一種磷石膏作為原料生產(chǎn)用于pp材料的復(fù)合填料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及PP材料用填料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種憐石膏作為原料生產(chǎn)用于PP材 料的復(fù)合填料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國堆存的憐石膏總量已經(jīng)達(dá)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(huán)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(jìn)行 處理，將其作為聚丙締等聚合物材料生產(chǎn)過程中的填料，使得憐石膏的應(yīng)用范圍得到了拓 展，增加了憐石膏的綜合利用率。
[0003] 但是，憐石膏是憐化工產(chǎn)業(yè)中排放出來的固體廢棄物，其成分比較復(fù)雜，含有大量 的雜質(zhì)成分和結(jié)晶水，進(jìn)而導(dǎo)致將憐石膏作為聚丙締材料生產(chǎn)過程中的填料，不僅會(huì)使得 擠塑成型過程中，由于溫度過高，導(dǎo)致憐石膏中的結(jié)晶水的穩(wěn)定性發(fā)生變化，形成蒸氣，導(dǎo) 致擠塑的聚丙締材料出現(xiàn)氣泡，影響了聚丙締材料的品質(zhì)；而且還使得憐石膏中的雜質(zhì)成 分被添加入聚丙締材料中，導(dǎo)致獲得的聚丙締的品質(zhì)較低，尤其是聚丙締的塑化程度W及 強(qiáng)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(jié)晶水和雜質(zhì)進(jìn)行脫除后， 再將其應(yīng)用與聚丙締材料等聚合物材料的生產(chǎn)領(lǐng)域，進(jìn)而降低憐石膏中雜質(zhì)與結(jié)晶水對(duì)聚 丙締等聚合物材料的品質(zhì)影響；其采取的工藝將憐石膏在高溫環(huán)境下進(jìn)行般燒研磨處理， 使得結(jié)晶水倍除去的同時(shí)，通過研磨降低雜質(zhì)的含量；該工藝不僅能耗較大，成本較高，并 且對(duì)于憐石膏中的結(jié)晶水和雜質(zhì)的脫除難度較大，使得聚丙締材料生產(chǎn)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(qiáng)，極易與空氣中的水分結(jié)合，再次形成 結(jié)晶水，并且獲得的憐石膏填料的分散性和密度均較高，進(jìn)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(zhì)，造成聚丙締材料生產(chǎn)的成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種憐石膏作為原料生產(chǎn) 用于PP材料的復(fù)合填料及其制備方法。 陽〇化]具體是通過W下技術(shù)方案得W實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明的目的之一是提供一種憐石膏作為原料生產(chǎn)用于PP材料的復(fù)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(xù)球磨，導(dǎo)入超重力反 應(yīng)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(yīng)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(diào)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(diào)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(jī)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。
[0007] 所述的憐石膏、CTBA和乙醇的質(zhì)量比為4-6 : 1 : 8-12。
[0008] 所述的水，其加入量為憐石膏質(zhì)量的1-3倍。
[0009] 所述的加水繼續(xù)球磨，其時(shí)間為20-40min。
[0010] 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(zhì)量的0. 1-0. 3%。
[0011] 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%。
[0012] 所述的改性劑為鐵白粉、硬脂酸巧、硅烷偶聯(lián)劑中的兩種或者Ξ種W任意比混合， 占漿液總質(zhì)量的1-4%。
[0013] 所述的加入改性劑，其改性的溫度為55-75Γ，改性處理時(shí)間為70-90min，改性時(shí) 的抑值為8-9。
[0014] 所述的納米二氧化娃，其加入量為離屯、渣質(zhì)量的3-7% ;納米二氧化娃的顆粒度為 300-700nm。
[0015]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種由上述方法制備的憐石膏作為原料生產(chǎn)用于PP材料的復(fù)合填料。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在：
