CN109337121A - 一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料 - Google Patents

一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料 Download PDF

Info

Publication number
CN109337121A
CN109337121A CN201811195221.3A CN201811195221A CN109337121A CN 109337121 A CN109337121 A CN 109337121A CN 201811195221 A CN201811195221 A CN 201811195221A CN 109337121 A CN109337121 A CN 109337121A
Authority
CN
China
Prior art keywords
red mud
nickel ore
lateritic nickel
ore slag
mixed liquor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811195221.3A
Other languages
English (en)
Inventor
董伟
陈德鹏
王天莲
张�浩
宗志芳
吕忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui University of Technology AHUT
Original Assignee
Anhui University of Technology AHUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui University of Technology AHUT filed Critical Anhui University of Technology AHUT
Priority to CN201811195221.3A priority Critical patent/CN109337121A/zh
Publication of CN109337121A publication Critical patent/CN109337121A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣‑赤泥复合橡胶填料，属于资源循环利用领域。该红土镍矿渣‑赤泥复合橡胶填料包括常温表面造孔混合液、表面改性剂混合液、无水乙醇‑丙酮混合液、红土镍矿渣和赤泥。所述常温表面造孔混合液由二水合草酸与磷酸组成；所述表面改性剂混合液由硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550组成；所述红土镍矿渣的粒径为2.8μm～102.0μm。本发明解决了现有橡胶工业主要填料炭黑和白炭黑的价格较高且性能单一，即只具有补强性能，红土镍矿渣‑赤泥直接加入橡胶中极易发生团聚，以及红土镍矿渣‑赤泥无机界面与橡胶有机界面的相容性较差的问题，实现了工业废料的高附加值循环利用。

