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解析高嶺土微球是如何凝膠化和凝膠轉變的 高嶺土生產線產品粒度分布可任意調整

山東埃爾(er)派(pai)  | 點擊量:0次 |  2020-03-12 

摘要
高嶺土作為填料,在塑料中的一般用量為15%~60%,其作用是使塑料制品外表平整、尺寸精確、抵抗化學腐蝕、減少熱收縮和熱裂變,有利于拋光打磨過程的進行。高嶺土在聚氯乙烯的生產

高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)作為填料,在(zai)塑(su)料中的(de)(de)一(yi)般(ban)用(yong)量為15%~60%,其作用(yong)是使塑(su)料制品(pin)外(wai)表平整(zheng)(zheng)、尺寸精(jing)確、抵抗化(hua)(hua)學腐蝕、減少(shao)熱(re)收縮和熱(re)裂變,有(you)利(li)于(yu)拋(pao)光打磨過程的(de)(de)進行。高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)在(zai)聚(ju)氯乙(yi)烯(xi)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)過程中,通常被用(yong)作強(qiang)化(hua)(hua)劑,提高(gao)(gao)(gao)塑(su)料制品(pin)抗磨耐用(yong)度(du)。而改(gai)性(xing)高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)又(you)可以作為功(gong)能(neng)性(xing)添加劑,改(gai)善聚(ju)酯、尼龍及其它塑(su)料制品(pin)機械、熱(re)學、電(dian)學等方面(mian)的(de)(de)性(xing)能(neng)。在(zai)玻(bo)璃纖維強(qiang)化(hua)(hua)聚(ju)酯的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝中,添加高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)能(neng)夠(gou)產(chan)(chan)生(sheng)一(yi)種(zhong)均勻的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)整(zheng)(zheng)體(ti),極大地改(gai)善大型產(chan)(chan)品(pin)(汽(qi)車車身、船體(ti)等)的(de)(de)流動(dong)性(xing)能(neng)。另外(wai),在(zai)一(yi)些(xie)塑(su)料體(ti)系中,高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)能(neng)夠(gou)提高(gao)(gao)(gao)分(fen)散性(xing),有(you)利(li)于(yu)其表面(mian)的(de)(de)修整(zheng)(zheng)。

陳希強等(2011)在溫度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)170℃、氫氧化(hua)(hua)鈉與(yu)高嶺(ling)土微(wei)球(qiu)質(zhi)量(liang)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(0.08〜0.12):1、水(shui)(shui)與(yu)高嶺(ling)土微(wei)球(qiu)質(zhi)量(liang)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(4〜10) :1、水(shui)(shui)熱(re)晶(jing)化(hua)(hua)時間為(wei)(wei)(wei)(wei)20〜24h的(de)條件(jian)下(xia),在高嶺(ling)土微(wei)球(qiu)上原(yuan)位合(he)成了純相ZSM-5沸石(shi)。發現轉動晶(jing)化(hua)(hua)在保證高嶺(ling)土加工技術微(wei)球(qiu)完整性的(de)同時能有(you)(you)(you)效強化(hua)(hua)液固傳質(zhi),抑制雜晶(jing)生成,是一種較好(hao)的(de)原(yuan)位晶(jing)化(hua)(hua)方式;采用磷元素修飾(shi)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)能有(you)(you)(you)效提高催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)水(shui)(shui)熱(re)穩(wen)定性,比(bi)半(ban)合(he)成法制備的(de)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)具有(you)(you)(you)更高的(de)水(shui)(shui)熱(re)穩(wen)定性。實驗(yan)結果表明,在溫度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)650℃、常壓(ya)、進料水(shui)(shui)油質(zhi)量(liang)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)1:1、質(zhi)量(liang)空(kong)速(su)為(wei)(wei)(wei)(wei)lh-1的(de)反應條件(jian)下(xia),在老化(hua)(hua)后的(de)原(yuan)位型催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)上石(shi)腦油轉化(hua)(hua)率為(wei)(wei)(wei)(wei)41.0%,乙(yi)烯(xi)和丙(bing)烯(xi)總收率為(wei)(wei)(wei)(wei)21.0%,丙(bing)烯(xi)和乙(yi)烯(xi)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.89:1。

