石膏晶须增强树脂基复合材料的制备与性能研究.pdf

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1、石膏晶须增强树脂基复合材料的制备与性能研究李小龙李国忠(济南大学坊料学院建筑材料制备与测试技术山东省重．最实验室，山东济南250022)摘要：试验以脱硫石膏为原料，采用常压酸化法，制备石膏晶须增强树脂基复合材料。研究稳定化试剂对石膏晶须的稳定性的影响，同时研究晶须表面处理和不同石膏晶须掺量对树脂基复合材料的增强作用。利用扫描电镜、金相显微镜和x射线衍射仪等测试手段，分析石膏晶须的长径比和微观形貌，并对石膏晶须增强树脂基复合材料进行力学性能测试、断面扫描和增强作用机理分析。试验得出：1％的油酸钠对半水石膏晶须的稳定效果最好，其150min产物的长径比仍可达17．9；掺加经KH一550表面处理

2、的石膏晶须的树脂基复合材料，其弯曲强度和压缩强度分别达到39．28MPa和78．74MPa，比掺加未经表面处理的石膏晶须的试样分别提高10．00％和9．01％；掺加适宜掺量的石膏晶须可有效改善复合材料的力学性能，当石膏晶须的掺量为5％时，试样的弯曲强度达到最大值39．28MPa，比未掺加晶须的空白试样的弯曲强度增加了46。29％；当石膏晶须的掺量为10％时，试样的压缩强度达到最大值96．62MPa，比未掺加晶须的空白试样压缩强度增加65．93％。关键词：脱硫石膏；石膏晶须；微观形貌；作用机理；树脂基复合材料中图分类号：TU528．47文献标识码：A文章编号：1001—6945(2013)0

3、4—0044—05StudyonpreparationandpropertiesofgypsumwhiskerreinforcedresinmatrixcompositesL／Xiao—longLIGuo-zhongAbstract：Inthispaper,gypsumwhiskerreinforcedresinmatrixcompositesarepreparedwiththedesulfurizationgypsumbythetechnologyofatmosphericacidification．Theinfluenceofstabilizationreagentonthestabi

4、lityofthegypsumwhiskerisstudied．Meanwhile，theefectsofsurfacetreatmentanddiferentcontentsofgypsumwhiskerontheresinmatrixcompositeareanalyzed．KeyWords：desulfurizationgypsum，gypsumwhisker，morphology，actionmechanism，resinmatrixcomposite随着我国经济、科技的迅猛发展，社会各领域对材国，脱硫石膏的产量逐年快速的增加，而我国对脱硫石料性能的要求越来越高。具有优良特性的适量

5、晶须作膏的研究和应用落后，导致目前脱硫石膏的制品主要为改性剂掺入基体，可以制备具有高模量、高强度、耐是石膏砌块、纸面石膏板、建筑石膏粉等附加值较低的高温和耐摩擦等优异性能的新型复合材料。晶须是在产品。而以脱硫石膏为原料制备石膏晶须，不仅贯彻人工控制下以单晶形式生长成的具有一定长径比的纤绿色材料的思想，还可代替天然石膏，对于生态保护具维材料u1，其微观结构原子有序，宏观结构完整，具有有重要的现实意义。本文以脱硫石膏为主要原料，优良的力学性能。其中石膏晶须具有强度高、耐高掺加媒晶剂、稳定化试剂等外加剂，采用常压酸化法，温、再生性好、与聚合物的亲和能力强等优点，广泛应制备石膏晶须，并以树脂为基体

6、，制备石膏晶须增强树用于橡胶、塑料等领域p一，而且价格相对低廉。在我脂基复合材料，具有很高的的经济价值和生态价值。-J，fJ，fJJ．^r一le．cottl1试验能测试和断面扫描并进行机理分析。1．1试验原材料试验采用金相显微镜和扫描电镜观察晶须形貌，脱硫石膏：采用山东某电厂烟气湿法脱硫的石膏，测量并计算晶须的长径比。参照GB／T2570—1995(树成分与天然石膏基本相同，纯度和细度更高，其主要化脂浇铸体弯曲性能试验方法》和GB／T2569—1995((树脂学成分如表1所示。浇铸体压缩I生能试验方法》的测试方法，采用100mmX表1脱硫石膏的主要化学成分／％15mm×10mm规格模具制备

7、试样，分别测试试样弯曲成分CaOSiOA1OSO，MgOFeO，H：O其他强度和压缩强度。含量31．92．60．742．50．90．811．09．62试验结果与讨论媒晶剂：采用氯盐和硫酸盐的复合型媒晶剂(各种2．1不同稳定化试剂对石膏晶须的性能的影响媒晶剂的质量均占脱硫石膏质量的2％)，可改善仅一不同稳定化试剂处理石膏晶须后产物的长径比半水石膏的结晶形态。稳定化试剂：采用油酸钠、十二与时间关系如图1所示。由图1可知，三种