硅酸盐多元体系中硅酸中间体聚合理论研究

论文摘要

本文研究了以水玻璃和氟硅酸为原料合成硅酸的聚合反应过程,并探讨氟硅酸-水玻璃体系的成胶规律,研究发现：体系pH、反应温度、外加电解质对硅酸聚合胶凝时间有不同程度的影响。胶凝时间与体系的pH值有较大的关系,在反应物浓度一定的条件下,胶凝时间lgt-pH曲线成“N”字形。结果表明：当pH<2时,随pH升高,硅酸聚合速度变慢；在pH≈7时,聚合速度达到极大值；pH>7时,聚合速度逐渐减小,这种趋势随pH进一步增大而逐步增强。本课题还研究了在氟硅酸催化下分解含钾岩石工艺中硅酸聚合反应的过程,是对于低温湿法分解钾长石为代表的硅酸盐制取化工产品工艺后续产物分离利用的研究。此工艺是在一个含有硅酸及硅酸盐类物质和pH值非常低的体系中进行的,硅酸的凝聚不只是和它在溶液中的浓度有关,很重要的一个因素便是溶液的pH值、温度、离子强度等因素有关。通过对硅酸中间体进行转型的初步实验,探讨了铵法转型的分解状况。本文还在前人理论的基础上,分析实验现象和实验结果,对吸收法白炭黑聚合过程的机理作了总结和解释,对吸收法白炭黑生产和转型有一定的理论参考价值。另外,通过实验研究发现,硅酸聚合反应产品的性能与沉淀pH值有直接的关系,在酸性条件下吸收法所得白炭黑具有低比表面积的缺点,是本课题解决的突出问题,为了拓展产品的使用范围,本文提出了对硅酸中间体的铵法改型工艺,采用了用氟化铵与吸收法白炭黑反应的方法；通过控制其反应过程中的pH值、反应时间、加氨浓度等条件,制取出较原料白炭黑具有更高利用价值的白炭黑,对白炭黑的生产以及新工艺的研究具有重要的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 硅酸盐概述
• 1.2 白炭黑的制备和应用
• 1.3 硅酸聚合理论研究状况
• 1.4 本课题的研究内容和研究意义
• 2 硅酸聚合曲线理论研究
• 2.1 实验试剂及仪器
• 2.2 实验方法及原理
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 小结
• 3 铵法转型的初步探讨
• 3.1 实验试剂及仪器
• 3.2 实验流程
• 3.3 实验过程
• 3.4 结果与讨论
• 4 吸收法白炭黑的聚合理论
• 4.1 白炭黑的形成过程
• 4.2 吸收法生成白炭黑机理
• 4.3 对吸收法白炭黑性质的解释
• 5 吸收法白炭黑的铵法转型
• 5.1 转型的可行性
• 5.2 实验原理
• 5.3 实验流程
• 5.4 实验过程
• 5.5 结果与分析
• 5.6 小结
• 6 结论及建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