孫書紅等在(zai)(zai)水熱條件下,以正丁(ding)胺為模(mo)板劑,在(zai)(zai)高(gao)(gao)嶺(ling)土(tu)微(wei)(wei)球中合(he)成了(le)(le)晶粒直徑為0.2〜1pm的ZSM-5沸石粉體,采用(yong)X射線衍射、掃(sao)描電鏡、N2吸附脫附方法對合(he)成樣品進行(xing)了(le)(le)表征。催(cui)化裂化選(xuan)(xuan)擇性評價結果(guo)表明,在(zai)(zai)基礎重油(you)裂化催(cui)化劑LHOL-1中,采用(yong)添加10%(質量(liang)分(fen)數(shu),下同)所合(he)成的高(gao)(gao)嶺(ling)土(tu)微(wei)(wei)球(含27%ZSM-5)作為助劑,丙(bing)烯產率由2.96%提(ti)高(gao)(gao)到4.78%,焦炭和干氣選(xuan)(xuan)擇性不變(bian);同時汽(qi)油(you)質量(liang)明顯提(ti)高(gao)(gao),汽(qi)油(you)芳烴減少近(jin)10%(體積(ji)分(fen)數(shu)),汽(qi)油(you)辛烷(wan)值增(zeng)加1.8。

孫書紅等(deng)將(jiang)高(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土、硅溶膠以及(ji)ZSM-5沸石(shi)晶種混合,璋(zhang)杈勻后(hou),經噴霧干燥(zao)成型,制(zhi)成20〜110pm的(de)(de)高(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土加(jia)工微(wei)球,經過950〜1100℃高(gao)(gao)溫焙燒后(hou),與氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉(na)、氯化(hua)(hua)鈉(na)、正(zheng)丁胺和水(shui)按一定比(bi)(bi)例混合,混合物移入(ru)配(pei)有聚四氟乙烯襯里的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼罐內,在150℃晶化(hua)(hua),制(zhi)得ZSM-5沸石(shi)。實驗結果表明,反(fan)應原料的(de)(de)純度(du)、原料配(pei)比(bi)(bi)都可影響合成沸石(shi)的(de)(de)純度(du)和含量(liang)。從不(bu)(bu)同反(fan)應時間反(fan)應物固相的(de)(de)XRD譜圖(tu)看出,反(fan)應物固相由無(wu)定形氧(yang)化(hua)(hua).桂逐(zhu)漸(jian)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)為ZSM-5沸石(shi),無(wu)定形氧(yang)化(hua)(hua)硅色譜峰形逐(zhu)漸(jian)變(bian)矮,但在晶化(hua)(hua)過程中一直沒有消失,說(shuo)明在堿液作用下,無(wu)定形氧(yang)化(hua)(hua)硅逐(zhu)漸(jian)溶解(jie)并最終(zhong)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)為ZSM-5沸石(shi)。

關于(yu)在高嶺土微(wei)球(qiu)中合成(cheng)(cheng)ZSM-5沸(fei)石的(de)機(ji)理,孫書(shu)紅(hong)等采用多(duo)種測試方法進(jin)行了(le)較詳細的(de)研(yan)究后(hou)認(ren)為,ZSM-5沸(fei)石的(de)晶(jing)化(hua)機(ji)理可(ke)描述為高嶺土微(wei)球(qiu)在NaOH溶液中部分溶解(jie)并伴有硅酸鈉凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)形成(cheng)(cheng)。在堿液中微(wei)球(qiu)不斷溶解(jie)和凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)化(hua),形成(cheng)(cheng)的(de)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)在液相(xiang)參與(yu)下形成(cheng)(cheng)ZSM-5沸(fei)石前驅物并成(cheng)(cheng)長為ZSM-5沸(fei)石,同時消(xiao)耗了(le)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)相(xiang),又促進(jin)了(le)高嶺土微(wei)球(qiu)的(de)進(jin)一(yi)步凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)化(hua),也就是說(shuo),高嶺土微(wei)球(qiu)的(de)不斷凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)化(hua)和凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)轉變為ZSM-5沸(fei)石的(de)過(guo)程是同時進(jin)行的(de),一(yi)直持(chi)續到晶(jing)化(hua)反(fan)應結(jie)束。

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