Description

一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料
技术领域
本发明属于固废资源循环利用领域，具体涉及一种用于阻燃补强橡胶填料的红土镍矿渣-赤泥复合材料及其制备方法。
背景技术
红土镍矿渣是红土镍矿经过酸浸回收金属矿物后，产生的以非金属矿物为主的非金属矿物，其主要化学成分为SiO2、FeO、Al2O3、CaO、MgO、Cr2O3、MnO等，其中Al2O3与MgO的含量较高。赤泥是氧化铝生产过程中产生的废渣，其主要组份是SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、Na2O、TiO2、K2O等，还含有灼碱成份和微量有色金属，其中Al2O3与CaO的含量较高。目前红土镍矿渣与赤泥的利用率较低，大量红土镍矿渣与赤泥以露天堆存为主，不仅占用宝贵土地，而且还会对周围环境和地下水造成污染。因此，如何大规模、高效的利用红土镍矿渣与赤泥，实现环境减负、企业增效的目的，是一个迫切需要解决的问题。橡胶作为广泛应用的聚合物材料，其在制备加工过程中需要大量使用填料以改善其的力学性能、加工性能和填充增容。目前常用的橡胶填料主要包括炭黑、白炭黑等，但是炭黑与白炭黑的生产不仅工艺繁杂，而且需要消耗大量能源和资源，导致成本较高且性能单一，即只具有补强性能。面对上述问题，红土镍矿渣作为富硅高铝高镁物质、赤泥作为富硅富钙高铝物质，均是潜在的阻燃补强填料，利用红土镍矿渣与赤泥中含有的SiO2、CaO发挥补强作用，利用红土镍矿渣与赤泥中含有的MgO、Al2O3发挥阻燃作用，实现工业废料的高附加值循环利用，促进冶金企业增效、橡胶制品行业降成本。
发明内容
为了解决现有橡胶工业主要填料炭黑和白炭黑的价格较高且性能单一，即只具有补强性能，红土镍矿渣与赤泥直接加入橡胶中极易发生团聚，以及红土镍矿渣-赤泥无机界面与橡胶有机界面的相容性较差的问题，本发明提供了一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料，以期解决以上问题。
本发明是通过以下技术方案予以实现的。
本发明提供了一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料，该红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料按重量百分比配方如下：
所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为1:3～3:1，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯；所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为1:3～3:1，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯；所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为1:3～3:1，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯；所述红土镍矿渣的粒径为2.8μm～102.0μm，化学成分(质量分数)为SiO2(28.15％～29.24％)、FeO(0.59％～1.03％)、Al2O3(25.33％～26.57％)、CaO(26.82％～27.94％)、MgO(9.70％～10.33％)、Cr2O3(0.59％～1.84％)、MnO(1.56％～2.78％)和其他(3.59％～4.87％)。所述赤泥化学成分(质量分数)为SiO2(18.50％～34.70％)、Fe2O3(1.80％～38.40％)、Al2O3(4.5％～24.40％)、CaO(5.30％～51.80％)、MgO(0.30％～1.90％)、Na2O(3.30％～13.60％)和其他(8.40％～22.20％)。
本发明同时提供了上述红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
首先将常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃～75℃、搅拌速度700r/min～1000r/min下对其进行搅拌5h～8h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度40℃～60℃、搅拌速度500r/min～800r/min下，搅拌2h～4h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
本发明的科学原理：
一方面，利用常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥中部分CaO进行反应，从而有利于提高红土镍矿渣-赤泥的比表面积、孔体积和孔径，达到丰富孔结构的目的，提高红土镍矿渣-赤泥的接触面积，以及红土镍矿渣-赤泥对炭黑或白炭黑的吸附能力，达到对橡胶补强的效果。
另一方面，具有良好孔结构的红土镍矿渣-赤泥会造成吸湿性能增强，进一步导致红土镍矿渣-赤泥团聚现象的产生，加剧红土镍矿渣-赤泥在橡胶中分散性变差，所以采用表面改性剂混合液、无水乙醇-丙酮混合液对具有良好孔结构的红土镍矿渣-赤泥表面进行改性处理，不仅可以解决红土镍矿渣-赤泥易团聚的问题，而且可以进一步提高红土镍矿渣-赤泥与橡胶的相容性，进一步达到对橡胶补强的效果。
此外，红土镍矿渣与赤泥中含有大量的Al2O3与MgO，其中Al2O3是高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃；MgO是典型的碱土金属氧化物，熔点为2852℃，沸点为3600℃。因此Al2O3与MgO均是良好的耐火材料，将含有大量Al2O3与MgO的红土镍矿渣-赤泥加入橡胶中，可以大幅提高橡胶的阻燃性能，达到对橡胶阻燃的效果。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1、本发明解决了现有橡胶工业主要填料炭黑和白炭黑的价格较高且只具有补强性能、红土镍矿渣-赤泥直接加入橡胶中极易发生团聚，以及红土镍矿渣-赤泥无机界面与橡胶有机界面的相容性较差的问题。
2、本发明利用红土镍矿渣-赤泥为阻燃补强橡胶填料，而且实现了工业废料的高附加值循环利用，促进了冶金企业增效、橡胶制品行业降成本，符合当前节能环保、循环经济的产业发展要求。
具体实施方式
以下结合具体实施例详述本发明，但本发明不局限于下述实施例。
一、本发明一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料的制备方法
实施例1
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为1:1，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯；所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为1:3，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯；所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为2:1，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯；所述红土镍矿渣的粒径为3.6μm～98.2μm，化学成分(质量分数)为SiO2(28.31％)、FeO(0.66％)、Al2O3(25.64％)、CaO(27.94％)、MgO(9.81％)、Cr2O3(0.75％)、MnO(2.02％)和其他(4.87％)。所述赤泥化学成分(质量分数)为SiO2(18.70％)、Fe2O3(22.00％)、Al2O3(23.00％)、CaO(16.00％)、MgO(1.20％)、Na2O(10.10％)和其他(9.00％)。
首先将常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度60℃、搅拌速度900r/min下对其进行搅拌5h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下，搅拌3h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
实施例2
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为3:1，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯；所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为2:1，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯；所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为1:2，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯；所述红土镍矿渣的粒径为3.2μm～96.9μm，化学成分(质量分数)为SiO2(28.15％)、FeO(0.79％)、Al2O3(26.52％)、CaO(27.51％)、MgO(10.29％)、Cr2O3(0.77％)、MnO(1.86％)和其他(4.11％)。所述赤泥化学成分(质量分数)为SiO2(22.60％)、Fe2O3(9.20％)、Al2O3(24.40％)、CaO(20.50％)、MgO(0.70％)、Na2O(13.60％)和其他(9.00％)。
首先将常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度75℃、搅拌速度700r/min下对其进行搅拌8h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度50℃、搅拌速度600r/min下，搅拌2h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
实施例3
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为1:2，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯；所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为1:1，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯；所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为3:1，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯；所述红土镍矿渣的粒径为4.4μm～101.8μm，化学成分(质量分数)为SiO2(28.55％)、FeO(0.59％)、Al2O3(26.57％)、CaO(27.67％)、MgO(10.33％)、Cr2O3(0.59％)、MnO(1.56％)和其他(4.14％)。所述赤泥化学成分(质量分数)为SiO2(22.90％)、Fe2O3(7.80％)、Al2O3(4.50％)、CaO(51.80％)、MgO(1.00％)、Na2O(3.30％)和其他(8.70％)。
首先将常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度1000r/min下对其进行搅拌7h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度40℃、搅拌速度500r/min下，搅拌4h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
实施例4
