一種生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于聚氯乙烯材料的生產(chǎn)填料領域，具體涉及一種生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法。
【背景技術】
[0002]填充改性是塑料改性的基本手段之一，指在熟料成型加工過程中，加入無機或有機填料，從而使塑料材料的加工性能或使用性能得到改善，或降低原材料成本。在多數(shù)情況下，填料的費用問題直接影響生產(chǎn)成本的高低；并且隨著塑料材料應用領域不斷擴大，對材料的力學性能以及光、電、磁、阻燃等各方面的性能提出更高的要求，通過填充改性可容易的達到預期效果。
[0003]我國塑料工業(yè)起步較晚，最初常采用碳酸鈣為填料制備聚氯乙烯塑料，但無機填料與高分子材料的相容性差異大，因此使得碳酸鈣在聚氯乙烯塑料中的應用受到限制。如今，為提高填料的分散性，大量納米級填料蜂擁而出，但由于其成本高，工藝復雜的問題，迄今為止，塑料加工行業(yè)無論從加工設備，還是性能價格上都未做好使用納米級填料的準備；而采用高嶺土等傳統(tǒng)填料或者經(jīng)表面改性的填料，具有增塑效果，但這些顆粒物因表面能高或在高速運動碰撞摩擦下產(chǎn)生靜電而凝聚成團，而這種凝聚體在后續(xù)的加工中難以依靠機械剪切力打開，進而成為塑料材料中的白點，進而影響外觀品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決上述問題，提供一種性能穩(wěn)定、分散性優(yōu)的新型填料及其方法簡單、成本低的制備方法。
[0005]具體通過以下方案得以實現(xiàn):
[0006]—種生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，包括以下步驟:
[0007](1)將磷石膏研磨成粒度為32-65 μπι的顆粒物，在飽和蒸汽環(huán)境中進行熱處理，獲得α型半水石膏；
[0008](2)將α型半水石膏與乳化劑按10:(4-5)的質(zhì)量比攪拌均勻后進行乳化25-35min，再加入金屬離子物質(zhì)后，在硫化機上加熱15_20min，得到用作聚氯乙稀塑料填料的脂肪酸基磷石膏填料。
[0009]所述飽和蒸汽的溫度為180_200°C。
[0010]所述熱處理時間為60-90min。
[0011]所述乳化劑是由不飽和芳香族碳氫化合物、不飽和脂肪族碳氫化合物、飽和脂肪酸酰胺混合物、高分子脂肪酸酯按質(zhì)量比為1:1:(5-7): (5-7)組成。
[0012]進一步的，所述乳化劑是由不飽和芳香族碳氫化合物、不飽和脂肪族碳氫化合物、飽和脂肪酸酰胺混合物、高分子脂肪酸酯按質(zhì)量比為1:1:6:6組成。
[0013]所述乳化，其溫度為110_120°C。
[0014]所述金屬離子物質(zhì)的加入量為磷石膏用量的10% -15%。
[0015]所述金屬離子物質(zhì)為含有鋇、鈦的物質(zhì)之一或兩種。
[0016]所述硫化機加熱是先在溫度為180-190°C下加熱不小于8min，再加壓8_llMPa進行加熱。
[0017]所述硫化機加熱是先在溫度為186°C下加熱lOmin，再加壓9MPa進行加熱lOmin。
[0018]本發(fā)明的有益效果
[0019]本發(fā)明通過在飽和蒸汽環(huán)境中獲得α半水石膏，將其進行乳化、硫化，使得表面親水性轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷裕偻ㄟ^脂肪酸酯分子結構作用和金屬離子特性的配合，提高了填料的粘結強度，進而提高了填料與基體材料間的兩相界面粘結度。
[0020]在塑料加工中，加入本發(fā)明磷石膏填料，可達到增量及降低成本的作用，能改善塑料制品的物理力學性能、熱學性能、耐老化性能，并且克服塑料不耐低溫、低剛性、易膨脹性、易蠕變性等缺點。
[0021]通過傳統(tǒng)聚氯乙烯塑料的制備方法和配方，與碳酸鈣粒子的聚氯乙烯塑料的填充效果相比，本發(fā)明的聚氯乙烯填充體系使得聚氯乙烯的拉伸強度(47MPa)提高了約20%，沖擊強度提高了 1.5倍以上。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體的實施方式來對本發(fā)明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。
[0023]實施例1
[0024]—種生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，包括以下步驟:
[0025](1)將1kg磷石膏研磨成粒度為40 μ m的顆粒物，在飽和蒸汽環(huán)境中進行熱處理，獲得α型半水石膏；
