5.3.5. Определение стойкости в щелочной среде и в гидротермальных условиях
5.3.6. Определение красящей способности полученных наполнителей
5.3.7. Влияние ввода наполнителей пигментов на физико-механические свойства силикатных материалов
5.4 Обсуждение результатов
5.5 Возможности применения полученных наполнителей
Результаты практического использования результатов данной работы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Технологический регламент и оборудование для
производства жидкого стекла прямым синтезом (копия)
Приложение 2. Рекламный проспект фирмы АО "Спектр" (копия)

Таблица 1.1.
Диапазон свойств наполненных и ненаполненных полимеров
Свойства Диапазон свойств
пластмасс ненаполненных наполненных
Плотность, кг/м3 900 - 2200 100-3000
Теплопроводность, Вт/м* К 0
Разрушающее напряжение, МПа
при разрыве до 35 до
при сжатии до 20 до
статическом изгибе до 7 до
Одним из распространенных видов наполнителей являются осажденные кальциево-силикатные наполнители, которые применяют примерно с 1930 г. в качестве наполнителей сначала в резиновой промышленности, а затем в производстве красок и пластических масс. [34] Статистические данные, приведенные G.S.Kath & D.W.Milewski (Г.С. Кац и Д.В. Милевски) [68] свидетельствуют о неуклонном росте производства кальциево-силикатных наполнителей (см. табл. 1.2.)
Таблица 1.2.
Статистические данные об использовании наиболее важных наполнителей для полимерных композиционных материалов по сведениям из Modern Plastics и по промышленным оценкам (фрагмент)
Год 1975 1980 1990 2000
(прогноз)
Объем производства калъциево - силикатных наполнителей, тыс. тонн 6
Синтетические белые силикатные порошки, производство которых неуклонно растет и развивается, находят широкое применение в качестве наполнителей самых разнообразных материалов. Они являются усилителями каучуков, придают ценные свойства краскам, бумаге,, смазкам, значительно увеличивают эффективность инсектицидов, используются в качестве адсорбентов и распушиваюгцих агентов.
1.8.2. Обзор существующих способов производства наполнителей