文档介绍：摘要本文综述了纳米氢氧化铝粉体的制备方法及国内外的研究状况,研究并探讨了其制备的难点问题如团聚问题,为纳米氢氧化铝粉体的制备找相应的理论基础。论文尝试了纳米氢氧化铝粉体制备的一些新颖的方法如升华法、共沸法等,并讨论了不同反应介质对实验结果的影响,同时在制备过程对湿粉体进行了一系列的修饰与改性,如十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂一取R庠谘求其制备的经济、可行并且操作简单的方法。实验研究发现在有机相体系一正丁醇的反应体系中,利用硅烷偶联剂对粉体进行表面改性,并结合共沸蒸馏的方法是制备纳米氢氧化铝粉体的比较理想的方法。本论文以正丁醇为反应介质,利用硅烷偶联剂进行其耪体表面改性,同时结合共沸蒸馏的方法制备纳米氢氧化铝粉体,并进行各种操作参数及影响因素的考察,优化其制各的工艺条件。通过相关实验研究,发现其最佳的工艺条件为:疞的恼〈妓芤海./陌彼芤%理论产品质量的硅烷偶联剂;沉淀剂的加入方式采用迅速倾入的方式;反应温度为~℃;反应时间为~还卜屑敛捎谜〈迹卜惺奔湮干燥方式采用常压下】干燥,起始干燥温度为关键词:纳米氢氧化铝;团聚;升华;共沸;硅烷偶联剂;表面改性
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第一章引言纳米材料是应用前景广阔的材料,被认为是世纪的新型材料。纳米材料包括零维的纳米粉体、一维的纳米晶须、二维的纳米薄膜和三维的纳米块状材料。纳米粉体是构成纳米材料的基础,单个粉体微粒尺寸范围在之间,大于原子簇∮谕ǔ5奈⒘!S捎谀擅孜⒘5某叽缧。缺砻娲螅现了独特的小尺寸效应、表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应等,这些特性使其所构成的纳米材料的物理、化学性质也相应发生了巨大的变化并出现了许多“反常现象”。与常规材料相比,纳米材料具有优良的力学性能、特殊的磁堋高的导电率和扩散率、高的反应活性和催化性能等特性。氢氧化铝粉体作为用量最大的无机填充剂之一,呈白粉末状,具有色性好、无毒无公害、分散性好、白度高、含铁量较低、价格低廉等优势,广泛用于电工、电子、电线电缆、日用品、建筑材料、运输等塑料及橡胶制品中。氢氧化铝粉体具有良好的分散性和相容性,不仅具有填充、阻燃和消烟作用,还能显著改善产品的电性能和绝缘性能,并在部分结晶聚合物中起成核作用,进一步提高产品的强度和热稳定性。随着高分子材料在工业、民用乃至各个领域的广泛应用,阻燃材料引起了全社会的关注。近年来在美国、欧洲、日本等发达国家阻燃剂保持%以上较高的年增长率【2⑶矣捎谧枞技琳蚋咝А⒌投尽⑾痰然繁7较蚍⒄梗虼擞机卤系阻燃剂的用量将逐年递减,而无卤阻燃体系,特别是无卤、消烟、低毒阻燃剂将受到用户的欢迎。氢氧化铝由于无毒、消烟、不产生腐蚀性气体,不会产生二次污染,被称为无公害阻燃剂,被认为是最具发展前景的填充型阻燃剂之一。当氢氧化铝用作阻燃填充剂时,其含量和粒度对材料的阻燃性能及物理性能均有影响。其阻燃性能随着含量的增加而增强,当含量大于%时,氧指数急剧上升。一般当添加到一定量时,阻燃性能随其粉体粒径的减小而增强。粒径越小,氢氧化铝粉体的阻燃效果越好,即粒径的大小直接影响阻燃效果的好坏。为了提高其阻燃性能,更好地发挥阻燃效果,在添加量增大时降低对材料力学性能的影响,其超细化、纳米化是无机阻燃剂发展的新趋势。国内外普遍采用固体颗粒的超细化、表面活性处理、提高氢氧化铝的纯度等方法研究开发一些氢氧化铝的新浙江大学颤,宦垡
塑坚查茫羔些堡兰——品种。纳米氨氧化铝阻燃剂已经成为当前世界各国开发研究的重点课题,也是目前用量最大的⋯种无卤阻燃剂之一。但由于W忧姿栌停是考约胺肿游是饧挠跋欤乇鹗撬着粒子的超细化、纳米化,其粉体极易团聚,作为填充剂应用时在有机介质中难以均匀分散,与基料之间的结合力差,极易造成界面缺陷,导致材料性能下降,影响其作为阻燃添加剂在塑料和橡胶中的应用效果。因此制备超细化、纳米化的氢氧化铝粉体难度很大。目前所制备的厶宕蠖啻嬖诹>督洗蠹胺植伎淼热钡悖荒苈目前市场对超细返男枨螅匝兄瓶7⒛擅准兜母男訟新产品具有重要的意义。本论文致力于探讨纳米氢氧化铝粉体的制备以及各种影响因索对粉体颗粒粒径、团聚程度的影响效果。在理论分析的基础上,科学合理地制定工艺路线,并通过实验研究,确定纳米氢氧化铝粉体的最佳制备工艺。
第二章文献综述纳米粉体的特殊性质纳米粉体泛指微粒尺寸在范围内的粉末。由于当物质的线度减小时,其表面原子数的相对比例增大,使单原子的表面能迅速增大。到纳米尺、保此种形态的变化反馈到物质结构和性能上,就会显示出表面效应、小尺寸效应、量子效应等奇异的特性,这使得纳米粉体在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出奇特的性能,因此受到人们的极大关注。表面效应表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小而大幅度地增加,粒子