文档介绍：脱水污泥制备聚合物合成“木材〞的研究
摘要：以污水处理厂脱水污泥和废塑料为主要原料，通过污泥处理、聚合物改性，采用热塑复合法可以制备出聚合物复合材料及对应的微孔材料，影响材料性能的主要因素有污泥形态、废塑料种类以及它们之间的质量比等参燥或焚化污泥，当温度在200～9000之间，在处理过程中都不可防止地产生恶臭气体和废水，烟气需进展吸收洗涤，废水需氧化、脱色、脱臭和过滤后才能到达排放标准。污泥处理过程中的环保技术是污泥处理方案必须考虑的前提条件。
2实验原理、过程与研究方法
，具有流动性和粘结性，在较大范围内可以和其它颗粒材料〔如污泥〕进展共混获得聚合物复合材料；在复合过程中，对聚合物材料进展交联改性和发泡，抑制气体不能逸出那么可使复合材料微孔化；由于聚合物材料的包覆，污泥得以固化；由于污泥颗粒的强化，使所得到的微孔聚合物材料在保持轻质的前提下仍具有较好的刚度和强度。最终材料表现出混凝土的刚度和聚合物的韧性，具有木材的性质，可锯、可钉、可切割、可装饰。经过聚合物固化和外表处理，污泥中的重金属不会渗出，污泥特有的气味可以消除，从而可以使这种材料在工业及民用建筑领域得到应用。、外表处理、稳定处理后的污泥为填充材料，以经过清洁处理、接枝改性后的废塑料为基体材料，在少量功能性添加剂〔偶联剂、发泡剂、光滑剂、防老剂、交联剂〕的配合下，通过计量、混合、挤出、成型、冷却成为聚合物复合材料及多孔材料。〔1〕首先用不同形态的污泥与废塑料共混制备出聚合物复合材料，分别考察不同配方、工艺参数对性能的影响；〔2〕对聚合物复合材料进展微孔化处理，重点考察聚合物复合材料的性能、发泡剂、交联剂对材料的强度、密度、吸水率的影响。
3实验结果与分析
作为材料中的重要组成局部，聚合物微孔材料的强度、密度、吸水率、颗粒形态都直接影响最终材料的性能。而影响聚合物微孔材料性能的主要因素有废塑料的性能和质量比，污泥种类、质量比，添加剂种类和比例，以及制备工艺参数。，废塑料的种类不同，所制备的聚合物材料性能有所差异，但都在理想范围之内，由于这几种废塑料都是形成白色污染的主要组成局部，原料廉价易得，而且共混改性容易，所以，只要老化不严重，杂质含量低，均可作为理想原材料使用。图3说明，在工艺条件一样的情况下，随着聚合物材料质量比例的进步，污泥质量分数的减少，材料的抗弯强度、拉伸强度呈上升趋势，而抗压强度那么下降。其原因是在颗粒增强的聚合物复合材料中，应对拉伸和弯曲强度产生奉献的强化材料〔污泥〕本身强度可以视为零，因此复合材料的强度主要取决于基体材料本身的性能和质量比。而抗压强度那么不同，由于颗粒材料的体积强化，减少了空隙，进步了抵抗外力形变的才能，所以表现出随着污泥用量增加，抗压强度在一定范围内平稳进步的现象。而当污泥用量超过一临界值时，由于颗粒材料周围没有足够的树脂，造成填充材料的过剩和堆积，并导致性能急剧恶化。图4说明，污泥的外表状况对材料性能也有较大影响，在一样状态下，枯燥污泥的抗弯强度和拉伸强度比焚化污泥好；经过外表处理后，性能有所改善进步。其原因是：枯燥污泥在加工温度下，因干馏而产生低分子树脂状物，进步了与聚合物材料的相容性，从而强化了复合效果；对污泥进展外表处理的目的是增加聚合物对颗粒材料的浸润，降低相界面张力，使明显的界面变成具有亚层构造的过渡区域。本研究中使用的复合添加剂是偶联剂、光滑剂、增塑剂和抗热氧分解剂的共混物，它们的协同作用不仅使材料的力学性能有所进步，而且使加工性能得以有效改善。
：在工艺一定的条件下，直接影响材料性能的主要因素有LDPE/HDPE、聚合物/污泥、发泡剂、交联剂等，实验过程选取了L9〔43〕正交表进展实验，方案和实验结果见表3。
表3L9〔43〕正交实验方案和结果
因素
程度
LDPE/HDPE
聚合物/污泥
发泡剂
交联剂
性能考核指标
1
A1
B1
1
D1
密度
2
A2
B2
2
D2
吸水率
3
A3
B3
3
D3
抗弯强度
实验方案及结果
序号
A
B
D
抗弯强度Pa
吸水率%
密度g/3
1
1
1
3
2
2
2
1
1
1
3
3
1
2