一種磷石膏作為原料生產用于PP材料的復合填料及其制備方法技術

本發明專利技術涉及PP材料用填料技術領域，尤其是一種磷石膏作為原料生產用于PP材料的復合填料及其制備方法，通過將磷石膏進行干混球磨、加水球磨、碳化結晶、改性離心、加入納米二氧化硅和加入石蠟后的炒制研磨，使得磷石膏中的雜質脫除難度較大，并且不需要在溫度為350℃以上操作，降低了能耗，而且還使得磷石膏的成分介于半水硫酸鈣、III型硬石膏、II型硬石膏之間，使得磷石膏的成分得到豐富，并且在這種豐富的石膏種類下，體現出磷石膏具有特殊的流變性和可塑性，以及其疏水性，使得其加入PP、PE、PVC等等聚合物材料生產中后，能夠有效的改善其強度和柔韌性，提高其品質。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術設及PP材料用填料
，尤其是一種憐石膏作為原料生產用于PP材 料的復合填料及其制備方法。
技術介紹
目前，我國堆存的憐石膏總量已經達到了 2.5億噸W上，而且每年新增的憐石膏 量也超過了 5000萬噸，大量的憐石膏堆放，不僅占用了±地資源，造成環境污染，而且還使 得憐石膏中的有用資源得到綜合利用，使得資源遭受損失。鑒于此，有研究者將憐石膏進行 處理，將其作為聚丙締等聚合物材料生產過程中的填料，使得憐石膏的應用范圍得到了拓 展，增加了憐石膏的綜合利用率。 但是，憐石膏是憐化工產業中排放出來的固體廢棄物，其成分比較復雜，含有大量 的雜質成分和結晶水，進而導致將憐石膏作為聚丙締材料生產過程中的填料，不僅會使得 擠塑成型過程中，由于溫度過高，導致憐石膏中的結晶水的穩定性發生變化，形成蒸氣，導 致擠塑的聚丙締材料出現氣泡，影響了聚丙締材料的品質；而且還使得憐石膏中的雜質成 分被添加入聚丙締材料中，導致獲得的聚丙締的品質較低，尤其是聚丙締的塑化程度W及 強度、柔初性等性能遭受影響。于是，又有研究者將憐石膏中的結晶水和雜質進行脫除后， 再將其應用與聚丙締材料等聚合物材料的生產領域，進而降低憐石膏中雜質與結晶水對聚 丙締等聚合物材料的品質影響；其采取的工藝將憐石膏在高溫環境下進行般燒研磨處理， 使得結晶水倍除去的同時，通過研磨降低雜質的含量；該工藝不僅能耗較大，成本較高，并 且對于憐石膏中的結晶水和雜質的脫除難度較大，使得聚丙締材料生產的成本較大；并且 獲得的憐石膏由于被研磨和般燒，使得其親水性較強，極易與空氣中的水分結合，再次形成 結晶水，并且獲得的憐石膏填料的分散性和密度均較高，進而影響憐石膏作為填料后影響 聚丙締等聚合物材料的品質，造成聚丙締材料生產的成本較高。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本專利技術提供一種憐石膏作為原料生產 用于PP材料的復合填料及其制備方法。 陽〇化]具體是通過W下技術方案得W實現的： 本專利技術的目的之一是提供一種憐石膏作為原料生產用于PP材料的復合填料制備 方法，將憐石膏、CTBA和乙醇按照比例球磨混合，并向其中加入水繼續球磨，導入超重力反 應器中，添加晶型控制劑，再向其中通入含有二氧化碳的氣體反應30-50min，其中二氧化碳 通入量為憐石膏重量的10-30%，得到漿液；并調整漿液濃度為65-75%，再將加入改性劑， 離屯、分離后，將離屯、液返回漿液的調濃處理步驟，將離屯、渣與納米二氧化娃混合后，置于溫 度為150-200°C的炒鍋中炒制處理40-70min，再將其置于研磨機中研磨，過120目篩，并控 制篩底料在過325目篩的篩余量為《15%;再向其中加入石蠟，置于溫度為180-200°C的鍋 爐中炒制20-30min，再將其研磨處理10-20min，即可。 所述的憐石膏、CTBA和乙醇的質量比為4-6 : 1 : 8-12。 所述的水，其加入量為憐石膏質量的1-3倍。 所述的加水繼續球磨，其時間為20-40min。 所述的晶型控制劑為娃酸鋼或娃酸巧，其添加量為憐石膏質量的0. 1-0. 3%。 所述的含有二氧化碳的氣體，其二氧化碳的體積濃度為15-30%。 所述的改性劑為鐵白粉、硬脂酸巧、硅烷偶聯劑中的兩種或者Ξ種W任意比混合， 占漿液總質量的1-4%。 所述的加入改性劑，其改性的溫度為55-75Γ，改性處理時間為70-90min，改性時 的抑值為8-9。 所述的納米二氧化娃，其加入量為離屯、渣質量的3-7% ;納米二氧化娃的顆粒度為 300-700nm。本專利技術的第二個目的是提供一種由上述方法制備的憐石膏作為原料生產用于PP材料的復合填料。 