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为1:3，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯；所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为1:2，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯；所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为1:1，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯；所述红土镍矿渣的粒径为4.5μm～98.7μm，化学成分(质量分数)为SiO2(28.91％)、FeO(0.83％)、Al2O3(25.51％)、CaO(27.12％)、MgO(9.83％)、Cr2O3(1.37％)、MnO(2.51％)和其他(3.92％)。所述赤泥化学成分(质量分数)为SiO2(34.70％)、Fe2O3(38.40％)、Al2O3(8.40％)、CaO(5.30％)、MgO(0.30％)、Na2O(4.50％)和其他(8.40％)。
首先将常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度70℃、搅拌速度800r/min下对其进行搅拌6h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度60℃、搅拌速度700r/min下，搅拌2.5h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
实施例5
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为2:1，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯；所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为3:1，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯；所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为1:3，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯；所述红土镍矿渣的粒径为3.9μm～99.8μm，化学成分(质量分数)为SiO2(28.80％)、FeO(1.03％)、Al2O3(25.33％)、CaO(26.82％)、MgO(9.70％)、Cr2O3(1.84％)、MnO(2.78％)和其他(3.70％)。所述赤泥化学成分(质量分数)为SiO2(18.50％)、Fe2O3(14.40％)、Al2O3(8.50％)、CaO(37.20％)、MgO(1.90％)、Na2O(3.80％)和其他(15.70％)。
首先将常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度65℃、搅拌速度900r/min下对其进行搅拌8h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度45℃、搅拌速度500r/min下，搅拌3.5h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
实施例6
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为1:2，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯；所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为2:1，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯；所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为1:1，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯；所述红土镍矿渣的粒径为3.1μm～102.0μm，化学成分(质量分数)为SiO2(29.24％)、FeO(0.84％)、Al2O3(25.37％)、CaO(27.27％)、MgO(9.80％)、Cr2O3(1.36％)、MnO(2.53％)和其他(3.59％)。所述赤泥化学成分(质量分数)为SiO2(22.90％)、Fe2O3(1.80％)、Al2O3(8.20％)、CaO(40.00％)、MgO(0.80％)、Na2O(4.10％)和其他(22.20％)。
首先将常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下对其进行搅拌6h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下，搅拌3h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
对比例1
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为2:1，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯；所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为1:1，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯；所述红土镍矿渣的粒径为3.1μm～102.0μm，化学成分(质量分数)为SiO2(29.24％)、FeO(0.84％)、Al2O3(25.37％)、CaO(27.27％)、MgO(9.80％)、Cr2O3(1.36％)、MnO(2.53％)和其他(3.59％)。所述赤泥化学成分(质量分数)为SiO2(22.90％)、Fe2O3(1.80％)、Al2O3(8.20％)、CaO(40.00％)、MgO(0.80％)、Na2O(4.10％)和其他(22.20％)。
首先将红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下对其进行搅拌6h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下，搅拌3h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
对比例2
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为1:2，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯；所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为1:1，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯；所述红土镍矿渣的粒径为3.1μm～102.0μm，化学成分(质量分数)为SiO2(29.24％)、FeO(0.84％)、Al2O3(25.37％)、CaO(27.27％)、MgO(9.80％)、Cr2O3(1.36％)、MnO(2.53％)和其他(3.59％)。所述赤泥化学成分(质量分数)为SiO2(22.90％)、Fe2O3(1.80％)、Al2O3(8.20％)、CaO(40.00％)、MgO(0.80％)、Na2O(4.10％)和其他(22.20％)。
首先将常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下对其进行搅拌6h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下，搅拌3h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
对比例3
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为1:2，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯；所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为2:1，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯；所述红土镍矿渣的粒径为3.1μm～102.0μm，化学成分(质量分数)为SiO2(29.24％)、FeO(0.84％)、Al2O3(25.37％)、CaO(27.27％)、MgO(9.80％)、Cr2O3(1.36％)、MnO(2.53％)和其他(3.59％)。所述赤泥化学成分(质量分数)为SiO2(22.90％)、Fe2O3(1.80％)、Al2O3(8.20％)、CaO(40.00％)、MgO(0.80％)、Na2O(4.10％)和其他(22.20％)。
首先将常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下对其进行搅拌6h，然后往上述混合物中加入表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下，搅拌3h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
对比例4
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为1:2，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯；所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为2:1，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯；所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为1:1，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯。
首先将常温表面造孔混合液利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下对其进行搅拌6h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃、搅拌速度800r/min下，搅拌3h，溶液。
二、本发明红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料加入橡胶后的力学性能测试
制备实施例1～6及对比例1～4，其性能检测过程如下：
将丁苯橡胶(100份)放入开炼机薄通3～5次后，将丁苯橡胶加入密炼机(密炼温度70℃)混炼3min，依次加入氧化锌(2.0份)混合样混炼1min、加入炭黑(25份)与红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料(25份)混合样混炼1min、加入促进剂(1.0份)和硫磺(1.0份)混炼1min后取出备用，即密炼胶；将密炼胶放入开炼机薄通6～8次，打三角包5次后停放12h后，称取60g的密炼胶，采用四柱式平板硫化机进行硫化，硫化温度为145℃，硫化一定时间后放置24h，获得红土镍矿渣-赤泥复合丁苯橡胶。
《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》(GB/T528-2009)测试红土镍矿渣-赤泥复合丁苯橡胶的拉伸性能；《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤型、直角形、新月形试样)》(GB/T529-2008)测试红土镍矿渣-赤泥复合丁苯橡胶的撕裂强度；《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法(邵尔硬度)》测试红土镍矿渣-赤泥复合丁苯橡胶的硬度；《塑料燃烧性能试验方法氧指数法》(GB/T2406-1993)测试红土镍矿渣-赤泥复合丁苯橡胶的极限氧指数(LOI)；《设备及器件塑料材料燃烧性能试验方法UL94》(ISBN 0-7629-0082-2)测试红土镍矿渣-赤泥复合丁苯橡胶的垂直燃烧级别。
表1.红土镍矿渣-赤泥复合丁苯橡胶的力学性能与阻燃性能

