煤基橡膠復(fù)合材料的制備及性能

第1章緒論1
1．1煤的種類和特征2
1．2煤的結(jié)構(gòu)3
1．2．1煤的大分子結(jié)構(gòu)3
1．2．2煤中的低分子化合物6
1．2．3煤的結(jié)構(gòu)模型6
1．3中國(guó)無(wú)煙煤的資源分布與特征12
1．3．1中國(guó)無(wú)煙煤的分類12
1．3．2中國(guó)無(wú)煙煤資源的分布概況13
1．3．3中國(guó)無(wú)煙煤煤質(zhì)特征13
1．3．4中國(guó)主要礦區(qū)無(wú)煙煤的利用途徑15
1．4煤的深加工現(xiàn)狀17
1．4．1煤的氧化研究進(jìn)展17
1．4．2煤的酸浸研究進(jìn)展19
1．4．3煤的溶脹處理研究現(xiàn)狀20
1．4．4煤的插層處理研究現(xiàn)狀21
1．4．5煤的表面改性處理研究現(xiàn)狀22
1．5煤基功能性填料的研究進(jìn)展22
1．5．1煤基樹脂復(fù)合材料的研究22
1．5．2煤基橡膠復(fù)合材料的研究23
1．6煤基功能性填料的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)24
1．6．1煤制功能性填料的優(yōu)勢(shì)24
1．6．2煤基功能性填料的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)25
第2章無(wú)煙煤微觀結(jié)構(gòu)特性研究26
2．1工業(yè)分析與元素分析26
2．1．1工業(yè)分析26
2．1．2元素分析26
2．2礦物組成分析27
2．3微觀結(jié)構(gòu)分析28
2．3．1X射線衍射（XRD）分析28
2．3．2拉曼(Raman)光譜分析29
2．3．3掃描電子顯微(SEM)分析30
2．4表面活性分析31
2．4．1紅外光譜(FTIR)分析31
2．4．2X射線光電子能譜（XPS）分析33
第3章無(wú)煙煤的酸浸氧化改性38
3．1酸處理對(duì)無(wú)煙煤結(jié)構(gòu)的影響38
3．1．1酸浸無(wú)煙煤的制備38
3．1．2酸浸濃度的影響39
3．1．3酸浸時(shí)間影響41
3．2氧化處理對(duì)無(wú)煙煤結(jié)構(gòu)的影響44
3．2．1氧化無(wú)煙煤的制備44
3．2．2硝酸氧化對(duì)無(wú)煙煤結(jié)構(gòu)的影響44
3．2．3高錳酸鉀氧化對(duì)無(wú)煙煤結(jié)構(gòu)的影響45
3．2．4過氧化氫氧化對(duì)無(wú)煙煤結(jié)構(gòu)的影響47
3．3焙燒酸浸聯(lián)合處理對(duì)無(wú)煙煤結(jié)構(gòu)的影響55
3．3．1焙燒酸浸處理煤樣的制備55
3．3．2XRD分析55
3．3．3拉曼光譜分析57
3．3．4XPS分析59
3．3．5FTIR分析66
3．3．6A26/A20和無(wú)煙煤結(jié)構(gòu)參數(shù)間的關(guān)系70
3．3．7SEM分析70
3．4過氧化氫氫氟酸聯(lián)合處理對(duì)無(wú)煙煤結(jié)構(gòu)的影響72
3．4．1過氧化氫氫氟酸聯(lián)合處理煤樣的制備72
3．4．2拉曼光譜分析72
3．4．3FTIR分析74
3．4．4XRD分析77
3．4．5SEM分析77
結(jié)論79
第4章無(wú)煙煤的溶脹和插層改性81
4．1無(wú)煙煤的溶脹改性81
4．1．1溶脹煤樣的制備81
4．1．2一元溶脹改性81
4．1．3二元溶脹改性81
4．2無(wú)煙煤的插層改性84
4．2．1無(wú)煙煤插層樣品的制備84
4．2．2小分子插層改性84
4．2．3不同單體聚合插層改性86
4．2．4不同條件下丙烯酰胺聚合改性90
結(jié)論97
第5章無(wú)煙煤的機(jī)械力化學(xué)改性98
5．1無(wú)煙煤的干法球磨改性98
5．1．1干法球磨工藝條件98
5．1．2不同改性劑對(duì)球磨無(wú)煙煤性能的影響99
5．2無(wú)煙煤的濕法球磨改性112
5．2．1濕法球磨工藝條件112
5．2．2不同改性劑對(duì)球磨無(wú)煙煤性能的影響113
5．2．3改性劑復(fù)配對(duì)球磨無(wú)煙煤性能的影響123
結(jié)論135
第6章無(wú)煙煤/橡膠復(fù)合材料的制備及性能136
6．1無(wú)煙煤/橡膠復(fù)合材料的制備與性能表征136
6．1．1無(wú)煙煤/橡膠復(fù)合材料的制備136
6．1．2無(wú)煙煤/橡膠復(fù)合材料性能表征137
6．2無(wú)煙煤/橡膠復(fù)合材料的力學(xué)性能137
6．2．1改性劑類型對(duì)橡膠復(fù)合材料力學(xué)性能的影響137
6．2．2改性劑復(fù)合對(duì)橡膠復(fù)合材料力學(xué)性能的影響140
6．3無(wú)煙煤/橡膠復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能140
6．3．1改性劑類型對(duì)橡膠復(fù)合材料熱穩(wěn)定性能的影響140
6．3．2改性劑復(fù)合對(duì)橡膠復(fù)合材料熱穩(wěn)定性能的影響143
6．4無(wú)煙煤/橡膠復(fù)合材料的氣體阻隔性能145
6．4．1改性劑類型對(duì)橡膠復(fù)合材料氣體阻隔性能的影響145
6．4．2改性劑復(fù)合對(duì)橡膠復(fù)合材料阻隔性能的影響146
6．5無(wú)煙煤/橡膠復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)147
6．5．1磺酸鹽改性煤填充丁苯橡膠147
6．5．2硅烷偶聯(lián)劑改性煤填充丁苯橡膠148
6．5．3鋁酸酯、鈦酸酯偶聯(lián)劑改性煤填充丁苯橡膠149
6．5．4復(fù)合改性煤填充丁苯橡膠151
結(jié)論154
第7章無(wú)煙煤對(duì)橡膠復(fù)合材料的增強(qiáng)貢獻(xiàn)機(jī)理155
7．1改性無(wú)煙煤在橡膠復(fù)合材料中分散性評(píng)價(jià)模型155
7．1．1分散性能表征方法155
7．1．2分形理論基本知識(shí)156
7．1．3分形維數(shù)的計(jì)算過程158
7．1．4分形在煤基橡膠復(fù)合材料分散性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用160
7．2改性無(wú)煙煤對(duì)橡膠復(fù)合材料的補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理163
7．2．1傳統(tǒng)填料的補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理163
7．2．2煤基填料對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理166
7．3改性無(wú)煙煤對(duì)橡膠復(fù)合材料阻隔增強(qiáng)機(jī)理170
7．3．1煤基填料的阻隔機(jī)理170
7．3．2氣體阻隔模型171
參考文獻(xiàn)179