[0026](2)將α型半水石膏與乳化劑按10:4.3的質(zhì)量比攪拌均勻后進行乳化30min，再加入金屬離子物質(zhì)后，在硫化機上加熱18min，得到用作聚氯乙稀塑料填料的脂肪酸基磷石膏填料。
[0027]所述飽和蒸汽的溫度為200 °C。
[0028]所述熱處理時間為90min。
[0029]所述乳化劑是由不飽和芳香族碳氫化合物、不飽和脂肪族碳氫化合物、飽和脂肪酸酰胺混合物、高分子脂肪酸酯按質(zhì)量比為1:1:5.1:5.1組成。
[0030]所述乳化，其溫度為114°C。
[0031]所述金屬咼子物質(zhì)的加入量為磷石霄用量的15%。
[0032]所述金屬離子物質(zhì)為含有二氧化鈦。
[0033]所述硫化機加熱是先在溫度為190°C下加熱9min，再加壓lOMPa進行加熱9min。
[0034]實施例2
[0035]—種生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，包括以下步驟:
[0036](1)將2kg磷石膏研磨成粒度為65 μ m的顆粒物，在飽和蒸汽環(huán)境中進行熱處理，獲得α型半水石膏；
[0037](2)將α型半水石膏與乳化劑按10:5的質(zhì)量比攪拌均勻后進行乳化25min，再加入金屬離子物質(zhì)后，在硫化機上加熱15min，得到用作聚氯乙稀塑料填料的脂肪酸基磷石膏填料。
[0038]所述飽和蒸汽的溫度為180°C。
[0039]所述熱處理時間為60min。
[0040]所述乳化劑是由不飽和芳香族碳氫化合物、不飽和脂肪族碳氫化合物、飽和脂肪酸酰胺混合物、高分子脂肪酸酯按質(zhì)量比為1:1:5:5組成。
[0041]所述乳化，其溫度為112°C。
[0042]所述金屬離子物質(zhì)的加入量為磷石膏用量的10%。
[0043]所述金屬離子物質(zhì)為硫酸鋇、四氯化鈦。
[0044]所述硫化機加熱是先在溫度為186°C下加熱lOmin，再加壓llMPa進行加熱5min。
[0045]實施例3
[0046]—種生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，包括以下步驟:
[0047](1)將1.2kg磷石膏研磨成粒度為35 μπι的顆粒物，在飽和蒸汽環(huán)境中進行熱處理，獲得α型半水石膏；
[0048](2)將α型半水石膏與乳化劑按10:4.5的質(zhì)量比攪拌均勻后進行乳化25min，再加入金屬離子物質(zhì)后，在硫化機上加熱18min，得到用作聚氯乙稀塑料填料的脂肪酸基磷石膏填料。
[0049]所述飽和蒸汽的溫度為190°C。
[0050]所述熱處理時間為75min。
[0051]所述乳化劑是由不飽和芳香族碳氫化合物、不飽和脂肪族碳氫化合物、飽和脂肪酸酰胺混合物、高分子脂肪酸酯按質(zhì)量比為1:1:6:6組成。
[0052]所述乳化，其溫度為110°C。
[0053]所述金屬離子物質(zhì)的加入量為磷石膏用量的13%。
[0054]所述金屬離子物質(zhì)為氯化鋇。
[0055]所述硫化機加熱是先在溫度為180°C下加熱8min，再加壓8MPa進行加熱lOmin。
[0056]實施例4
[0057]—種生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，包括以下步驟:
[0058](1)將1.2kg磷石膏研磨成粒度為47 μπι的顆粒物，在飽和蒸汽環(huán)境中進行熱處理，獲得α型半水石膏；
[0059](2)將α型半水石膏與乳化劑按10:4.1的質(zhì)量比攪拌均勻后進行乳化27min，再加入金屬離子物質(zhì)后，在硫化機上加熱20min，得到用作聚氯乙稀塑料填料的脂肪酸基磷石膏填料。
[0060]所述飽和蒸汽的溫度為187°C。
[0061]所述熱處理時間為65min。
[0062]所述乳化劑是由不飽和芳香族碳氫化合物、不飽和脂肪族碳氫化合物、飽和脂肪酸酰胺混合物、高分子脂肪酸酯按質(zhì)量比為1:1:5.3:5.3組成。
[0063]所述乳化，其溫度為113°C。
[0064]所述金屬離子物質(zhì)的加入量為磷石膏用量的12.8%。
[0065]所述金屬離子物質(zhì)為鈦白粉。
[0066]所述硫化機加熱是先在溫度為182°C下加熱12min，再加壓8.5MPa進行加熱。
[0067]實施例5
[0068]—種生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，包括以下步驟:
[0069](1)將10公斤磷石膏研磨成粒度為60 μ m的顆粒物，在飽和蒸汽環(huán)境中進行熱處理，獲得α型半水石膏；
