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活性碳酸钙的制备和偶联剂的作用


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金 

属 

矿 

山 

总 第2 1   4期





介 绍了活性 碳 酸钙 的简单

制备 方法 和钛 系、 铝钛 复合 系偶联剂 的 作用 

关键词 坠 盟  

些 娃  


我 国 的 石 灰 石 矿 资 源 非 常 丰 富 , 是 一 种  它 物 美 价廉 的工 业 矿 物 , 了 直 接作 为 冶 金熔 剂 、 除  
化 工 制 碱 和 建 筑 水 泥 的原 料 外 , 可 深 加工 成  还 重 质 碳 酸 钙 或 轻 质 碳 酸 钙 , 为 填 充 料 广 泛 地  作 应 用 于 高 分 子 复 合 材 料 。 净 的高 分 子 材 料 往  纯 往不是十全十美的, 在不耐温、 存 刚性 和 尺 寸 稳 

剂 表 面 处 理 过 的碳 酸 钙 称 活 性 碳 酸 钙 , 价 可  售
提高2 3 。 ~ 倍  

偶 联 剂 有 许 多 品种 牌 号 , 用 的 有 硅 烷 偶  常
联 剂 、 酸 酯 偶联 荆 、 酸 酯 偶联 剂 及铝 钛 复 台  钛 铝 偶 联 剂 等  烷 偶 联 剂 价 格 昂贵 , 要 适 用于 玻  硅 主 璃 纤 维 、 氧 化 硅 等 无 机 填 充料 的表 面 处 理 , 二 而  钛 酸 酯 及 铝 酸 酯 偶 联 剂 则 价 格 低 廉 , 要 适 用  主

定性差 、 易燃 、 耐 老 化 和 价 格 昂贵 等 缺 点 , 不 若 
往 高 分 子材 料 中 播 加 一 些 无 机填 充剂 ( 酸 钙 、 碳   陶 土 、 石 粉 等 ) 能 在一 定程 度上 改 善 高 分 子  滑 就 材 料 的 综 合 性 能 , 可 明 显 降 低 制 品 成 本  且 但  是, 由于 无 机填 充料 与 有 机 高 分 子 聚 合 物 在 结  构 上 的重 大 差 异 , 两者 之 间缺 少 亲 和 力 , 能 以  只

于碳酸钙 、 陶土 、 石 粉 等 无 机填 充料 的表 面 处  滑 理 。 文 主 要 介 绍 钛 系 及 铝 钛 复 合 系偶 联 剂 的  本
作用及活性碳酸钙的制备方法 。  

1 活 性碳 酸 钙 的制 备方 法 
偶 联 剂 的适 用 量 一 般 为 无 机 填 充 料 添 加 量 

很 弱 的 物 理 力 与 有 机 物 结 合 , 种 结 合很 不 牢  这 靠 , 旦遇 水或 遇 到 温 度 交 替 变 化 的工 况 条 件 , 一  
很 容 易被 破 坏 。 因此 , 机 填 充 料 的 添 加 量 受 到  无 很大限制 , 一般 添加 量仅 为聚 合物 重 量 的5 ~   

的0 5 ~ 2 5 。 酸 钙 活 化 的方 法 是 将 碳 酸     .  碳
钙 加 入 高 速 混 合 机 中 搅 拌 、 热 、 干 约  预 烘 1 mi , 作 温 度 为 9 ~ 1 0 然 后 分 3   n操 0 0 1 C, 次加 入  计 量 的 偶 联 荆 , 次 间 隔 2 n 从加 入 偶 联 剂  每 mi 。 至 出 料 总 时 间 为 1 mi 为 了 检 验 偶 联 剂 的 活    n。 0

1  , 出 此 范 围时 , 品 的 加 工 性 能 恶 化 ,   0 超 制 力  学性能下降 。   为 了解 决 这 一 问 题 , 期  来 , 们 十 分 重  长 人
视 对 无 机 填 充 料 的表 面 改 性 研 究 , 法 将 活 性  设

化 情 况 , 在 出料 前 , 机 取 出 l 勺 活 化 碳 酸  可 随 小
钙 放 入 盛 有 自来 水 的 烧 杯 中 , 全 部 漂 浮 在 水  若

面 上 , 明 已完 成 活 化 ; 尚有 部 分 碳 酸 钙 沉 入  说 若
水底 .l 明搅 拌 不 充 分 , 化 不 完 全 , 继 续  9说 j 活 需 搅拌几分钟 。  

的有 机 官 能 团接 到 无机 填 充 料 的 表 面 , 改变   
其 固 有 的 亲 水 性 质 , 高 它 与 有 机 聚 合 物 的相  提 容性 , 了这 种 功 能 媒介 物 的 存在 , 机 填 充 料  有 无 在 高分 子 复 合材 料 中 , 仅具 有增 量作 用 , 且  不 而

2 偶 联 剂 主 要 品 种 及 其 作 用 
钛 系 偶 联 剂 已 研 制 成 功 OL F 9 、 — — 9 9 OL  T9 1 Oi 5 、  T6 1 OL T9 O OL AT1 1 等 钛 酸  7 、 — 1、 —  8 6

能起 到增强改’ 的效果 , 陛 偶联荆具有这种功能 。  
它  自身 的特 有 结 构 在 无 机 填 充 料 与 高 聚 物 间  架起 一 座 桥 梁 , 二者 紧紧 地 结 合 在 一起 , 为  使 成 应 用 前 景 十 分 广 阔 的 高 分 子 复 合 材料 。 经偶 联 