與現有技術相比，本專利技術的技術效果體現在：通過將憐石膏與CBTA、乙醇進行混合后球磨，并將其進行漿液球磨，使得憐石膏中 的雜質得到了有效的去除，再結合超重力反應器中，通入含有二氧化碳的氣體，使得憐石膏 中的游離巧離子形成少量的碳酸巧晶體，并結合改性劑的處理，使得碳酸巧結晶與憐石膏 中的硫酸巧發生增效作用，使得兩者相互之間形成孔隙結構，使得憐石膏形成海綿態的物 料，降低了密度；再結合離屯、分離，使得雜質和結晶水得到較大程度的除去，并且結合納米 二氧化娃加入后炒制研磨，使得娃元素與憐石膏中少量的氣元素發生玻化反應，降低憐石 膏中的雜質含量，提高了憐石膏的流變性和可塑性，降低其親水性；再結合加入石蠟后炒制 研磨處理，使得憐石膏顆粒表面形成一層疏水層，防止了憐石膏原料的填料在保存和PP材 料生產過程發生團聚。本專利技術還結合對各原料成分的加入的配合比W及處理過程中的工藝參數的限定， 使得獲得的填料在添加到PP材料生產過程中后，其能夠明顯的改善PP材料的強度和柔初 性，提高PP材料的品質。 本專利技術的另外一個突出的效果是通過將憐石膏進行干混球磨、加水球磨、碳化結 晶、改性離屯、、加入納米二氧化娃和加入石蠟后的炒制研磨，使得憐石膏中的雜質脫除難度 較大，并且不需要在溫度為350°CW上操作，降低了能耗，而且還使得憐石膏的成分介于半 水硫酸巧、III型硬石膏、II型硬石膏之間，使得憐石膏的成分得到豐富，并且在運種豐富 的石膏種類下，體現出憐石膏具有特殊的流變性和可塑性，W及其疏水性，使得其加入PP、 PE、PVC等等聚合物材料生產中后，能夠有效的改善其強度和柔初性，提高其品質。【具體實施方式】 下面結合具體的實施方式來對本專利技術的技術方案做進一步的限定，但要求保護的 范圍不僅局限于所作的描述。 本專利技術中下述實施例中的石蠟加入量均為占憐石膏質量的2%。采用固態石蠟處 理能夠實現對炒制處理后的憐石膏進行與空氣中的水分隔絕，提高了處理獲得的填料的疏 水性，提高其分散性，確保其在加入到PP材料生產過程中后的流變性和可塑性，提高了制 備的PP材料的強度和柔初性。在采用液態石蠟處理是，其效果明顯的優于固態石蠟。 陽〇巧實施例1 一種憐石膏作為原料生產用于PP材料的復合填料制備方法，將憐石膏、CTBA和 乙醇按照比例球磨混合，并向其中加入水繼續球磨，導入超重力反應器中，添加晶型控制 劑，再向其中通入含有二氧化碳的氣體反應30min，其中二氧化碳通入量為憐石膏重量的 10 %，得到漿液；并調整漿液濃度為65 %，再將加入改性劑，離屯、分離后，將離心液返回漿 液的調濃處理步驟，將離屯、渣與納米二氧化娃混合后，置于溫度為150°C的炒鍋中炒制處 理40min，再將其置于研磨機中研磨，過120目篩，并控制篩底料在過325目篩的篩余量 為《15%;再向其中加入石蠟，置于溫度為180°C的鍋爐中炒制20min，再將其研磨處理 lOmin，即可。 所述的憐石膏、CTBA和乙醇的質量比為4 : 1 : 8。所述的水，其加入量為憐石膏質量的1倍。 所述的加水繼續球磨，其時間為20min。 所述的晶型控制劑為娃酸鋼，其添加量為憐石膏質量的0. 1%。[002引所述的含有二氧化碳的氣體，其二氧化碳的體積濃度為15%。 所述的改性劑為鐵白粉、硬脂酸巧W任意比混合，占漿液總質量的1%。所述的加入改性劑，其改性的溫度為55°C，改性處理時間為70min，改性時的抑值 為8。 所述的納米二氧化娃，其加入量為離屯、渣質量的3% ;納米二氧化娃的顆粒度為 3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磷石膏作為原料生產用于PP材料的復合填料制備方法，其特征在于，將磷石膏、CTBA和乙醇按照比例球磨混合，并向其中加入水繼續球磨，導入超重力反應器中，添加晶型控制劑，再向其中通入含有二氧化碳的氣體反應30?50min，其中二氧化碳通入量為磷石膏重量的10?30％，得到漿液；并調整漿液濃度為65?75％，再將加入改性劑，離心分離后，將離心液返回漿液的調濃處理步驟，將離心渣與納米二氧化硅混合后，置于溫度為150?200℃的炒鍋中炒制處理40?70min，再將其置于研磨機中研磨，過120目篩，并控制篩底料在過325目篩的篩余量為≤15％；再向其中加入石蠟，置于溫度為180?200℃的鍋爐中炒制20?30min，再將其研磨處理10?20min，即可。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊步雷，楊永彬，向前勇，王偉，李澤鋼，
申請(專利權)人：貴州開磷集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：貴州;52