CN101613491A - 一种精细无机陶瓷粉骨料及其制备方法 - Google Patents

一种精细无机陶瓷粉骨料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于无机材料领域，尤其涉及一种精细无机陶瓷粉骨料及其制备方法。本发明的技术方案为：一种精细无机陶瓷粉骨料，包括增塑剂、内外润滑剂、交联改性剂、填充剂、阻燃剂、颜料，还包括陶瓷粉体料。本发明的技术方案，利用了无机陶瓷粉体与其他介质进行无机共聚、包覆的机理，制得一种、高填充的粉体骨料，有效解决了陶瓷废料这一固体废物的出路问题。

Description

一种精细无机陶瓷粉骨料及其制备方法
技术领域
本发明属于无机材料领域，尤其涉及一种精细无机陶瓷粉骨料及其制备方法。
背景技术
陶瓷制造厂家在生产过程中会产生大量废瓷，这些厂家一般都希望将这些废瓷充分利用，降低生产成本，减少固体废物污染。但是，由于废瓷研磨成粉体后基本没有可塑性，加入废瓷粉的陶瓷材料塑性会变差，不易成型，烧成温度也较高，只能少量用作陶瓷的填充料，用量一般在15％以下。因此，目前仍有大量的废旧陶瓷被堆弃、填埋，严重污染环境，既占用土地、堵塞河道、污染农田、影响景观，又成为老鼠等的活动场所，构成环境安全的隐患。近些年虽有相关企业与科研单位联合进行研究与开发废瓷利用技术，例如：废瓷生产釉料，废瓷生产瓷泥等。但是最终因为废瓷转化过程中能耗过高，造成生产成本很难控制，良好的初衷在企业利益的阻挡下被放弃。
发明内容
本发明的目的在于：利用陶瓷粉体可与其他添加剂、改性剂共混、共聚及无机包覆的作用机理，提供一种精细无机陶瓷粉骨料及其制备方法，制成物理、化学性能稳定，无毒、无味、耐酸、耐碱、耐高低温的工业高填充骨料。
本发明的技术方案为：一种精细无机陶瓷粉骨料，包括增塑剂、内外润滑剂、交联改性剂、填充剂、阻燃剂、颜料，还包括陶瓷粉体料。陶瓷粉体料的细度为200～3000目。
一种精细无机陶瓷粉骨料，由按重量份计的以下组分组成：陶瓷粉体料10～90份、增塑剂0.5～2份、内外润滑剂0.3～5份、交联改性剂0.5～5份、填充剂0.1～2、阻燃剂0～15份、颜料适量。
精细无机陶瓷粉骨料，所包括的陶瓷粉体料为白色陶瓷粉或彩色陶瓷粉。
增塑剂为无规聚丙烯或透明苯乙烯-丁二烯共聚物或热塑性橡胶的一种或几种。
增塑剂可以作为选用材料，特殊高端骨料制备中选用。
内外润滑剂为聚乙烯蜡或硬酯酸锌或硬酯酸钙或石蜡。其中聚乙烯蜡、石蜡为外润滑剂，硬脂酸锌、硬脂酸钙为内润滑剂。
交联改性剂为铝酸酯偶联剂或Y-氨丙基三已氧基硅烷偶联剂。
填充剂为抗氧化剂168、抗氧化剂1010、抗紫外线剂UV-531、稳定剂。其中稳定剂是ACR加工助剂。
阻燃剂为十溴烷和三氧化硅二锑，其重量份分别为：十溴烷0～10份，三氧化硅二锑0～5份。
阻燃剂可以作为选用材料，特殊高端骨料制备中选用。
一种精细无机陶瓷粉骨料的制备方法，具体步骤为：
(1)按上述重量份配比准备原料；
(2)将陶瓷碎片进行研磨、筛分处理，得到细度在200～3000目的粉体料；
(3)将陶瓷粉体料放入高混机于进行脱水干燥处理，使含水量≤5‰；
(4)将交联改性剂、外润滑剂及增塑剂放入高混机与陶瓷粉体料进行充分混合，交联改性剂对陶瓷粉体料进行包覆改性，于120℃混合时间为3～5分钟；
(5)将填充剂和阻燃剂及颜料放入高混机进行充分混合，于120℃-130℃混合5分钟；
(6)最后放入内润滑剂，所有物料于120℃下充分混合1～5分钟，卸出物料后送入储存设备冷却30～60分钟，成此精细无机陶瓷粉骨料，包装入库或直接进入下一工序制造高分子复合材料及成品。
在步骤(4)中，增塑剂可以作为选用材料。
在步骤(5)中，阻燃剂、颜料均可以作为选用材料。
本发明的有益效果为：本发明的技术方案，利用了无机陶瓷粉体与其他介质进行无机共聚、包覆的机理，制得一种、高填充的粉体骨料，有效解决了陶瓷废料这一固体废物的出路问题。能够节能减排，固体废物资源再生利用，对于环境保护意义十分突出。本发明所指的骨料中陶瓷粉体是由高温烧结的陶瓷废料经过精细研磨所得，因此整体无机骨料作为高填充的添加料运用于塑胶工业等领域能大大增加成品的硬度与钢性强度。经配合有此高填充骨料制得的材料或成品，其物理理化指标性能相当优越，硬度、钢性强度明显高于国家标准。作为高填充骨料与各类塑料、橡胶配合并通过后续的挤压、注塑、压铸等工艺手段可制造各种工业与民用建筑、装饰材料。无机陶瓷粉骨料与高密度聚乙烯配合制造板材，其板材的硬度，强度等理化指标便优于现有纯木或木塑板材，无机陶瓷粉骨料化学性能稳定，耐高温，无毒，无味，运用于相关绝缘材料制品中即经济、又适用。因此无机陶瓷粉骨料的发明兼顾了环境效益与经济效益之双重性。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明的技术方案，但不以实施例为限。
实施例1
一种精细无机陶瓷粉骨料由按重量份计的以下组分组成：
陶瓷粉体料                                        40
铝酸酯偶联                                        0.6
聚乙烯蜡                                       0.45
硬酯酸锌                                       0.15
无规聚丙烯                                     0.5
抗氧化剂168                                    0.15
抗氧化剂1010                                   0.08
抗紫外线剂UV-531                               0.15
十溴烷                                         2
三氧化硅二锑                                   1
ACR加工助剂                                    0.7
颜料                                           适量
一种精细无机陶瓷粉骨料的制备方法，其具体步骤为：
1、按上述重量份配比准备原料；
2、将陶瓷碎片进行研磨、筛分处理，得到细度在800目的粉体料；
3、将陶瓷粉体料放入高混机于进行脱水干燥处理，使含水量为3‰；
4、将铝酸酯偶联、聚乙烯蜡及无规聚丙烯放入高混机与陶瓷粉体料进行充分混合，铝酸酯偶联对陶瓷粉体料进行包覆改性，于120℃混合时间为5分钟；
5、将抗氧化剂168、抗氧化剂1010及抗紫外线剂UV-531、ACR加工助剂、阻燃剂及颜料同时放入高混机进行充分混合，于125℃混合5分钟；
6、最后放入硬酯酸锌，所有物料于120℃下充分混合5分钟，卸出物料后送入储存设备冷却40分钟，成此精细无机陶瓷粉骨料，包装入库或直接进入下一工序制造高分子复合材料及成品。
