纳米二氧化硅分散性研究及在无磷洗涤助剂中应用

摘要

本论文是以研究聚合物对纳米二氧化硅改性及其在洗涤助剂中的应用为目的.通过溶液聚合的方法制备含羧基的丙烯酸-马来酸酐二元共聚物,含羧基、酰胺基的丙烯酸-马来酸酐-丙烯酰胺三元共聚物,并将所制备的共聚物与水玻璃复合,实现在聚合物水溶液中原位生成纳米二氧化硅并对它表面改性,最后将产物用作无磷洗涤助剂.本文探讨了不同单体制备聚合物的最佳合成工艺.确定了单体配比、pH、引发剂用量、反应温度和加料方式等.应用红外光谱,热失重等测试手段表征了聚合物的结构,并探讨了不同工艺对助洗性能的影响.本论文研究了聚合物-水玻璃的复合工艺.探讨了聚合物用量、水玻璃用量、pH、电解质、加料顺序等对二氧化硅分散液稳定性的影响.并用红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)、光电子能谱(XPS)、热失重分析(TGA)等测试手段对改性后的纳米二氧化硅进行了表征.

目录

文摘

英文文摘

第1章引言

1.1助洗剂的定义、功能

1.2含磷洗涤助剂

1.2.1磷酸盐助洗剂的性能

1.2.2磷酸盐助洗剂的作用机理

1.2.3聚磷酸盐助洗剂的优越性

1.2.4使用含磷助洗剂带来的环境问题

1.3国内外无磷助洗剂的发展状况

1.3.1氮川三醋酸钠（NTA）

1.3.2膦酸盐

1.3.3乙二胺四乙酸盐(BDTA)

1.3.4柠檬酸钠

1.3.5偏硅酸钠

1.3.6 4A沸石

1.3.7层状结晶二硅酸钠

1.3.8聚丙烯酸钠(PAA-Na)

1.3.9改性丙烯酸盐类

1.4本课题研究的意义及内容

1.5论文所要解决的问题

第2章聚合物制备工艺的选择及结构、性能表征

2.1丙烯酸-马来酸酐二元共聚物的制备工艺

2.1.1原料及仪器

2.1.2丙烯酸-马来酸酐共聚钠盐合成工艺

2.1.3聚合物的分离与提纯

2.1.4产品分析及性能测试

2.1.5结果与讨论

2.1.6合成因素的探讨

2.2丙烯酸-马来酸酐-丙烯酰胺共聚钠盐合成

2.2.1红外测试分析

2.2.2三元共聚物热失重分析

2.2.3合成因素探讨

2.2.4三元共聚物与二元的比较

2.3聚合反应机理的探讨

2.4本章小结

第3章纳米二氧化硅的制备、改性及吸附性研究

3.1引言

3.1.1纳米二氧化硅制备研究现状

3.1.2纳米二氧化硅的表面改性研究现状

3.1.3纳米二氧化硅改性机理

3.1.4纳米复合材料的制备方法

3.1.5纳米二氧化硅制备、改性及干燥方法的确定

3.2实验部分

3.2.1实验材料及仪器

3.2.2纳米二氧化硅制备及改性工艺

3.2.3性能测试

3.3结果与讨论

3.3.1聚合物浓度对二氧化硅分散液稳定性的影响

3.3.2水玻璃用量的影响

3.3.3表面处理温度的影响

3.3.4反应的pH对二氧化硅分散液稳定性的影响

3.3.5电解质对二氧化硅分散液稳定性的影响

3.3.6加料顺序的影响

3.4表面改性纳米二氧化硅结构及性能的表征

3.4.1红外光谱测试分析

3.4.2 TEM分析

3.4.3激光散射粒径分析比较

3.4.4改性后二氧化硅分散液ξ电位的测定

3.4.5光电子能谱分析

3.4.6热失重分析

3.4.7悬浮能力的测定

3.5产物助洗性能的测试

3.6本章小结

第4章结论

参考文献

致谢

附录