煤基橡膠復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煤的結構3
1．2．1煤的大分子結構3
1．2．2煤中的低分子化合物6
1．2．3煤的結構模型6
1．3中國無煙煤的資源分布與特征12
1．3．1中國無煙煤的分類12
1．3．2中國無煙煤資源的分布概況13
1．3．3中國無煙煤煤質特征13
1．3．4中國主要礦區(qū)無煙煤的利用途徑15
1．4煤的深加工現(xiàn)狀17
1．4．1煤的氧化研究進展17
1．4．2煤的酸浸研究進展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展22
1．5．1煤基樹脂復合材料的研究22
1．5．2煤基橡膠復合材料的研究23
1．6煤基功能性填料的應用及發(fā)展趨勢24
1．6．1煤制功能性填料的優(yōu)勢24
1．6．2煤基功能性填料的應用及發(fā)展趨勢25
第2章無煙煤微觀結構特性研究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微觀結構分析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章無煙煤的酸浸氧化改性38
3．1酸處理對無煙煤結構的影響38
3．1．1酸浸無煙煤的制備38
3．1．2酸浸濃度的影響39
3．1．3酸浸時間影響41
3．2氧化處理對無煙煤結構的影響44
3．2．1氧化無煙煤的制備44
3．2．2硝酸氧化對無煙煤結構的影響44
3．2．3高錳酸鉀氧化對無煙煤結構的影響45
3．2．4過氧化氫氧化對無煙煤結構的影響47
3．3焙燒酸浸聯(lián)合處理對無煙煤結構的影響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和無煙煤結構參數(shù)間的關系70
3．3．7SEM分析70
3．4過氧化氫氫氟酸聯(lián)合處理對無煙煤結構的影響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
結論79
第4章無煙煤的溶脹和插層改性81
4．1無煙煤的溶脹改性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無煙煤的插層改性84
4．2．1無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
結論97
第5章無煙煤的機械力化學改性98
5．1無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不同改性劑對球磨無煙煤性能的影響99
5．2無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不同改性劑對球磨無煙煤性能的影響113
5．2．3改性劑復配對球磨無煙煤性能的影響123
結論135
第6章無煙煤/橡膠復合材料的制備及性能136
6．1無煙煤/橡膠復合材料的制備與性能表征136
6．1．1無煙煤/橡膠復合材料的制備136
6．1．2無煙煤/橡膠復合材料性能表征137
6．2無煙煤/橡膠復合材料的力學性能137
6．2．1改性劑類型對橡膠復合材料力學性能的影響137
6．2．2改性劑復合對橡膠復合材料力學性能的影響140
6．3無煙煤/橡膠復合材料的熱穩(wěn)定性能140
6．3．1改性劑類型對橡膠復合材料熱穩(wěn)定性能的影響140
6．3．2改性劑復合對橡膠復合材料熱穩(wěn)定性能的影響143
6．4無煙煤/橡膠復合材料的氣體阻隔性能145
6．4．1改性劑類型對橡膠復合材料氣體阻隔性能的影響145
6．4．2改性劑復合對橡膠復合材料阻隔性能的影響146
6．5無煙煤/橡膠復合材料的微觀結構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復合改性煤填充丁苯橡膠151
結論154
第7章無煙煤對橡膠復合材料的增強貢獻機理155
7．1改性無煙煤在橡膠復合材料中分散性評價模型155
7．1．1分散性能表征方法155
7．1．2分形理論基本知識156
7．1．3分形維數(shù)的計算過程158
7．1．4分形在煤基橡膠復合材料分散性評價中的應用160
7．2改性無煙煤對橡膠復合材料的補強機理163
7．2．1傳統(tǒng)填料的補強機理163
7．2．2煤基填料對橡膠的補強機理166
7．3改性無煙煤對橡膠復合材料阻隔增強機理170
7．3．1煤基填料的阻隔機理170
7．3．2氣體阻隔模型171
參考文獻179