实施例2
陶瓷粉体料                              50
铝酸酯偶联                              0.8
聚乙烯蜡                                0.75
硬酯酸锌                                0.35
无规聚丙烯                              0.8
抗氧化剂168                             0.14
抗氧化剂1010                            0.07
抗紫外线剂UV-531                        0.13
十溴烷                                  1.8
三氧化硅二锑                            0.8
ACR加工助剂                             0.6
颜料                                    适量
一种精细无机陶瓷粉骨料的制备方法同实施例1。
实施例3
陶瓷粉体料                              60
铝酸酯偶联                              1
聚乙烯蜡                                0.9
硬脂酸钙                                0.45
无规聚丙烯                              0.9
抗氧化剂168                             0.12
抗氧化剂1010                            0.06
抗紫外线剂UV-531                        0.12
十溴烷                                  1.6
三氧化硅二锑                                0.7
ACR加工助剂                                 0.5
颜料                                        适量
一种精细无机陶瓷粉骨料的制备方法同实施例1。
实施例4
陶瓷粉体料                                  65
铝酸酯偶联                                  1.3
聚乙烯蜡                                    1.2
硬酯酸锌                                    0.75
无规聚丙烯                                  1.2
抗氧化剂168                                 0.1
抗氧化剂1010                                0.05
抗紫外线剂UV-531                            0.1
十溴烷                                      1.4
三氧化硅二锑                                0.6
ACR加工助剂                                 0.4
颜料                                        适量
一种精细无机陶瓷粉骨料的制备方法同实施例1。
实施例5
陶瓷粉体料                                  70
铝酸酯偶联                                  1.6
聚乙烯蜡                                    1.5
硬酯酸锌                                    1.0
无规聚丙烯                                 1.5
抗氧化剂168                                0.08
抗氧化剂1010                               0.04
抗紫外线剂UV-531                           0.08
十溴烷                                     1.3
三氧化硅二锑                               0.5
ACR加工助剂                                0.3
颜料                                       适量
一种精细无机陶瓷粉骨料的制备方法同实施例1。
实施例6
陶瓷粉体料                                 75
铝酸酯偶联                                 1.6
聚乙烯蜡                                   1.5
硬酯酸锌                                   1.0
无规聚丙烯                                 1.5
抗氧化剂168                                0.08
抗氧化剂1010                               0.04
抗紫外线剂UV-531                           0.08
ACR加工助剂                                0.3
颜料                                       适量
一种精细无机陶瓷粉骨料的制备方法同实施例1。
实施例7
陶瓷粉体料                                 80
铝酸酯偶联                          1.6
聚乙烯蜡                            1.5
硬酯酸锌                            1.0
抗氧化剂168                         0.08
抗氧化剂1010                        0.04
抗紫外线剂UV-531                    0.08
ACR加工助剂                         0.3
颜料                                适量
一种精细无机陶瓷粉骨料的制备方法同实施例1。

