一種粉狀磷石膏填料及其制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于PVC生產(chǎn)填料領(lǐng)域，具體涉及一種粉狀磷石膏填料及其制備。
【背景技術(shù)】
[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(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，對材料的力學(xué)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(yù)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(yīng)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(fù)雜的問題，迄今為止，塑料加工行業(yè)無論從加工設(shè)備，還是性能價格上都未做好使用納米級填料的準(zhǔn)備；并且填料中某些金屬離子，常與有機樹脂直接或間接作用，影響樹脂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如在聚乙烯樹脂中，鐵、銅離子等金屬離子不但影響制品的色澤，而且在加工時會使樹脂解聚，進而影響熱穩(wěn)定性；進一步，在耐高溫塑料中，含招離子的填料在加熱至300°C以上，填料結(jié)構(gòu)中水放出，使塑料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種質(zhì)優(yōu)、熱穩(wěn)定性好的磷石膏填料，及其成本低、工藝簡單的制備方法。
[0005]具體通過以下方案得以實現(xiàn):
[0006]—種粉狀磷石膏填料，原料按重量份配比包括:100-150份磷石膏、2-4份分散劑、3-7份加工助劑。
[0007]所述分散劑為石蠟、檸檬酸酯、硬脂酸鹽、聚丙烯蠟、聚乙烯蠟中的一種或多種混合物。。
[0008]所述加工助劑為木質(zhì)素。
[0009]其制備方法為:將磷石膏進行升溫?zé)Y(jié)至磷石膏表面溫度為180_190°C后，經(jīng)研磨至粒徑為60-80 μ m，冷卻至常溫，獲得β型半水石膏；添加加工助劑和分散劑并進行高速混合5-8min，經(jīng)恒溫養(yǎng)護30_60min后，再磨成粉狀，獲得粉狀磷石膏填料。
[0010]所述升溫?zé)Y(jié)是先在溫度為100°C下燒20min，然后以速率為5_8°C /min進行升溫。
[0011]所述高速混合，其轉(zhuǎn)速為700-800r/min。
[0012]所述恒溫養(yǎng)護，其溫度為60-90 °C。
[0013]本發(fā)明的有益效果
[0014]磷石膏經(jīng)燒結(jié)預(yù)處理，去除磷石膏中的雜質(zhì)和結(jié)晶水，提高磷石膏的白度，并生成β型半水石膏，再經(jīng)粉磨控制顆粒粒徑，滿足PVC填料的基本要求，成本低；采用粉磨和高速混合用木質(zhì)素對磷石膏進行改性，其改性均勻，改性效果好，可提高PVC的耐熱性和機械性能；改性后的磷石膏表面的自由身減少，并且改性過程中無外加水進入，防止了 β型半水石膏遇水吸濕，進而降低了填料的起泡性；再通過恒溫養(yǎng)護，進一步改性β型半水石膏性能，提高磷石膏填料的熱穩(wěn)定性能，利用分散劑改善木質(zhì)素在β型半水石膏中分布，使得填料應(yīng)用于PVC材料，有利于抑制PVC材料老化降解，并且分散劑的作用能夠充當(dāng)木質(zhì)素和PVC之間的相容劑，通過合理控制技術(shù)參數(shù)，β型半水石膏、木質(zhì)素與分散劑具有良好的協(xié)同效應(yīng)，可對磷石膏中金屬離子進行絡(luò)合，進而消除金屬離子對PVC材料的加工過程中的不良影響，進而使得PVC材料的初期熱穩(wěn)定性、耐熱老化性能、綜合力學(xué)性能指標(biāo)得以提尚ο
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體的實施方式來對本發(fā)明的技術(shù)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。
[0016]實施例1
[0017]一種粉狀磷石膏填料，原料包括:110kg磷石膏、4kg分散劑、6kg玉米秸桿木質(zhì)素。
[0018]所述分散劑按質(zhì)量比為:石蠟、檸檬酸酯、硬脂酸鹽、聚丙烯蠟、聚乙烯蠟=
1:1:1:1:1ο
[0019]其制備方法為:將磷石膏進行升溫?zé)Y(jié)至磷石膏表面溫度為180_190°C后，經(jīng)研磨至粒徑為70μπι，冷卻至常溫，獲得β型半水石膏；添加加工助劑和分散劑并在轉(zhuǎn)速為708r/min下混合6min，再置于溫度為75°C下恒溫養(yǎng)護35min后，再磨成粉狀，獲得粉狀磷石膏填料。
[0020]所述升溫?zé)Y(jié)是先在溫度為100°C下燒20min，然后以速率為7V /min進行升溫。
[0021]實施例2