[0017]通過將憐石膏與CBTA、乙醇進(jìn)行混合后球磨，并將其進(jìn)行漿液球磨，使得憐石膏中 的雜質(zhì)得到了有效的去除，再結(jié)合超重力反應(yīng)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(jié)合改性劑的處理，使得碳酸巧結(jié)晶與憐石膏 中的硫酸巧發(fā)生增效作用，使得兩者相互之間形成孔隙結(jié)構(gòu)，使得憐石膏形成海綿態(tài)的物 料，降低了密度；再結(jié)合離屯、分離，使得雜質(zhì)和結(jié)晶水得到較大程度的除去，并且結(jié)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(fā)生玻化反應(yīng)，降低憐石 膏中的雜質(zhì)含量，提高了憐石膏的流變性和可塑性，降低其親水性；再結(jié)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(chǎn)過程發(fā)生團(tuán)聚。
[0018]本發(fā)明還結(jié)合對(duì)各原料成分的加入的配合比W及處理過程中的工藝參數(shù)的限定， 使得獲得的填料在添加到PP材料生產(chǎn)過程中后，其能夠明顯的改善PP材料的強(qiáng)度和柔初 性，提高PP材料的品質(zhì)。
[0019] 本發(fā)明的另外一個(gè)突出的效果是通過將憐石膏進(jìn)行干混球磨、加水球磨、碳化結(jié) 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(zhì)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(yùn)種豐富 的石膏種類下，體現(xiàn)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(chǎn)中后，能夠有效的改善其強(qiáng)度和柔初性，提高其品質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的 范圍不僅局限于所作的描述。
[0021] 本發(fā)明中下述實(shí)施例中的石蠟加入量均為占憐石膏質(zhì)量的2%。采用固態(tài)石蠟處 理能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)炒制處理后的憐石膏進(jìn)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(chǎn)過程中后的流變性和可塑性，提高了制 備的PP材料的強(qiáng)度和柔初性。在采用液態(tài)石蠟處理是，其效果明顯的優(yōu)于固態(tài)石蠟。 陽〇巧實(shí)施例1
[0023] 一種憐石膏作為原料生產(chǎn)用于PP材料的復(fù)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(xù)球磨，導(dǎo)入超重力反應(yīng)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(yīng)30min，其中二氧化碳通入量為憐石膏重量的 10 %，得到漿液；并調(diào)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(diào)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(jī)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。
[0024] 所述的憐石膏、CTBA和乙醇的質(zhì)量比為4 : 1 : 8。
[00巧]所述的水，其加入量為憐石膏質(zhì)量的1倍。
[0026] 所述的加水繼續(xù)球磨，其時(shí)間為20min。
[0027] 所述的晶型控制劑為娃酸鋼，其添加量為憐石膏質(zhì)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%。
[0029] 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(zhì)量的1%。
[0030]所述的加入改性劑，其改性的溫度為55°C，改性處理時(shí)間為70min，改性時(shí)的抑值 為8。
[0031] 所述的納米二氧化娃，其加入量為離屯、渣質(zhì)量的3% ;納米二氧化娃的顆粒度為 300nm。 陽0巧 實(shí)施例2
[0033] 一種憐石膏作為原料生產(chǎn)用于PP材料的復(fù)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(xù)球磨，導(dǎo)入超重力反應(yīng)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(yīng)50min，其中二氧化碳通入量為憐石膏重量的 30%，得到漿液；并調(diào)整漿液濃度為75%，再將加入改性劑，離屯、分離后，將離屯、液返回漿 液的調(diào)濃處理步驟，將離屯、渣與納米二氧化娃混合后，置于溫度為200°C的炒鍋中炒制處 理70min，再將其置于研磨機(jī)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200°C的鍋爐中炒制30min，再將其研磨處理 20min，即可。
[0034] 所述的憐石膏、CTBA和乙醇的質(zhì)量比為6 : 1 : 12。 陽035] 所述的水，其加入量為憐石膏質(zhì)量的3倍。
[0036] 所述的加水繼續(xù)球磨，其時(shí)間為40min。
[0037] 所述的晶型控制劑為娃酸巧，其添加量為憐石膏質(zhì)量的0.3%。
[003引所述的含有二氧化碳的氣體，其二氧化碳的體積濃度為30%。
[0039] 所述的改性劑為硬脂酸巧、硅烷偶聯(lián)劑W任意比混合，占漿液總質(zhì)量的4%。 W40] 所述的加入改性劑，其改性的溫度為75°C，改性處理時(shí)間為90