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改性橡胶粉在保温墙体砌块中的应用

时间:2015-04-23 来源:中国轮胎循环哄骗网 点击:

王众孝1 刘永涛2 张亚利2

(1.绵阳锐洋新材料技术征战有限公司 四川绵阳621000;2.西南科技大学,四川绵阳621010)

摘  要:本文商量了物理化学改性对橡胶粉机关、亲水效用的用意,议论了改性橡胶粉掺杂对保温墙体绝热性能的用意,为废旧轮胎橡胶粉物色到了一条大批量、寂静、资源化哄骗的新门路。

要害词:橡胶粉;物理化学改性;效用;保温墙体砌块

1. 施行

1.1 施行原料与药品

放弃轮胎橡胶粉,平均粒径75 μm(绵阳锐洋新材料技术征战有限公司),氢氧化钠、正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇、氨水(均为明晰纯,成都市科龙化工试剂厂)。

1.2 测试步调

将橡胶粉用10%(w/w,100%)的氢氧化钠统治后过滤、洗涤、烘干,然后将其置于超声场(KQ3200DE,中国舒美公司)平分散10 min后分别滴入一定量的正硅酸乙酯(TEOS)与氨水(V乙醇:V氨水=100:1),在室温前提下搅拌一定时间后抽滤、干燥得到改性橡胶粉。将此改性橡胶粉以一定比例掺和到粉煤灰、磷石膏等硅酸盐中,发酵、蒸压得到改性橡胶粉掺杂保温墙体砌块。

1.3 样品表征

用傅立叶变换红外光谱仪(4000~400 cm-1,Spectrum One型,美国Perkin Elmer公司)进行红外光谱测定明晰橡胶粉表面改性状况;用同步热明晰仪(升温速度10 K/min,25~800℃,空气气氛,SDTQ600型,美国TA Instruments公司)考察橡胶粉裂解进程;扫描电子显微镜(加速电压1~20 kV,电流1~15 mA,EVO18,德国Zeiss公司)观察橡胶粉表面形貌;使用光学接触角测量仪(DSA30型,德国Kruss公司)测量其接触角。采用国家尺度(GB 11968-2006、GB 6566-2010)测试砌块物理力学效用及放射性。

2. 收成与议论

2.1 改性前提

图1、图2分别是反响TEOS用量(橡胶粉与TEOS质料比)及反响时间与活化指数的联系曲线。从图中可以看出,活化指数随TEOS用量的引申而逐渐减小,当橡胶粉与TEOS的质料比为2:1时,活化指数众数到1.8%,持续增大TEOS用量,活化指数众数程度趋缓。活化指数随着改性时间的延长而逐渐减小,但6 h后,活化指数基本保持不变。这是因为反响初期,模样中TEOS和氨浓度都比较大,TEOS水解反响比较敏捷,在6 h之后,TEOS基本水解完成,反响趋于通通。


2.2 改性橡胶粉机关与效用

图3是改性前后橡胶粉的SEM图。从图中可以看出,未改性的橡胶粉颗粒表面光滑,而改性后的橡胶粉表面粗糙。这是因为TEOS改性后的橡胶粉颗粒表面生成一层连续状物质涂覆在颗粒表面,变成了较众的SiO2无机物并产生团聚吸附在颗粒表面。

 
图4为橡胶粉改性前后的FTIR图谱及其差值谱线。图中a为未改性橡胶粉红外光谱,其中除3434.06 cm-1与1631.35 cm-1处的羟基(-OH)伸缩振动罗致峰和H-O-H弯曲振动峰外,有明显的橡胶特征峰,2917、2852 cm-1处为亚甲基(CH2)的不对称伸缩振动罗致峰与对称伸缩振动峰;在1400 cm-1附近处有一劈裂峰分别为1384.96 cm-1处的甲基(CH3)对称变形振动峰与1400.40 cm-1的亚甲基(CH2)反对称变形振动峰,可推断出橡胶粉可能为天然橡胶(NR)、异戊橡胶(IR)、乙丙橡胶(ER)或几种混合橡胶粉。而从875.6 cm-1处的少量3,4-聚异戊二烯的亚乙烯基的C-H面外变形振动峰可以推断橡胶粉中含有天然橡胶(NR)。

 

图4 改性前(a)、后(b)橡胶粉的红外光谱图及差谱(c)

图5为改性前、后的橡胶粉对水的润湿接触角。从图中可以看出,改性前、后橡胶粉对水的平均润湿角分别为96°与23°。经TEOS改性的橡胶粉亲水性明显得到厘革。这主若是因为改性后橡胶粉表面变成了一层-Si-O-Si-辘集机关的SiO2,而SiO2呈极性、亲水性强,且糊口着大量羟基基团。如许将此改性橡胶粉掺杂到硅酸盐材料中制备墙体砌块,在可以提高蓄热手艺与保温效用同时不至于对其力学效用造成损失。

 
图5 水对改性前(a)、后(b)橡胶粉的接触角

2.3 改性橡胶粉掺杂保温墙体砌块效用

改性橡胶粉掺杂可以大幅度众数砌块的传热系数,从而加强砌块保温效用,图6为橡胶粉掺杂量与砌块传热系数的联系,由图可以看出,橡胶粉掺杂量以6%(质料)适应。


图6 改性橡胶粉掺量对试块导热系数的用意

改性橡胶粉掺杂量为6%的保温墙体砌块采用国家尺度(GB 11968-2006、GB 6566-2010)测试砌块物理力学效用及放射性,测试收成睹下表1。从表中可以看出,砌块强度、抗冻效用、保温效用、放射性等指标远优于国家尺度。同时与未掺杂橡胶粉的砌块比较,体积密度远低于对照值(587 kg/m3),这是因为我们将改性橡胶粉掺入到磷石膏、粉煤灰等原材料中不再使用水泥而改用水玻璃,水玻璃的用量仅为3%(质料),远低于水泥用量(10%,质料)所致。改性橡胶粉掺杂砌块的构件蓄热系数、构件传热系数与未掺杂橡胶粉的砌块比较,分别提高和下降了16%与13%,这是因为橡胶粉本身的蓄热与保温效用所致。

3. 结论

通过物理化学改性,提高了橡胶粉的亲水效用,扩展了橡胶粉的应用规模;将改性橡胶粉掺杂到粉煤灰、磷石膏中制得保温墙体砌块,可以大幅度众数砌块体积密度,提高其保温效用,达到众种废物资源化一体化综合哄骗。

 

作者简介:

王众孝,男,绵阳锐洋新材料技术征战有限公法令人代表、总司理。王众孝先生1982~1985年供职于绵阳市金属接纳公司,1985~1988年供职于重庆特为钢厂,1988年创办锐洋金属接纳公司,2010年创办绵阳锐洋新材料技术征战有限公司,致力于废轮胎接纳哄骗技术商量与生产实习。

 

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