[0022]—種粉狀磷石膏填料，原料包括:140kg磷石膏、2.6kg分散劑、4.8kg針葉木質(zhì)素。
[0023]所述分散劑為梓檬酸酯。
[0024]其制備方法為:將磷石膏進行升溫?zé)Y(jié)至磷石膏表面溫度為188°C后，經(jīng)研磨至粒徑為73 μ m，冷卻至常溫，獲得β型半水石膏；添加加工助劑和分散劑并在轉(zhuǎn)速為780r/min下混合7min，再置于溫度為70°C下恒溫養(yǎng)護50min后，再磨成粉狀，獲得粉狀磷石膏填料。
[0025]所述升溫?zé)Y(jié)是先在溫度為100°C下燒20min，然后以速率為5°C /min進行升溫。
[0026]實施例3
[0027]—種粉狀磷石膏填料，原料包括:130kg磷石膏、2kg分散劑、4kg竹堿木質(zhì)素。
[0028]所述分散劑按質(zhì)量比為:石蠟、檸檬酸酯、聚丙烯蠟、聚乙烯蠟=1:1:1:2ο
[0029]其制備方法為:將磷石膏進行升溫?zé)Y(jié)至磷石膏表面溫度為185°C后，經(jīng)研磨至粒徑為75-80 μπι，冷卻至常溫，獲得β型半水石膏；添加加工助劑和分散劑并在轉(zhuǎn)速為700r/min下混合5min，再置于溫度為87°C下恒溫養(yǎng)護60min后，再磨成粉狀，獲得粉狀磷石膏填料。
[0030]所述升溫?zé)Y(jié)是先在溫度為100°C下燒20min，然后以速率為8°C /min進行升溫。
[0031]實施例4
[0032]—種粉狀磷石膏填料，原料包括:145kg磷石膏、3kg分散劑、4.5kg闊葉木質(zhì)素。
[0033]所述分散劑按質(zhì)量比為:石蠟、檸檬酸酯、硬脂酸鹽、聚丙烯蠟、聚乙烯蠟=
1:1:2:1:3ο
[0034]其制備方法為:將磷石膏進行升溫?zé)Y(jié)至磷石膏表面溫度為190°C后，經(jīng)研磨至粒徑為65-68 μπι，冷卻至常溫，獲得β型半水石膏；添加加工助劑和分散劑并在轉(zhuǎn)速為800r/min下混合5min，再置于溫度為65°C下恒溫養(yǎng)護30min后，再磨成粉狀，獲得粉狀磷石膏填料。
[0035]所述升溫?zé)Y(jié)是先在溫度為100°C下燒20min，然后以速率為6°C /min進行升溫。
[0036]實施例5
[0037]—種粉狀磷石膏填料，原料包括:105kg磷石膏、3kg分散劑、7kg禾本科木質(zhì)素。
[0038]所述分散劑為硬脂酸鈉。
[0039]其制備方法為:將磷石膏進行升溫?zé)Y(jié)至磷石膏表面溫度為180°C后，經(jīng)研磨至粒徑為75 μ m，冷卻至常溫，獲得β型半水石膏；添加加工助劑和分散劑并在轉(zhuǎn)速為730r/min下混合8min，再置于溫度為60°C下恒溫養(yǎng)護45min后，再磨成粉狀，獲得粉狀磷石膏填料。
[0040]所述升溫?zé)Y(jié)是先在溫度為100°C下燒20min，然后以速率為7.5°C /min進行升溫。
【主權(quán)項】
1.一種粉狀磷石膏填料，其特征在于，原料按重量份配比包括:100-150份磷石膏、2-4份分散劑、3-7份加工助劑。2.如權(quán)利要求1所述的粉狀磷石膏填料，其特征在于，所述分散劑為石蠟、檸檬酸酯、硬脂酸鹽、聚丙烯蠟、聚乙烯蠟中的一種或多種混合物。3.如權(quán)利要求1所述的粉狀磷石膏填料，其特征在于，所述加工助劑為木質(zhì)素。4.如權(quán)利要求1所述的粉狀磷石膏填料的制備方法，其特征在于，方法為:將磷石膏進行升溫?zé)Y(jié)至磷石膏表面溫度為180-190°C后，經(jīng)研磨至粒徑為60-80 μm，冷卻至常溫，獲得β型半水石膏；添加加工助劑和分散劑并進行高速混合5-8min，經(jīng)恒溫養(yǎng)護30-60min后，再磨成粉狀，獲得粉狀磷石膏填料。5.如權(quán)利要求4所述的粉狀磷石膏填料的制備方法，其特征在于，所述升溫?zé)Y(jié)是先在溫度為100°c下燒20min，然后以速率為5_8°C /min進行升溫。6.如權(quán)利要求4所述的粉狀磷石膏填料的制備方法，其特征在于，所述高速混合，其轉(zhuǎn)速為 700-800r/min。7.如權(quán)利要求4所述的粉狀磷石膏填料的制備方法，其特征在于，所述恒溫養(yǎng)護，其溫度為 60-90 °C。
【專利摘要】本發(fā)明屬于PVC生產(chǎn)填料領(lǐng)域，具體涉及一種粉狀磷石膏填料，將磷石膏進行升溫?zé)Y(jié)至磷石膏表面溫度為180-190℃后，經(jīng)研磨至粒徑為60-80μm，冷卻至常溫，獲得β型半水石膏；添加加工助劑和分散劑并進行高速混合5-8min，經(jīng)恒溫養(yǎng)護30-60min后，再磨成粉狀，獲得粉狀磷石膏填料，本發(fā)明的填料熱穩(wěn)定性好，起泡性能適宜，并且本發(fā)明方法工藝簡單、成本低。
【IPC分類】C08L97/00, C08L27/06, C08K9/00, C08K3/22, C08K3/26
【公開號】CN105331009
【申請?zhí)枴緾N201510845933
【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17日
【申請日】2015年11月29日