第一篇：利用油田廢渣制化學(xué)建材產(chǎn)品改性填料的應(yīng)用研究

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利用油田廢渣制化學(xué)建材

產(chǎn)品改性填料的應(yīng)用研究

壽崇琦!，#，趙春賓#，張志良#，賈海波#，李關(guān)賓!，陳立仁!

L!9 中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所，甘肅蘭州J)$$$$；

#9 濟(jì)南大學(xué)化工學(xué)院，山東濟(jì)南#*$$##M

摘要：采用有機(jī)聚合物對(duì)油田工業(yè)廢渣進(jìn)行表面處理，使以無機(jī)碳酸鈣為主要成分的該種廢渣的表面得以活化，成為表面改性活性填料。用這種活性填料填充DE> 管材、DE> 塑料地板革，填充率加大，制品的性能有所提高，達(dá)到了

廢物利用和環(huán)境保護(hù)的雙重目的。

關(guān)鍵詞：苯丙聚合物；表面改性；填料；環(huán)保

中圖分類號(hào)：HI(#)文獻(xiàn)識(shí)別碼：< 文章編號(hào)：!$$!% J$#KL #$$)M $& % $$!“ % $)

·!” 新型建筑材料!“"#$ %

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利用油田廢渣制化學(xué)建材

產(chǎn)品改性填料的應(yīng)用研究

收稿日期：#$$# %!# % #&

作者簡(jiǎn)介：壽崇琦，男，!’()年出生，浙江紹興人，副教授，碩士研究

生導(dǎo)師，博士研究生。地址：山東省濟(jì)南市濟(jì)微路!$(號(hào)，電話：

$*)!%((&!’’!，+ % ,-./0 12345671.8-9 53,。

$ 前言

針對(duì)國(guó)內(nèi)部分油田產(chǎn)出的污水水質(zhì)礦化度高、:;< 高、=#: 高、>?#

高及@= 值低的特點(diǎn)，為了從根本上控制污水水

質(zhì)與回注水系統(tǒng)的嚴(yán)重腐蝕性，從!’’(年開始，我國(guó)部分油

田采用在污水處理中加入生石灰乳來中和酸性污水的方法，使水質(zhì)得到大幅度的改善，管道設(shè)備腐蝕也得到控制。但同

時(shí)帶來另一個(gè)新問題：水質(zhì)處理中產(chǎn)生大量的被原油污染了的以碳酸鈣為主的固體廢渣，每天多達(dá))$ A *$ BC 現(xiàn)在已經(jīng)堆

積如山，無法處理。不僅占用了大量土地，而且污染周圍環(huán)

境，企業(yè)為此每年需交納一定金額的環(huán)保罰款。

本研究針對(duì)某油田廢渣的化學(xué)特性，采用有機(jī)聚合物進(jìn)

行表面處理，使表面接枝活性有機(jī)基團(tuán)，從而制得表面經(jīng)改

性的碳酸鈣無機(jī)填料C 并用這種改性填料填充DE> 管材F!G、DE> 地板革F# G等化學(xué)建材制品。制品性能測(cè)試表明，用有機(jī)聚

化學(xué)建材!”#$%&’()*%(+%,-.’/#0%’(1

摘要：采用有機(jī)聚合物對(duì)油田工業(yè)廢渣進(jìn)行表面處理，使以無機(jī)碳酸鈣為主要成分的該種廢渣的表面得以活化，成為表面改性活性填料。用這種活性填料填充DE> 管材、DE> 塑料地板革，填充率加大，制品的性能有所提高，達(dá)到了

廢物利用和環(huán)境保護(hù)的雙重目的。

關(guān)鍵詞：苯丙聚合物；表面改性；填料；環(huán)保

中圖分類號(hào)：HI(#)文獻(xiàn)識(shí)別碼：< 文章編號(hào)：!$$!% J$#KL #$$)M $& % $$!“ % $)

壽崇琦!，#，趙春賓#，張志良#，賈海波#，李關(guān)賓!，陳立仁!

L!9 中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所，甘肅蘭州J)$$$$；

#9 濟(jì)南大學(xué)化工學(xué)院，山東濟(jì)南#*$$##M

由表* 可知，:D>#” 對(duì)不同強(qiáng)度水泥的凈漿流動(dòng)度均具

有良好的適應(yīng)性。)結(jié)論

（!）以丙烯酸類衍生物及聚乙二醇單醚為主要原料，篩

選出適宜的催化劑及合成條件，制得了聚乙二醇單醚% 丙烯

酸酯類大分子單體，較佳的合成方法為直接酯化法。

（#）由大分子單體與丙烯酸類單體共聚合制備的新型聚

羧酸類高效減水劑（:D>），對(duì)水泥具有高度的分散作用，且含

長(zhǎng)側(cè)鏈的:D> 優(yōu)于含短側(cè)鏈的:D>。當(dāng):D>#“ 的摻加量為

$9 #*N、水灰比為$9 #’ 時(shí)，水泥凈漿流動(dòng)度可達(dá))$# 。

（））在水灰比為$9 #’ 時(shí)，:D> 對(duì)水泥的最佳摻量為

$9!*N A $9)$N；摻加:D> 的各類型號(hào)的水泥均具有較大的流動(dòng)度。當(dāng):D>#” 的摻量為$9!*N A $9 #$N時(shí)，與瑞士某公