[0070](2)將α型半水石膏與乳化劑按10:4.3的質(zhì)量比攪拌均勻后進行乳化31min，再加入金屬離子物質(zhì)后，在硫化機上加熱17min，得到用作聚氯乙稀塑料填料的脂肪酸基磷石膏填料。
[0071]所述飽和蒸汽的溫度為196°C。
[0072]所述熱處理時間為86min。
[0073]所述乳化劑是由不飽和芳香族碳氫化合物、不飽和脂肪族碳氫化合物、飽和脂肪酸酰胺混合物、高分子脂肪酸酯按質(zhì)量比為1:1:7:7組成。
[0074]所述乳化，其溫度為116°C。
[0075]所述金屬離子物質(zhì)的加入量為磷石膏用量的11.7%。
[0076]所述金屬離子物質(zhì)為鈦白粉。
[0077]所述硫化機加熱是先在溫度為186°C下加熱16min，再加壓9.5MPa進行加熱10mino
【主權項】
1.一種生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將磷石膏研磨成粒度為32-65μπι的顆粒物，在飽和蒸汽環(huán)境中進行熱處理，獲得α型半水石膏； (2)將α型半水石膏與乳化劑按10:(4-5)的質(zhì)量比攪拌均勻后進行乳化25-35min，再加入金屬離子物質(zhì)后，在硫化機上加熱15_20min，得到用作聚氯乙烯塑料填料的脂肪酸基磷石膏填料。2.如權利要求1所述的生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，其特征在于，所述飽和蒸汽的溫度為180-200 °C。3.如權利要求1所述的生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，其特征在于，所述熱處理時間為60-90min。4.如權利要求1所述的生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，其特征在于，所述乳化劑是由不飽和芳香族碳氫化合物、不飽和脂肪族碳氫化合物、飽和脂肪酸酰胺混合物、高分子脂肪酸酯按質(zhì)量比為1:1:(5-7): (5-7)組成。5.如權利要求4所述的生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，其特征在于，所述乳化劑是由不飽和芳香族碳氫化合物、不飽和脂肪族碳氫化合物、飽和脂肪酸酰胺混合物、高分子脂肪酸酯按質(zhì)量比為1:1:6:6組成。6.如權利要求1所述的生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，其特征在于，所述乳化，其溫度為 110-120°C。7.如權利要求1所述的生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，其特征在于，所述金屬離子物質(zhì)的加入量為磷石霄用量的10% -15%。8.如權利要求1或6所述的生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，其特征在于，所述金屬離子物質(zhì)為含有鋇、鈦的物質(zhì)之一或兩種。9.如權利要求1所述的生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，其特征在于，所述硫化機加熱是先在溫度為180-190°C下加熱不小于8min，再加壓8_llMPa進行加熱。10.如權利要求1所述的生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，其特征在于，所述硫化機加熱是先在溫度為186°C下加熱lOmin，再加壓9MPa進行加熱lOmin。
【專利摘要】本發(fā)明屬于聚氯乙烯材料的生產(chǎn)填料領域，具體涉及一種生產(chǎn)聚氯乙烯塑料填料的制備方法，將磷石膏研磨成粒度為32-65μm的顆粒物，在飽和蒸汽環(huán)境中進行熱處理，獲得α型半水石膏；將其與乳化劑按10:(4-5)的質(zhì)量比攪拌均勻后進行乳化25-35min，再加入金屬離子物質(zhì)后，在硫化機上加熱15-20min，得到用作聚氯乙烯塑料填料的脂肪酸基磷石膏填料，本發(fā)明磷石膏填料，具有增量補強和降低成本的作用，能改善塑料制品的物理力學性能、熱學性能、耐老化性能，并且克服塑料不耐低溫、低剛性、易膨脹性、易蠕變性等缺點。
【IPC分類】B29C35/02, C08K3/32, C08L27/06
【公開號】CN105345969
【申請?zhí)枴緾N201510845778
【發(fā)明人】楊永彬, 楊步雷, 向前勇, 王偉, 李澤鋼
【申請人】貴州開磷集團股份有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月29日