本發(fā)明涉及一種聚丙烯改性劑的制備方法，具體指將重晶石尾礦粉加工改性成聚丙烯改性劑的方法，屬于固體廢棄物資源再生利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
重晶石是制取鋇和鋇化物的重要工業(yè)礦物原料。它廣泛用于生產(chǎn)含鋇的化學(xué)品、重晶石粉和鋅鋇白，用于白色染料、醫(yī)藥、軍工、鉆井泥漿加重劑（防止井噴）、制漆等方面，用途較為廣泛。重晶石在我國(guó)分布較廣, 已探明儲(chǔ)量3.6億噸, 全國(guó)重晶石生產(chǎn)規(guī)模93.2 萬噸。目前對(duì)其開采剝離產(chǎn)生的尾礦廢棄不用，這既占用土地, 又污染環(huán)境。尾礦中除主要含有BaSO4外，還有少量CaO、SiO2，Al2O3及其它微量元素, 如將其開發(fā)成聚丙烯制品的補(bǔ)強(qiáng)劑，不僅可以提高聚丙烯制品的質(zhì)量和產(chǎn)量，降低其成本，還能實(shí)現(xiàn)重晶石尾礦的資源化利用，消除其環(huán)境危害，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種重晶石尾礦粉改性的聚丙烯材料的制備方法，重晶石尾礦經(jīng)本方法改性后添加到聚丙烯中能夠起到降低成本的作用，同時(shí)保證聚丙烯的性能滿足應(yīng)用要求，特別是滿足家用轎車內(nèi)飾材料中的應(yīng)用的要求。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
第一步，通過下列方法步驟獲得重晶石尾礦粉填料：
以湖北省西部重晶石礦區(qū)的重晶石尾礦粉為原料進(jìn)行加工改性。首先使用轉(zhuǎn)筒式烘干機(jī)在150 ℃下將重晶石尾礦粉干燥使物料含水量小于2.0%；隨后使用直線振動(dòng)篩去除大顆粒后得到細(xì)度在40目以上的物料，并使用干粉式磁選機(jī)進(jìn)行除鐵；然后將磁選后的物料使用球磨機(jī)粉碎并經(jīng)渦流式選粉機(jī)選粉得到粒徑小于45微米的細(xì)粉；將細(xì)粉放入高速混合機(jī)中后將不同改性劑分批次加入，并以1500 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌混合；混勻后送入超細(xì)微粉磨中進(jìn)行粉磨至細(xì)達(dá)到800目以上；最后使用轉(zhuǎn)筒式烘干機(jī)在180 ℃下將物料干燥至含水量小于1.0%，造粒后儲(chǔ)存在防潮儲(chǔ)料倉中備用；
其中用于粉磨物料除鐵的干粉式磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度高于16000 Gs；
其中改性劑包括硬脂酸、硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑，其含量分別為除鐵后物料重量的0.5%，1.0%和2.5%；所用硬脂酸型號(hào)為1838，由南通市康橋油脂有限公司提供；所用硅烷偶聯(lián)劑為雙-（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物，型號(hào)為 KH-845-4，由南京曙光化工集團(tuán)有限公司提供；所用鈦酸酯偶聯(lián)劑為三硬酯酸鈦酸異丙酯，型號(hào)為NDZ-130，由南京曙光化工集團(tuán)有限公司提供；
其中分批次加入改性劑的方法包括首先加入硬脂酸，并以1500 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌混合15分鐘；然后加入硅烷偶聯(lián)劑，并以1500 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌混合15分鐘；最后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，并以1500 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌混合15分鐘；
其中的造粒過程使用蒸汽造粒機(jī)對(duì)粉料進(jìn)行造粒，得到粒徑為1~5毫米顆粒，可作為聚丙烯的改性填料使用。
第二步，按照下列配方進(jìn)行配料：100重量份的共聚聚丙烯樹脂，20~30重量份的重晶石尾礦粉填料，20重量份的八溴醚，3.5重量份的三氧化二銻，3重量份的氫氧化鋁，1重量份硬脂酸鋅，1重量份的抗氧化劑1010。