司同類產(chǎn)品的流動(dòng)度相當(dāng)；當(dāng)摻量為$9 #*N A $9)*N時(shí)，超

過EO:>? 產(chǎn)品的流動(dòng)度。

參考文獻(xiàn)：

F!G;.P3,;9 +5383,.5-1@Q5B1 3R-S,.PB4TQ 41Q9 >Q,Q8B U >385TQBQ

>3,@31.BQ1C!’’“C #$L # V)M 0 ”J A!$!9

F #G 鄧正剛，齊剛9 使用不同水泥和外加劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較9 建筑

技術(shù)開發(fā)C!’’“C #*L *M 0)J %)’9

F)G 田培9 我國(guó)高效減水劑生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展方向9 建筑技術(shù)開發(fā)C

!’’’C #(L &M 0!$ %!#9

F &G 洪仲苓9 化工有機(jī)原料深加工9 北京0 化學(xué)工業(yè)出版社，!’’J9

”

表* :D> 對(duì)不同水泥的凈漿流動(dòng)度的影響

水泥標(biāo)號(hào))# 9 *;&# 9 *;

生產(chǎn)廠家華潤(rùn)D·> 萬(wàn)鷹D·? 華潤(rùn)D·?

減水劑類型:D>#“ EO:>? :D>#” EO:>? :D>#“ EO:>?

流動(dòng)度

V ，水灰比W $ 9 #* #J$ #J$ ##* ##& #J$ #*$

水灰比W $ 9 #’ #’J #’J ##)##$)!$ #”)

萬(wàn)方數(shù)據(jù)

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合物改性油田廢渣制造表面改性碳酸鈣填料，處理工藝簡(jiǎn)

便，節(jié)約能源，不對(duì)環(huán)境造成二次污染（如再產(chǎn)生廢氣、廢渣

等），制造出的化學(xué)建材制品性能符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其用途

廣泛，市場(chǎng)潛力極大。

用聚合物工藝處理工業(yè)固體廢棄物，擯棄焚燒、掩埋等

傳統(tǒng)、落后的處置方法，是今后國(guó)內(nèi)、國(guó)際處理工業(yè)廢棄物的一個(gè)發(fā)展方向和趨勢(shì)。

!試驗(yàn)

!#!原材料

$!%油田工業(yè)廢渣：河南中原油田提供，含水率&’(，黏

稠膏狀固體；

$&%改性用苯丙乳液：山東青州萬(wàn)利化工有限公司提供，固含量)”(，*+ 值,0&G

含水率K(!’ # G

有機(jī)物含量K(&’

無機(jī)物含量K(.’

外觀淡黃色粉末固體

萬(wàn)方數(shù)據(jù)

·!“· 新型建筑材料!”“#$ %

化學(xué)建材!”#$%&’()*%(+%,-.’/#0%’(1

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強(qiáng)，直接使用這種填料效果不好；而經(jīng)過帶羧基的苯丙乳液

再次對(duì)表面的碳?xì)浠衔镞M(jìn)行改性，利用碳?xì)浠衔锖捅奖?/p>

均是有機(jī)物，容易相互吸附反應(yīng)的特點(diǎn)，使羧基順利鍵合到

或者吸附到碳?xì)浠衔锉砻妫詈笮纬梢贼然鶠橹饕獦O性基

團(tuán)的改性碳酸鈣活性填料#以下簡(jiǎn)稱改性填料$。

!改性填料的應(yīng)用

!% & 用于’()管材

’()制品中常使用無機(jī)碳酸鈣填料以對(duì)其性能進(jìn)行增

強(qiáng)，同時(shí)起到降低制品成本的目的。一般普通碳酸鈣在’()硬質(zhì)制品中的填充率為&*+ ,!*+，不能加入過多，否則，無 機(jī)碳酸鈣隔斷了有機(jī)高分子’()鏈的相互鍵合，在高分子主 鏈之間引起較多的無機(jī)—有機(jī)界面缺陷，使’()制品脆裂，在沖擊應(yīng)力、液壓和扁平實(shí)驗(yàn)中，均達(dá)不到國(guó)標(biāo)要求。本實(shí)驗(yàn) 中使用的改性填料，其表面的有機(jī)官能團(tuán)可以和’()主鏈上 的)-官能團(tuán)接近，不存在界面缺陷，因此可大大提高’()制 品的性能。我們按照’()質(zhì)量的.“+填充改性填料，并進(jìn)行 擠出試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)改性填料填充量達(dá)’()的.”+ 時(shí)，’()管材的性能仍然較好#見表.$。

