论文摘要
本论文以电石废渣为原料,巧妙地利用电石渣可以和甘氨酸水溶液反应生产可溶性甘氨酸钙盐,通入二氧化碳,生产碳酸钙,还原甘氨酸的特性,开发了甘氨酸直接溶解电石渣,滤除不溶物,成功地碳化生产出了性能优异的超微细球形碳酸钙,碳化后含甘氨酸的滤液可以反复使用的电石渣制备球形碳酸钙新工艺。产品纯度和白度均达到96%以上,完全符合国家标准。粒径分析仪、SEM研究表明:反应体系、碳化设备、钙盐浓度、气体含量、pH、等化学及物理因素都会综合的影响粒径大小分布和晶体微观形貌。甘氨酸的加入是球形形貌形成的关键因素,其在碳酸钙表面的吸附使碳酸钙的结晶性能、分散性能和改性性能显著变化;超声气升反应器较釜式和鼓泡塔式反应器更能显著提高碳化速率、缩短反应时间,减小微晶的团聚、降低团粒体的粒径。球形碳酸钙在聚烯烃类聚合物中的应用研究表明:球形碳酸钙较市售重、轻质纺锥形碳酸钙有更好的增强补强效果,但其在增韧方面的表现还不尽如人意,研究还需深入。球形碳酸钙在纸张中的应用研究表明:在纸张的白度、耐折性、松厚、抗张强度留着率等方面与纸张现所使用的轻钙、重钙差别不大,但抗张强度方面表现优异,只有施胶度偏低,有待进一步的研究改善。球形碳酸钙在涂料中的应用研究表明:球形碳酸钙可以部分或完全替代涂料中现有的颜填料,具有较大的降低涂料成本的空间,特别是其细度所提升的遮盖力和耐刷洗性能值得关注。本论文工作开辟了电石渣高附加值利用的新途径,展现了球形碳酸钙的巨大的应用前景,为球形碳酸钙的工业化、大规模、高附加值的利用创立了新的工艺及工程装备技术。本论文工作具有重要的理论意义和应用价值,其成果的推广和应用具有巨大社会效益、环保效益和经济效益。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 碳酸钙的概述1.2 碳酸钙的分类1.3 球形碳酸钙的制备方法及晶体生长理论1.3.1 制备方法1.3.2 晶体生长理论1.4 碳酸钙的应用1.4.1 碳酸钙在聚烯烃中的研究进展1.4.2 碳酸钙在造纸中的研究进展1.4.3 碳酸钙在涂料中的应用1.5 电石渣的概述1.5.1 电石渣的基本性质1.5.2 电石渣的处理方法1.6 本论文的研究背景和研究内容1.6.1 课题背景1.6.2 研究内容第二章 电石渣制备球形碳酸钙的工艺及工程研究（一） 工艺研究2.1 实验部分2.1.1 实验仪器及材料2.1.2 实验方法2.2 实验结果讨论2.2.1 物料配比对钙提取率的影响2.2.2 温度对钙提取率的影响2.2.3 反应体系对碳酸钙形貌的影响2.2.4 温度对形貌的影响2+浓度对形貌的影响'>2.2.5 Ca2+浓度对形貌的影响2流量对形貌的影响'>2.2.6 CO2流量对形貌的影响2.2.7 碳酸钙粒子的XRD表征2.2.8 产品FTIR表征及机理解析2.2.9 Gly吸附量的研究2.2.10 产品的改性分散研究2.2.11 产品性能指标及形貌分析（二） 工程研究2.3 实验部分2.3.1 实验内容2.4 实验结果与讨论2.4.1 超声分散对产品的影响2.4.2 反应设备对产品的影响2.4.3 pH变化对产品的影响2.5 本章小结第三章 碳酸钙填充改性聚烯烃的性能研究（一） PP/碳酸钙的性能研究3.1 实验部分3.1.1 实验仪器及材料3.1.2 实验内容3.2 结果与讨论3.2.1 碳酸钙的物性分析3.2.2 拉伸强度3.2.3 弯曲强度3.2.4 弹性模量3.2.5 冲击强度3.2.6 MFR（二） PE/碳酸钙的性能研究3.3 实验部分（同3.1）3.4 结果与讨论3.4.1 拉伸强度3.4.2 弯曲强度3.4.3 断裂强度3.4.4 冲击强度3.5 本章小结第四章 碳酸钙在纸张中的应用研究4.1 实验部分4.1.1 实验仪器及材料4.1.2 实验内容4.2 结果与讨论4.2.1 碳酸钙物性分析4.2.2 纸料体系性质实验结果4.2.3 白度、不透明度4.2.4 耐折度4.2.5 抗张强度4.2.6 留着率4.2.7 施胶度4.2.8 松厚度4.3 本章小结第五章 碳酸钙在涂料中的应用研究5.1 实验部分5.1.1 实验仪器及材料5.1.2 实验方法5.2 结果与讨论5.2.1 遮盖力5.2.2 涂层耐刷洗性5.2.3 细度5.3 本章小结第六章 总结参考文献致谢在读期间的工作
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