第三步，按照下列步驟制備重晶石尾礦粉改性的聚丙烯材料：將聚丙烯樹脂、重晶石尾礦粉填料和其他添加劑按照重量份在混合器中中初步混合5 分鐘，然后加入螺桿擠出機(jī)中擠出，經(jīng)冷卻、切粒、干燥后得到重晶石尾礦粉改性的聚丙烯材料。
本方法的優(yōu)點(diǎn)是：將重晶石尾礦廢棄物資源化加工改性作為聚丙烯的補(bǔ)強(qiáng)劑，在廢物利用的同時(shí)能夠降低聚丙烯制品的成本，提高聚丙烯制品的產(chǎn)量；同時(shí)還能減少環(huán)境污染，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
第一步，通過下列方法步驟獲得重晶石尾礦粉填料：
以湖北省西部重晶石礦區(qū)的重晶石尾礦粉為原料進(jìn)行加工改性。首先使用轉(zhuǎn)筒式烘干機(jī)在150 ℃下將重晶石尾礦粉干燥使物料含水量小于2.0%；隨后使用直線振動(dòng)篩去除大顆粒后得到細(xì)度在40目以上的物料，并使用磁場(chǎng)強(qiáng)度高于16000 Gs干粉式磁選機(jī)進(jìn)行除鐵；然后將磁選后的物料使用球磨機(jī)粉碎并經(jīng)渦流式選粉機(jī)選粉得到粒徑小于45微米的細(xì)粉。
將細(xì)粉放入高速混合機(jī)中，使用改性劑進(jìn)行改性。先加入物料重量0.5%的硬脂酸（型號(hào)為1838，由南通市康橋油脂有限公司提供），并以1500 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌混合15分鐘；隨后加入物料重量1.0%的硅烷偶聯(lián)劑雙-（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物（型號(hào)為 KH-845-4，由南京曙光化工集團(tuán)有限公司提供），并以1500 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌混合15分鐘；最后加入物料重量1.5%的鈦酸酯偶聯(lián)劑三硬酯酸鈦酸異丙酯（型號(hào)為NDZ-130，由南京曙光化工集團(tuán)有限公司提供），并以1500 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌混合15分鐘；混勻后送入超細(xì)微粉磨中進(jìn)行粉磨至細(xì)達(dá)到800目以上；使用轉(zhuǎn)筒式烘干機(jī)在180 ℃下將物料干燥至含水量小于1.0%；最后使用蒸汽造粒機(jī)對(duì)粉料進(jìn)行造粒，得到粒徑為1~5毫米顆粒，作為聚丙烯的改性填料使用。
第二步，按照下列配方進(jìn)行配料：100重量份的共聚聚丙烯樹脂，20重量份的重晶石尾礦粉，20重量份的八溴醚，3.5重量份的三氧化二銻，3重量份的氫氧化鋁，1重量份硬脂酸鋅，1重量份的抗氧化劑1010。
第三步，按照下列步驟制備重晶石尾礦粉改性的聚丙烯材料：將聚丙烯樹脂、重晶石尾礦粉填料和其他添加劑按照重量份在混合器中中初步混合5 分鐘，然后加入螺桿擠出機(jī)中擠出，經(jīng)冷卻、切粒、干燥后得到重晶石尾礦粉改性的聚丙烯材料。
采用GB1040 塑料拉伸試驗(yàn)方法制備標(biāo)準(zhǔn)重晶石尾礦粉改性的聚丙烯材料測(cè)試樣品，測(cè)試其拉伸強(qiáng)度為23.7 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為62.7%，彎曲強(qiáng)度為37.4 MPa，沖擊強(qiáng)度為9.7 kJ/m2。
實(shí)施例2
將實(shí)施例1中重晶石尾礦粉填料重量份改為25，其余部分與實(shí)施例1完全相同。采用GB1040 塑料拉伸試驗(yàn)方法制備標(biāo)準(zhǔn)重晶石尾礦粉改性的聚丙烯材料測(cè)試樣品，測(cè)試其拉伸強(qiáng)度為21.2 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為60.3%，彎曲強(qiáng)度為33.1 MPa，沖擊強(qiáng)度為11.2 kJ/m2。
實(shí)施例3
將實(shí)施例1中重晶石尾礦粉填料重量份改為30，其余部分與實(shí)施例1完全相同。采用GB1040 塑料拉伸試驗(yàn)方法制備標(biāo)準(zhǔn)重晶石尾礦粉改性的聚丙烯材料測(cè)試樣品，測(cè)試其拉伸強(qiáng)度為19.4 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為59.8%，彎曲強(qiáng)度為30.7 MPa，沖擊強(qiáng)度為13.4 kJ/m2。