!%!用于’()塑料地板革

按表/ 的配方，進(jìn)行改性填料填充地板革試驗(yàn)，并與市

售的價(jià)格較貴的活性碳酸鈣填料進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)所試制的 地板革的主要性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表*。

由表* 可見，采用同樣的填充率，改性填料在’()塑料

地板革中的填充效果非常接近市售活性碳酸鈣0 兩者性能接近。據(jù)初步估算，用苯丙乳液處理油田工業(yè)廢渣制造的改性 碳酸鈣填料，工業(yè)成本僅為&/“ 元1 20 而市售活性碳酸鈣的價(jià) 格為&”“" 元1 2。顯然，改性油田廢渣碳酸鈣的價(jià)格要比市售 活性碳酸鈣便宜得多，這為大力推廣這種價(jià)廉物美的改性填 料奠定了較好的基礎(chǔ)。

.結(jié)語(yǔ)

采用苯丙乳液對(duì)油田工業(yè)廢渣進(jìn)行表面改性處理，得到 的改性碳酸鈣填料，性能接近市售的活性碳酸鈣，且價(jià)格低 廉，經(jīng)在’()管材和’()地板革制品中應(yīng)用，效果良好。該 材料有望大量應(yīng)用于’()等化學(xué)建材中，這為解決油田工業(yè) 廢渣和環(huán)境保護(hù)提供了一條新路子。

參考文獻(xiàn)：&4 魏守銘，張永祥% 利用工業(yè)廢渣作填充劑制取’()塑料制品%

內(nèi)蒙古石油化工，!”“"，!5（/）：*” 6 *&%!4 劉英俊% 碳酸鈣在塑料中的應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展% 中國(guó)非金屬礦

工業(yè)導(dǎo)刊，!“"&，&7（&）：.6 7%

”

日本開發(fā)成功新型烯烴系單液型涂料

新華社供本刊稿據(jù)海外媒體報(bào)道，日本89:;:< 電氣公

司最近成功開發(fā)出了適用于各種=’8 塑膠基材和’’ 塑膠

基材，有良好密著性、耐藥品性和耐候性的新型烯烴系單

液型涂料。

該公司稱，目前市面上還沒有能同時(shí)滿足=’8 塑膠基

材和’’ 塑膠基材需要的單液型涂料。而該公司新開發(fā)的這種產(chǎn)品可同時(shí)涂布=’

8、’’ 塑膠，而且涂膜性能高。

89:;:< 電氣公司表示，這種新型涂料不久便將正式供

應(yīng)市場(chǎng)。

鋼塑共擠節(jié)能保溫門窗在山東面市

山東省龍口奧宇家居有限公司開發(fā)的鋼塑共擠節(jié)能 保溫門窗日前投入批量生產(chǎn)。該門窗是采用結(jié)皮微發(fā)泡 ’()塑料與鋼襯共擠成型的異型材組裝而成。與傳統(tǒng)材料 門窗相比，其保溫節(jié)能性能高，耐溫范圍廣（在6.“ , >” ?），耐老化性能好。由于該產(chǎn)品外包’()塑料，所以不導(dǎo) 電、不燃燒，完全符合防火的安全要求。該產(chǎn)品特別適用于平開門窗、推拉門窗、隔斷和異型門窗等。產(chǎn)品投放市場(chǎng) 后，深受建筑部門和廣大消費(fèi)者的青睞。

#楊瑜$

表.填充.“+改性填料的’()管材性能

項(xiàng)目測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)試依據(jù)

維卡軟化溫度1 ? @” #>5 AB1 = @@“!6 @@

沖擊應(yīng)力（1 C 1 DE!）@ % & #* % * AB.@”@ 6 @@ 拉伸屈服應(yīng)力1 F’G /> #/* AB1 = @@“/ 6 @@

液壓實(shí)驗(yàn)（!” ?，& H，“ % /!F’G）

無滲漏無滲漏AB 5&&& 6 7”

扁平試驗(yàn)無裂紋無裂紋壓至外徑的& 1!時(shí)觀察

表* 不同填料的’()塑料地板革主要性能對(duì)比

項(xiàng)目改性廢渣碳酸鈣市售活性碳酸鈣

拉伸強(qiáng)度1 F’G &/ % 7 &* % “

斷裂伸長(zhǎng)率1 +!**!>/

表/ ’()塑料地板革的配方

原料’()樹脂增塑劑穩(wěn)定劑顏料碳酸鈣填料

質(zhì)量份&”“!” * , > 適量/"

萬(wàn)方數(shù)據(jù)__