题目：石棉尾矿复合利用技术分析

矿产资源是人类赖以生存和社会发展的重要物质基础与来源，但它又是一种不可再生的资源。石棉由于拥有轻质高强的性质并且价格适中一度成为最常用的建筑材料之一。然而，随着石棉的开采，大量的尾矿也随之产生，造成了资源浪费和环境污染。本文提出了一种新型回收利用石棉尾矿资源的办法，即将石棉尾矿作为增强填料添加到聚丙烯基体中制备石棉尾矿/聚丙烯基复合材料，并从材料的机械性能、热学性能对其进行研究。

本文介绍的制备方法为熔融法制备复合材料。实验过程中，石棉尾矿经过粉碎、研磨并用硅烷偶联剂进行简单化学修饰后，添加到聚丙烯基体中可以显著提高聚合物的机械性能，并且可以提高其热分解温度和氧指数。3 wt. %尾矿填料的复合材料在时可以达到最高的拉伸强度，但复合材料的综合机械性能在填料含量18 wt. %时可以达到最优值。石棉尾矿/聚丙烯基复合材料的热分解温度和氧指数随着填料含量的增加而提高，因此也改善了聚丙烯基体在实际应用中不耐高温和易燃的缺点。

本文还对比了石棉尾矿/聚丙烯基复合材料和石棉短纤维/聚丙烯基复合材料的机械性能。结果表明石棉尾矿中起主要增强作用的为石棉尾矿颗粒，尾矿中的石棉短纤维由于长径比较大，在材料制备中容易团聚，形成缺陷造成复合材料强度的降低；而尾矿中的球形颗粒硬度较高，且与聚合物基体的接触面积较大，可以更好地提高复合材料的机械性能。

为了改善复合材料的机械性能，增强填料和基体之间的结合力十分重要。改性剂作为连接无机极性填料和有机非极性聚合物的桥梁，能够有效增强填料和基体之间的结合。本文研究了硅烷偶联剂、马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙烯-辛烯共聚体作为石棉短纤维/聚丙烯基体的增容剂对复合材料机械性能的影响。发现硅烷偶联剂与填料的结合力最强，增容效果最好；马来酸酐接枝聚丙烯的增容效果次之，但是能够显著提高聚丙烯基体的机械强度；马来酸酐接枝聚乙烯-辛烯共聚体增容效果十分一般，但是与聚丙烯混合后基体韧性可以显著改善，缺口冲击强度是纯聚丙烯的3倍多。因而在实际操作中，可以根据实际需要选择不同的增容剂，或者可以两两结合使用，以达到需要的效果。