晶须硅(硫酸钙晶须主要应用领域及特点)

Posted 2023-05-29

篇首语：三十年河东，三十年河西，莫欺少年穷。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了晶须硅(硫酸钙晶须主要应用领域及特点)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

晶须硅(硫酸钙晶须主要应用领域及特点)

2022年粉体表面改性技术培训交流会将于6月20-21日在江苏南京举行，报名请关注V信公众号“粉体技术网”，涉及非金属矿粉体企业：碳酸钙，硅微粉，滑石，重晶石，硅灰石，高岭土，膨润土，白云石，石灰石，硅灰粉，云母，硅藻土，海泡石，电气石等；功能性粉体企业：氢氧化镁，氢氧化铝，氧化铝，钛白粉，白炭黑，氧化铁红，珠光云母，氧化锌，粉煤灰，纳米粉体等；药剂和设备企业；粉体填料应用企业；其他需要粉体表面改性的企业。

　　硫酸钙晶须是一种无水硫酸钙的纤维状单晶体，其尺寸稳定，平均长径比为80，具有耐高温、抗化学腐蚀、韧性好、强度高、易进行表面处理、和橡胶塑料等聚合物的亲和力强等优点，重要的是其价格却仅为碳化硅晶须的1/200-1/300，因此具有很强的市场竞争力。
　　
　　硫酸钙晶须作为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯的添加剂，添加后所得制品性能良好，每吨塑料成本可降低190元到5300元左右。由于硫酸钙晶须优越的性能和环保，无毒的特性而被进一步用于橡胶、涂料、塑料、胶黏剂、纺织、造纸等许多行业，具有广阔的研究价值和市场前景。
　　
　　1、功能性填料
　　
　　硫酸钙晶须是合成材料中的一种良好的添加剂，由于其具有加大的机械强度，因此能做为如橡胶、塑料等合成材料的增强组元，在不同方面优化合成材料的性能。
　　
　　Lu等制备硫酸钙晶须/聚四氟乙烯材料，发现具有该强度力学性能和良好的热学性能。Sheng等使用硫酸钙晶须（CSW）作为增强剂来提高PG瓷砖的机械强度，所制得的具有1%（重量）CSW的PG瓷砖的弯曲强度可达27.2MPa，与没有添加CSW的样品相比增加了80%；其中，机械强度的增强主要归因于这样的事实：瓷砖主体中分散的CSW充当“桥”并与石膏晶体牢固结合，从而形成完整的紧密链接的瓷砖网络。
　　
　　此外，Liu等运用乙醇改性硫酸钙晶须，然后作为添加剂制备的聚丙烯片材产品，发现其具有出色的机械性能。Yang等研究了硫酸钙晶须对聚乳酸复合材料力学性能，形态结构和热降解的影响，结果发现，玻璃化转变和冷结晶过程在低浓度的CSW时滞后，但随着晶须的进一步添加又加速，这也影响了实际结晶度的变化。然而，热稳定性显着提高，热分解动力学分析表明，随着CSW的增加，活化能降低，反应顺序几乎不变。
　　
　　多项研究表明，以硫酸钙晶须或者改性硫酸钙晶须为添加剂改性符合材料的性能，能在材料的机械性能方面提高0.6—3.5倍，还能作为防水增强添加剂，特别是再经改性后的硫酸钙晶须作为添加剂，合成材料的性能变化更为显著。
　　
　　硫酸钙晶须不仅在合成有机复合材料中具有广泛的运用价值，在无机复合材料和无机金属材料中同样具有显著的改性性能，如无机建筑材料等，经过一系列物理测试结果表明，添加晶须大大改善了机械性能，并略微提高了热稳定性。除此之外，硫酸钙晶须还可作为沥青填料，在沥青中加入硫酸钙晶须，可显著提高沥青的软化温度。
　　
　　2、吸附剂
　　
　　硫酸钙晶须还能直接或改性后作为吸附剂使用，并具有良好的吸附性能。Chen等通过冷却重结晶法合成的硫酸钙晶须（CSW，二水合物或无水石膏）从水溶液中吸收As（Ⅲ）/As（Ⅴ）的行为表明As（Ⅴ）和CSW之间的相互作用机制是一个复杂的吸附过程，结合了表面溶解和化学沉淀。Fan等运用不同改性的硫酸钙晶须制备沥青粘结剂，发现沥青粘结剂在高温性能、抗变形性能、温度敏感性性能、黏温特性、流变性能和低温性能等方面的影响。
　　
　　3、环境功能材料
　　
　　由于硫酸钙晶须（CSW）具有较小的密度和巨大的比表面积，因此可以在环境工程领域中被用作过滤材料，可以过滤包括废气、水体中有害杂质等高温或具有腐蚀性的污染物，且在过滤之前不用进行冷却和中和操作，因此具有使用方便、过滤高效等优点；除此之外，硫酸钙晶须无毒，因此还可以广泛用于果汁、啤酒及药物的过滤。
　　
　　4、摩擦材料中石棉替代物
　　
　　硫酸钙晶须还可代替石棉，添加到摩擦材料中，在刹车片和轮胎等部件中使用，使耐磨材料在达到耐磨要求的同时，安全性也能显著提高，并有效避免了在生产和使用过程中石棉对人体健康造成危害。王泽红等用合成的硫酸钙晶须生产了不含石棉的摩擦片，并对其耐磨性能进行了检测，结果显示，含硫酸钙晶须的摩擦材料的耐磨性能显著提高。
　　
　　5、特种纸张
　　
　　硫酸钙晶须可作为无机纤维制造难燃纸张。美国曾有学者采用碳酸钙晶须与多种无机物混合，制造出了性能优异的无机纸张，该纸张难燃且稳定性强，因此可作为防火材料用于室内外的装饰。
　　
　　6、其他用途
　　硫酸钙晶须除上述应用外，在隔热材料、轻质建材、铸造型砂及涂料等方面也有应用。
　　
　　资料来源：《赵晨阳,吴丰辉,瞿广飞,等.废石膏制备硫酸钙晶须的高附加值利用前景[J].环境化学:2022》，由【粉体技术网】编辑整理，转载请注明出处！
　　