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聚乙二醇(PEG-4000)强化增韧偏高岭土基地质聚合物的性能研究

柯誉满  王开拓  徐梦雪  李巧云  卢炼进  崔学民  
【摘要】:地质聚合物作为一种环保、无毒无害,制备简单的新型凝胶材料,由于其存在生产能耗低,制备的过程简易,在制备过程中产生的污染少,且环保等优点,近些年来得到了国内外研究人员的关注。如今,地质聚合物已经应用在生活中的诸多方面,例如相变储热材料、地质聚合物重金属吸附剂、新型胶凝材料等。但是,它们存在着强度不够、韧性较差等显著缺点。基于此,本文研究了以偏高岭土和去离子水为原料,以工业级水玻璃作为碱激发剂,使用不同分子量和不同掺量的聚乙二醇(PEG-4000)作为添加剂,以理论摩尔配比(SiO_2/Na_2O=1.3,Na_2O/Al_2O_3=0.8,SiO_2/Al_2O_3=2.96,H_2O/Na_2O=18)经机械搅拌均匀后得到地质聚合物浆料,注浆在20mm×20mm×20mm的立方试块模具中,在60℃恒温恒湿箱中养护24h后脱模得到立方形的地质聚合物复合材料。以复合材料的抗压强度和弹性模量为指标,采用了扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能试验机等测试仪器对样品的各项性能进行了分析。结果表明该配比下不同分子量和不同掺量的PEG能够提高地质聚合物的强度和韧性,地质聚合物的脆性有所改善,随着PEG掺量的增加,地质聚合物复合材料的抗压强度先增加后降低,弹性模量逐渐降低,并且PEG的加入不会影响地质聚合物相结构的稳定性。

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