Claims (4)

1.一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料，其特征在于，按重量百分比计，制备所述红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料原料如下：
所述常温表面造孔混合液由二水合草酸与磷酸组成；
所述表面改性剂混合液由硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550组成；
所述无水乙醇-丙酮混合液中无水乙醇与丙酮的质量比为1:3～3:1，无水乙醇为分析纯，丙酮为分析纯；
所述红土镍矿渣的粒径为2.8μm～102.0μm，其化学成分，按质量百分数比计为：
所述赤泥组成为：
2.如权利要求1所述的一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料，其特征在于，所述常温表面造孔混合液中二水合草酸与磷酸的质量比为1:3～3:1，二水合草酸为分析纯，磷酸为分析纯。
3.如权利要求1所述的一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料，其特征在于，所述表面改性剂混合液中硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550的质量比为1:3～3:1，硅烷偶联剂KH560为工业纯，硅烷偶联剂KH550为工业纯。
4.一种如权利要求1所述具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
首先将常温表面造孔混合液与红土镍矿渣、赤泥进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度55℃～75℃、搅拌速度700r/min～1000r/min下对其进行搅拌5h～8h，然后往上述混合物中加入无水乙醇-丙酮混合液、表面改性剂混合液，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度40℃～60℃、搅拌速度500r/min～800r/min下，搅拌2h～4h，获得红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料。
CN201811195221.3A 2018-10-15 2018-10-15 一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料 Pending CN109337121A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811195221.3A CN109337121A (zh) 2018-10-15 2018-10-15 一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811195221.3A CN109337121A (zh) 2018-10-15 2018-10-15 一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109337121A true CN109337121A (zh) 2019-02-15