Claims (13)

1.一种精细无机陶瓷粉骨料，包括增塑剂、内外润滑剂、交联改性剂、填充剂、阻燃剂、颜料，其特征在于：所述的骨料中还包括陶瓷粉体料。
2.如权利要求1所述的精细无机陶瓷粉骨料，其特征在于：所述的陶瓷粉体料的细度为200～3000目。
3.如权利要求1所述的精细无机陶瓷粉骨料，其特征在于：由按重量份计的以下组分组成：陶瓷粉体料10～90份、增塑剂0.5～2份、内外润滑剂0.3～5份、交联改性剂0.5～5份、填充剂0.1～2、阻燃剂0～15份、颜料适量。
4.如权利要求1或2所述的精细无机陶瓷粉骨料，其特征在于：所述的陶瓷粉体料为白色陶瓷粉或彩色陶瓷粉。
5.如权利要求1或3所述的精细无机陶瓷粉骨料，其特征在于：所述的增塑剂为无规聚丙烯或透明苯乙烯-丁二烯共聚物或热塑性橡胶的一种或几种。
6.如权利要求1或3所述的精细无机陶瓷粉骨料，其特征在于：所述的内外润滑剂为聚乙烯蜡或硬酯酸锌或硬酯酸钙或石蜡，其中聚乙烯蜡、石蜡为外润滑剂；硬脂酸锌、硬脂酸钙为内润滑剂。
7.如权利要求1或3所述的精细无机陶瓷粉骨料，其特征在于：所述的交联改性剂为铝酸酯偶联剂或Y-氨丙基三己氧基硅烷偶联剂。
8.如权利要求1或3所述的精细无机陶瓷粉骨料，其特征在于：所述的填充剂为抗氧化剂168、抗氧化剂1010、抗紫外线剂UV-531、稳定剂。
9.如权利要求8所述的精细无机陶瓷粉骨料，其特征在于：所述的稳定剂是ACR加工助剂。
10.如权利要求1或3所述的精细无机陶瓷粉骨料，其特征在于：所述的阻燃剂为十溴烷和三氧化硅二锑，其重量份分别为：十溴烷0～10份，三氧化硅二锑0～5份。
11.如权利要求1或3所述的精细无机陶瓷粉骨料的制备方法，其特征在于：具体步骤为：
(1)按上述重量份配比准备原料；
(2)将陶瓷碎片进行研磨、筛分处理，得到细度在200～3000目的粉体料；
(3)将陶瓷粉体料放入高混机于进行脱水干燥处理，使含水量≤5‰；
(4)将交联改性剂、外润滑剂及增塑剂放入高混机与陶瓷粉体料进行充分混合，交联改性剂对陶瓷粉体料进行包覆改性，于120℃混合时间为3～5分钟；
(5)将填充剂、阻燃剂和颜料同时放入高混机进行充分混合，于120℃-130℃混合5分钟；
(6)最后放入内润滑剂，所有物料于120℃下充分混合1～5分钟，卸出物料后送入储存设备冷却30～60分钟，成此精细无机陶瓷粉骨料，包装入库或直接进入下一工序制造高分子复合材料及成品。
12.如权利要求11所述的精细无机陶瓷粉骨料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，增塑剂可以作为选用材料。
13.如权利要求11所述的精细无机陶瓷粉骨料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(5)中，阻燃剂、颜料均可以作为选用材料。
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