摘 要

矿山的生产往往伴随着大量的尾矿，如果不能及时处理这些尾矿，将会对环境造成很大的污染。绢云母矿山主要尾矿为绢英粉，对绢英粉的应用研究，可以减少尾矿的污染，同时，绢英粉有着广泛的应用，对其他行业的发展有一定的促进作用，例如加入了绢英粉后，橡胶可以得到其他很多能力，能够有更加广泛的应用因此，研究绢英粉的应用显得很有意义。

本次实验以绢英粉作为填料，进行绢英粉补强丁苯橡胶研究。对绢英粉进行不同条件下的表面改性，并使用不同改性条件下得到的绢英粉填充丁苯橡胶制备绢英粉/丁苯橡胶复合材料，然后对复合材料进行力学测试，探究最佳的改性条件。再继续探究最佳硫化条件及最佳填充量。

经实验得出最佳条件：改性剂种类WD40，改性温度90℃，改性剂用量2%，改性时间20min，硫化温度150℃，硫化时间14min，填充量60phr。最佳条件下制得的复合材料力学性能:抗拉强度4.65Mpa，撕裂强度18.54KN/m，断裂伸长率618.87%，断裂强度3.97MPa，定伸应力2.36Mpa。实验使用的硫化配方(/phr)为: 丁苯橡胶：100；氧化锌：5；硬脂酸：2；古马隆：10；防老剂BHT：1；促进剂CZ：0.6；促进剂D：0.5：促进剂DM：1.5；S：2；绢英粉：0~80。由实验可知，改性后的绢英粉作为填充剂对丁苯橡胶的力学性能有明显的改善。

关键词：绢英粉；丁苯橡胶；表面改性；

Abstract

Sericite mine production is often accompanied by a large number of tailings, if not timely processing of these tailings, will cause great pollution to the environment. Applied Research sericite tailings, tailings can reduce pollution at the same time, sericite tailings has been widely used for the development of other industries have a certain role in promoting, for example, sericite filled rubber, rubber can impart some special properties. Therefore, the study makes sense to tailings modified sericite.

The experiment sericite tailings as a filler, were reinforced SBR sericite tailings research. Surface modification of sericite tailings under different conditions and using different conditions modified sericite tailings tailings filled SBR prepared sericite/SBR composites and mechanical testing of composites explore the optimal modification conditions. Continue to explore the best conditions and the best cure filling amount.

The experimental optimum conditions: modifier species WD40, modification temperature 90℃, 2% of the amount of modifier, modification time 20min, curing temperature 150℃, curing time 14min, loadings 60phr. Under optimum conditions obtained in the mechanical properties of composites: tensile strength 4.65Mpa, tear strength 18.54KN/m, elongation at break of 618.87%, breaking strength 3.97MPa, modulus 2.36Mpa. Formulation sulfide (/ phr) was used for the experiment: SBR: 100; Zinc oxide: 5; Stearic acid: 2; coumarone: 10; Antioxidant BHT: 1; accelerator CZ: 0.6; accelerator D: 0.5: accelerator DM: 1.5; S: 2; sericite: 0-80. According to experiments, sericite modified as the mechanical properties of styrene-butadiene rubber filler has significantly improved.

Key Words: STC; SBR; surface modification

目 录

第1章 绪论 1

1.1 绢英粉简介 1

1.2 丁苯橡胶简介 2

1.3 绢英粉提纯及制备研究 3

1.3.1绢英粉提纯 3

1.3.2绢英粉的制备 3

1.3.3 绢英粉填充橡胶的研究 3

1.4 绢英粉的应用研究现状 4

1.4.1 绢英粉在塑料中的应用 4

1.4.2绢英粉在橡胶中的应用 4

1.4.3 绢英粉在涂料工业中的应用 4

1.4.4 绢英粉在建筑涂料行业的应用 5

1.4.5 绢英粉在造纸工业中的应用 5

1.5 课题的研究目的、研究意义和研究内容 6

1.5.1 研究目的 6

1.5.2 研究意义 6

1.5.3 研究内容 6

第2章 实验材料、设备仪器和方法 8

2.1 实验用主要原材料 8

2.2 主要设备仪器和药剂 8

2.3 填料表面改性工艺 9

2.4 复合材料制备工艺 10

2.5 复合材料的性能测试方法 11

第3章 绢英粉的表面改性 12

3.1 改性剂种类实验 12

3.2 改性剂用量实验 12

3.3 改性温度实验 13

3.4 改性时间实验 14

第4章 复合材料的制备 16

4.1 改性剂种类对复合材料性能的影响 16

4.2 改性剂用量对复合材料性能的影响 17

4.3 改性温度对复合材料性能的影响 19

4.4 改性时间对复合材料性能的影响 20

4.5 硫化温度对复合材料性能的影响 21

4.6 硫化时间对复合材料性能的影响 23

4.7填充量对复合材料性能的影响 25

第5章 结论 27

5.1 实验总结 27

5.2 实验分析 27

参考文献 29

第1章 绪论

1.1 绢英粉简介

绢英粉是绢云母矿山生产中产生的一种尾矿，其大体是由绢云母和石英组成。在现存的资料中，有关绢英粉的描述并不是很多，但可以知道，绢英粉是一种很优秀的材料，特别是其中的绢云母，绢云母有许多不错的特点，可以广泛应用在很多行业，并且效果也是相当的不错，就拿本实验来说，绢云母加到橡胶之中，可以让橡胶得到好多它原本没有的能力，就好比可以让橡胶更加能够抵抗拉力，使橡胶能够应用到更多的地方。还可以把卷云母用来做纸，可以让纸保存的时间更长。另外，还能把它添加到化妆品中，可以让化妆品品质更加优秀。绢云母的这些优秀的特点可以让绢英粉也能得到更加广泛的应用。

绢英粉如果不能及时得到利用，而是作为尾矿一直堆在矿山，将会对矿山产生好多不好的影响。就好比绢英粉的颗粒相当之小而且很轻，散落到空气中会到处发散，吸入到人体中，会给人的健康带来非常大的坏处，影响人的呼吸，使人的肺受到很大的伤害。散落到植物上面会给植物的生长带来很大的影响，散落的地面上，还会影响植物对营养的吸收，凡是尾矿散落的地方就会成为不毛之地。而且还会对动物有极大的危害，使动物生存环境受到破坏。当绢英粉散落到水中，也会让水资源变得劣质，产生巨大的危害。从上面的描述中可以看出，绢英粉对生态环境的破化非常大。而且绢英粉的堆积会占用大量的土地，而土地并不是无限的，如果长时间不处理，会严重影响矿山的生产。