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卤水制备阻燃级氢氧化镁新工艺研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 阻燃剂概述

1.1.1 阻燃剂简介

1.1.2 阻燃剂种类

1.2 镁资源概况

1.2.1 镁资源简介

1.2.2 镁资源开发现状

1.3 氢氧化镁简介及用途

1.3.1 氢氧化镁简介

1.3.2 氢氧化镁用途

1.4 氢氧化镁阻燃剂

1.4.1 氢氧化镁阻燃机理

1.4.2 氢氧化镁制备方法

1.5 氢氧化镁的表面改性分析

1.5.1 改性方法分类

1.5.2 改性剂种类

1.6 氢氧化镁阻燃剂在国内外的开发利用现状

1.6.1 国内开发利用现状

1.6.2 国外开发利用现状

1.7 本论文研究意义和内容

1.7.1 论文研究意义和目的

1.7.2 论文研究内容

第二章 制备氢氧化镁理论研究

2.1 制备氢氧化镁理论分析

2.2 晶核的生成和长大

2.3 氢氧化镁制备过程中团聚的产生与消除分析

2.3.1 团聚的产生

2.3.2 团聚的消除

2.4 实验方法对氢氧化镁过滤性和分散性影响

2.5 氢氧化镁纯度分析

第三章 氢氧化镁的制备

3.1 实验药品及设备

3.1.1 实验药品

3.1.2 实验设备

3.2 实验方案

3.2.1 工艺流程图

3.2.2 实验装置图

3.3 实验原理和步骤

3.3.1 实验原理

3.3.2 实验步骤

3.4 分析表征

3.4.1 XRD分析

3.4.2 SEM分析

3.4.3 热重分析

3.5 结果与讨论

3.5.1 氯化镁浓度对氢氧化镁的影响

3.5.2 转速对氢氧化镁的影响

3.5.3 温度对氢氧化镁的影响

3.5.4 老化时间对氢氯化镁的影响

3.5.5 超声对氢氧化镁的影响

3.5.6 热稳定性分析

3.6 小结

第四章 氢氧化镁的改性

4.1 实验原料与设备

4.1.1 实验原料

4.1.2 实验设备

4.2 实验方案

4.2.1 工艺流程图

4.2.2 实验装置图

4.2.3 改性步骤

4.3 分析表征

4.3.1 红外光谱分析

4.3.2 沉降性能测定

4.3.3 吸油度测定

4.4 石蜡体系对氢氧化镁改性

4.4.1 石蜡回收次数对氢氯化镁的影响

4.4.2 温度对氢氧化镁改性影响

4.4.3 老化时间对氢氧化镁的影响

4.4.4 石蜡含量对氢氯化镁的影响

4.5 FT-IR分析

4.4.6 热重分析

4.5 表面活性剂对氢氧化镁改性

4.5.1 不同种类表面活性剂改性氢氧化镁

4.5.2 改性方式对氢氧化镁的影响

4.5.3 表面活性剂复配对氢氧化镁的影响

4.5.4 转速对氢氧化镁的影响

4.5.5 改性时间对氢氯化镁的影响

4.5.6 改性剂添加量不同对氢氧化镁的影响

4.5.7 改性温度对氢氧化镁的影响

4.5.8 FT-IR分析

4.5.9 热稳定性分析

4.6 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

作者和导师简介

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摘要

我国盐湖数量多,盐湖卤水丰富,卤水中含有的组分达到60多种,镁作为其重要的组成部分,使我国具有丰富的镁资源,然而对镁资源的开发利用却很少,既浪费资源,也对环境产生了危害。充分利用盐湖中的镁资源,将其转化为附加值高的阻燃级氢氧化镁,具有重要的应用价值。而采用一般沉淀法制备得到的用来做阻燃剂的氢氧化镁,存在过滤困难、易团聚、与高分子材料混合相容性差等不足,针对以上问题经常采用水热法,在高温高压的环境下对其改性。因此,本文提出了在非高温高压的条件下采用沉淀转化法来制备氢氧化镁,并在该方法的基础上对其加入改性剂进行改性,从而使氢氧化镁的过滤性和分散性得到改善。本文的实验内容如下:
  1、对采用沉淀法制备氢氧化镁的过程进行理论研究,分析了氢氧化镁的成核过程和生长过程以及制备过程中团聚的产生原因及团聚的减弱,并将普通沉淀法与沉淀转化法对氢氧化镁过滤性和分散性的影响进行对比。
  2、采用沉淀转化法制备氢氧化镁,并考察了氯化镁溶液浓度、搅拌速率、反应温度、老化时间及超声条件对氢氧化镁的分散性和表面极性的影响。结果表明:取氯化镁的浓度1.5mol/L,搅拌速率400r/min,反应温度90℃,老化时间6h,滴加氢氧化钠后进行超声的条件,可以得到分散性好、表面极性较低的氢氧化镁。
  3、在采用沉淀转化法的基础上,考察了表面活性剂和液体石蜡体系对氢氧化镁改性,以及改性工艺条件对其表面极性和分散性的影响。实验得出:在液体石蜡体系中,石蜡可以多次回收利用,取改性温度90℃,老化时间6h,液体石蜡含量35%的条件可以得到厚度较大、分散性良好的氢氧化镁。加入不同表面活性剂对其改性,得出硬脂酸对其改性效果较佳,并在加入硬脂酸的条件下得出,采用滴加NaOH后加入硬脂酸的改性方式和采用表面活性剂复配的改性方式,可以明显提高对氢氧化镁的改性效果,并研究了加入硬脂酸时的最佳改性条件为:搅拌速率300r/min,改性时间4h,改性剂添加量5%,改性温度80℃。

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