郁 为 R . f 省 化 工 研 竞 所  i 1   Ul 哲 太  『 井 。 西  义  

总 工 程 师 . 级 ] 程 师 3 0 2  高   30 1

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总 笨2 1 4 期 

金 

属 

矿 

山 

1 9 年 第7   6 9 期 

酯 系 列偶 联 剂 这 些 品 种 均 已通 过 部 级 或 省 级 

制 品 的 尺 寸 稳 定 性 和 热 变 形 性 , 善 制 品 表 面  改
的光 泽 

技 术 鉴定 , 在 全 国 各 地 建 成 多个 中 小 规 模 的  并
生产 装 置 , 得 良好 的社 会经 济效 益 。 取   OL T9 9 OL T9 1 属 单 烷 氧 基 钛 酸  — 9和   5均 酯类 偶 联 剂 , 本 品 处 理 的 碳 酸 钙 无机 填 充剂  用

OL AT1 1 是 铝 钛 复 合 型 偶 联 剂 的 新 品  —  8 6

种 , 前 述 几 种 油 状 液 体偶 联剂 不 同 , 品 系浅  与 本 黄 色 蜡 状 固体 , 便 于 贮 存 、 输 和 使 用 , 兼  既 运 又
具 铝 酸 酯 和 钛 酸 酯 偶 联 剂 的特 点。 试 结 果 表  测

具 有 亲 有 机 物 的 明 显 特 征 , 其 对 于 碳 酸 钙 等  尤 填 充 的 聚 丙 烯 、 乙烯 、 氯 乙烯 和 橡 胶 制 品 , 聚 聚   有 十 分 突 出 的 偶 联 效 果 。 用 4 份 碳 酸 钙 填 充  如 0 的 聚 丙 烯 , 本 品 用 量 为 0 5 时 , 品 的 冲 击  当 .份 制 强度 提 高 1 , 长 率提 高 2 3 , 倍 伸 ~ 倍 而熔 融 指 数  与纯 树脂 相 当 。  
OL T6 1 OL Tg 0 属 螫 台 型 钛 酸 酯  — 7和   1均 类偶 联 剂 , 优 良的 耐 水 性 偶 联剂 品种 , 广 泛  是 可

明 , 品 种 在 一 定 范 围 内还 可 以 代 替 价 格 昂 贵  本
的 硅 烷 偶 联 剂 。     1 在 P / a O。 OL AT3 8 . 6 VC C C 复  合体 系 中 应用 性 能 对 比 见表 1  。
表 1 OL A 6 8 P CI a O, 的应 用性能 对比      T1 1 在 V C C 中

用 于聚 烯 烃 、 氯 乙烯 、 成橡 胶 及 涂 料 等 多 种  聚 合
聚 台 物 填 充 体 系 。 品 在 确 保 无机 物 填 充 料 高  本 份额 填 充 的 同 时 , 可提 高 填 充 复 合 材 料 的强 度 、   仲 长率 , 善 永 久 变 形 及 流 动 性 。 其 是 在 湿 的  改 尤
注 : 为 未 经 偶 联 剂 处 理 的 空 白样 品 一 为 经 (I o 1 )  AT1 1   i f8 处 理 的 样 品 . 经 钍 酸 酯 偶 联 剂 T 2 CS处理 的 样 品 . 经  3 铝 酸 酯 偶 联 剂 0[ 1 趾 理 的 样 品  .1 4

无 机物 填 充体 系 中 , 能 获 得 较 佳 的 偶 联效 果 。 亦   如在 4  碳 酸 钙填 充的 聚 氯 乙烯 庠系 中 加入 填  0
料 量 0 7  的 OL T6 1 , 品的 拉 伸 强 度 可  .5 — 7后 制 提 高 5  , 曲 强 度 增 加 1 , 0 弯   同时 还 可 以 提 高 

从表1 见, 可 OL— AT1 1 处 理 的 无 机 填 充  68

料 的 力学 性 能 均 比 其它 两 种 偶 联 剂 处 理 的 无 机  填 充料 性 能 优 良 。  
( 9 — 0   2 ) 1 6 9 l O 

( 接第2页 ) 上 6   该 矿 区 竖 井 在 极 限状 态 下 的 负摩 捷 力 为 10 2 0 . 


大 负摩 擦 力 对 井 筒 破 坏 起 决 策 性 作 用 , 算 出  计

几 个井 筒 的最 大 负摩 擦 力 , 破坏 情 况 相 对 应 , 与   可 判 断 出该 矿 区竖 井 极 限 状 态 下 的 负摩 接 力 范 
目 为 】 。 2 1 5 6k a  。 . ~ 0 . P 。

1 5 6 kP   0 .   a。

4 结

语 

( 】临 涣 煤 矿 区井 筒 破 坏 主 要 是 纵 向荷 载  1
造 成 的 , 向荷 载 主 要 由环 境 温 度 变 化 、 沉 和  纵 融 表 土 层疏 水 沉 降等 因素 引起 的 。  

( )对 于 新设 计 的类 似 矿 区 , 按 上 述 方  3 可 法 确 定 最大 负摩 擦 力 值 , 此 值 来 进 行 竖 井 初  按 始 支护 或竖 井 破 坏 后 的加 固设 计 以确 保 安 全 。  

马钢 总 公 司 南 山铁 矿 为 加快 开 发 多 种 经 营  的步 伐 , 自筹 贤 金 兴 建 的 年 产 4 t 酸 厂 工  万 硫
程 , 1 9 年 5 2 日正式 动工 兴 建 。 于  6 月 8 9  

4 t 酸 厂工 程 计 划 投 资 3 0 万 元 , 期  万 硫 50 工
为 8 月 。 工 程 建 成投 产 后 , 获 得4 t 准  个 该 除 万 标

硫酸外 , 可综合回收硫酸渣 。 ( 太舜) 还   李  


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