Family

ID=65310072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811195221.3A Pending CN109337121A (zh) 2018-10-15 2018-10-15 一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109337121A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111253617A (zh) * 2020-03-26 2020-06-09 安徽工业大学 一种渣尘泥复合型高性能橡胶功能填料及其制备方法
CN111333907A (zh) * 2020-03-31 2020-06-26 安徽工业大学 一种渣尘泥协同型多性能橡胶功能填料及其制备方法
CN111484651A (zh) * 2020-05-06 2020-08-04 中国地质大学（北京） 一种兼顾补强-着色功能的赤泥/絮凝剂酸浸渣橡胶填料的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102351567A (zh) * 2011-06-30 2012-02-15 浙江永通新能源开发有限公司 一种采用红土镍矿废渣的防火保温墙体板的制造工艺
CN103483880A (zh) * 2013-10-09 2014-01-01 张釜维 一种赤泥填料的生产方法
CN107501611A (zh) * 2017-09-19 2017-12-22 安徽工业大学 一种具有补强‑阻燃协同性能的钢渣‑赤泥复合橡胶填料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102351567A (zh) * 2011-06-30 2012-02-15 浙江永通新能源开发有限公司 一种采用红土镍矿废渣的防火保温墙体板的制造工艺
CN103483880A (zh) * 2013-10-09 2014-01-01 张釜维 一种赤泥填料的生产方法
CN107501611A (zh) * 2017-09-19 2017-12-22 安徽工业大学 一种具有补强‑阻燃协同性能的钢渣‑赤泥复合橡胶填料

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111253617A (zh) * 2020-03-26 2020-06-09 安徽工业大学 一种渣尘泥复合型高性能橡胶功能填料及其制备方法
CN111333907A (zh) * 2020-03-31 2020-06-26 安徽工业大学 一种渣尘泥协同型多性能橡胶功能填料及其制备方法
CN111484651A (zh) * 2020-05-06 2020-08-04 中国地质大学（北京） 一种兼顾补强-着色功能的赤泥/絮凝剂酸浸渣橡胶填料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107501611B (zh) 一种具有补强-阻燃协同性能的钢渣-赤泥复合橡胶填料
CN106893139B (zh) 一种用于橡胶填料的改性多孔钢渣及其制备方法
CN109293991A (zh) 一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-铬铁渣复合橡胶填料
CN109438766A (zh) 一种用于阻燃补强橡胶填料的改性红土镍矿渣
CN108467515A (zh) 一种具有补强-阻燃协同性能的钢渣-硅藻土复合橡胶填料
CN109337121A (zh) 一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料
CN103232182B (zh) 一种地质聚合物/乳化沥青复合材料及其制备方法
CN109337118A (zh) 一种具有阻燃补强性能的铬铁渣-赤泥复合橡胶填料
CN108484983A (zh) 一种具有高效阻燃性能的赤泥-微硅粉复合橡胶填料及其制备方法
CN108410020A (zh) 一种具有补强-阻燃协同性能的脱硫灰-微硅粉复合橡胶填料
CN107573547B (zh) 一种具有相变调温性能的钢渣-纤维复合橡胶填料及其制备方法
CN109438767A (zh) 一种具有阻燃补强性能的蒙脱土-铬铁渣复合橡胶填料
CN110204948A (zh) 一种防锈、阻燃与体质一体化高附着力颜填料及其制备方法
CN106883455A (zh) 一种用于橡胶填料的改性脱硫灰及其制备方法
CN110643074A (zh) 一种补强-阻燃-耐磨的全工业固废型复合橡胶填料及其制备方法
CN108484978A (zh) 一种具有补强-阻燃协同性能的钢渣-微硅粉复合橡胶填料
CN109337122A (zh) 一种具有阻燃补强性能的蒙脱土-红土镍矿渣复合橡胶填料
CN108484977A (zh) 一种具有高效阻燃性能的赤泥-硅藻土复合橡胶填料及其制备方法
CN116986849B (zh) 一种高强度高耐磨的沥青混凝土及其制备方法和应用
CN105694239B (zh) 一种废弃印刷电路板非金属粉/三元乙丙橡胶复合材料及其制备方法
CN112980052B (zh) 改性剂及其应用、改性重质碳酸钙及其制备方法与应用
CN109233037A (zh) 一种用于阻燃补强橡胶填料的改性铬铁渣
CN106496698A (zh) 一种超细粉煤灰增强的丁苯橡胶及其制备方法
CN109293990A (zh) 一种具有阻燃补强性能的蒙脱土-赤泥复合橡胶填料
CN108164839A (zh) 一种高性能导电橡胶及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190215

RJ01 Rejection of invention patent application after publication