CN105331015A - 一种用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产pvc型材的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，本发明使用磷是石膏为原料制作PVC型材，其使得磷石膏替代了传统PVC型材制备过程中的钙粉，拓展了PVC用钙粉的来源，降低了PVC生产用钙粉的成本，拓展了磷石膏综合利用途径，提高了磷石膏综合利用率；同时使用磷石膏分别生成的半水石膏、硬石膏，并以此为填料制作PVC型材，既能加速PVC型材的制作的冷却时间，同时又使PVC型材具有较为紧密的结构，能提高PVC型材的硬度，使得制成的PVC型材具有抗压、抗拉伸、耐磨损的性能。

Description

一种用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法

技术领域

本发明涉及PVC管生产技术领域，尤其涉及一种用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法。

背景技术

磷石膏是磷肥工业的固体废弃物，而磷酸是磷肥工业的基础。湿法磷酸生产工艺是最为常用的磷酸生产工艺。湿法磷酸生产工艺中，首先通过硫酸分解磷矿粉生产萃取料浆，然后过滤洗涤制得磷酸，而过滤洗涤的过程中便会产生磷石膏废弃物。一般每生产1吨磷酸约产生5～6吨磷石膏，每生产1吨磷酸二铵则会排放2.5～5吨磷石膏。随着我国近几年来高浓度复合肥工业的迅猛发展，每年由磷肥类化工企业及其它企业(如复合添加剂)合计约为2000多万吨。因此，有大量的研究者开始从事于磷石膏的综合利用研究，并将磷石膏作为建筑材料的原料进行制备，如保温砌块等等；还有研究者将其作为制备氧化钙、二氧化硫的原料等等；但尽管如此，每年对磷石膏的综合利用率还不到10％，使得磷石膏的综合利用开发还需要进一步的加大进程。

现有技术中，在PVC(聚氯乙烯)中添加磷石膏(填料)，配合稳定剂、润滑剂以及其他添加剂制作各种PVC材料产品，如PVC管材、PVC型材、PVC板材等。而PVC是一种无毒、无臭的白色粉末，在国内，PVC的产量和消费量都位居五大通用树脂之首；基于此，本文对磷石膏作为PVC材料产品的填料展开研究，结合PVC的生产工艺，设计出一套利用磷石膏生产PVC材料产品的工艺，为磷石膏的综合利用提供新途径。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂70～100份，磷石膏30～45份，稳定剂3～6份，抗氧化剂0.5～2份，润滑剂1～2份、复合增塑剂5～10份；其PVC型材的工艺生产工艺为：

1)填料的制作；将磷石膏粉粹成100～300目的颗粒，然后放入浓度为10～15％的氢氧化钙溶液中浸泡20～50min，然后脱水烘干，然后将10～90％的磷石膏放入管式反应器中，在120～140℃、0.5～0.8Pa的环境中进行初级煅烧，反应10～30m后，在155～163℃的环境中进行初级煅烧，并持续通入二氧化碳气体，反应1～2h，保持通入二氧化碳气体降温至常温，然后进行研磨成400～800目的得到半水石膏填料；将其余的磷石膏至于200～400℃的环境中煅烧，并持续通入二氧化碳气体，反应1～2h，保持通入二氧化碳气体降温至常温，然后进行研磨成400～800目的得到硬石膏填料；半水石膏填料与硬石膏填料混合；

2)混料，将填料与聚氯乙烯树脂、稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、复合增塑剂投入高速搅拌机中，并且升温至120～135℃以上，混合搅拌10min以上，然后排出物料，并保持物料温度在60～80℃；

3)挤压成型，将物料放入置于双螺杆挤出机中，料筒温度控制在120～180℃，挤出型材胚料；

4)成品，经过冷却成型，按照要求切割及得成品。

进一步的，所述的稳定剂为等量的三巯基乙酸异辛酯锑、脒基硫脲、镁铝锌三元水滑石。

进一步的，所述的抗氧化剂为对,对辛基二苯胺，氨基甲酸酯，烷基化苯基-α-萘胺，辛基-丁基二苯胺，含酯基酚，含酯基受阻酚，含硫醚基酚的一种或多种。

进一步的，所述的润滑剂为硬脂醇、石蜡、三羟甲基丙烷、油酰胺、双十八烷基二甲基氯化铵、松香酸、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

进一步的，所述的复合增塑剂为棕榈油、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯和邻苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种。

进一步的，所述的步骤3)中料筒分为三段，第一段料筒温度为150～170℃，第二段料筒温度为163～180℃，第三段料筒温度为120～150℃。

本发明的有益效果在于：本发明本发明使用磷是石膏为原料制作PVC型材，其使得磷石膏替代了传统PVC型材制备过程中的钙粉，拓展了PVC用钙粉的来源，降低了PVC生产用钙粉的成本，拓展了磷石膏综合利用途径，提高了磷石膏综合利用率；同时使用磷石膏分别生成的半水石膏、硬石膏，并以此为填料制作PVC型材，既能加速PVC型材的制作的冷却时间，同时又使PVC型材具有较为紧密的结构，能提高PVC型材的硬度，使得制成的PVC型材具有抗压、抗拉伸、耐磨损的性能。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

实施例一

本发明提供的一种用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，包括以下原料：聚氯乙烯树脂70kg，磷石膏30kg，稳定剂3kg，抗氧化剂0.5kg，润滑剂1kg、复合增塑剂5kg；其中：

所述的稳定剂为等量的三巯基乙酸异辛酯锑、脒基硫脲、镁铝锌三元水滑石。

所述的抗氧化剂为对,对辛基二苯胺，氨基甲酸酯，烷基化苯基-α-萘胺，辛基-丁基二苯胺，含酯基酚，含酯基受阻酚，含硫醚基酚的一种或多种。

所述的润滑剂为硬脂醇、石蜡、三羟甲基丙烷、油酰胺、双十八烷基二甲基氯化铵、松香酸、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

所述的复合增塑剂为棕榈油、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯和邻苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种。

其PVC型材的工艺生产工艺为：

1)填料的制作；将磷石膏粉粹成100～300目的颗粒，然后放入浓度为10～15％的氢氧化钙溶液中浸泡20～50min，然后脱水烘干，然后将10～90％的磷石膏放入管式反应器中，在120～140℃、0.5～0.8Pa的环境中进行初级煅烧，反应10～30m后，在155～163℃的环境中进行初级煅烧，并持续通入二氧化碳气体，反应1～2h，保持通入二氧化碳气体降温至常温，然后进行研磨成400～800目的得到半水石膏填料；将其余的磷石膏至于200～400℃的环境中煅烧，并持续通入二氧化碳气体，反应1～2h，保持通入二氧化碳气体降温至常温，然后进行研磨成400～800目的得到硬石膏填料；半水石膏填料与硬石膏填料混合；

2)混料，将填料与聚氯乙烯树脂、稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、复合增塑剂投入高速搅拌机中，并且升温至120～135℃以上，混合搅拌10min以上，然后排出物料，并保持物料温度在60～80℃；

3)挤压成型，将物料放入置于双螺杆挤出机中，料筒料筒分为三段，第一段料筒温度为150～170℃，第二段料筒温度为163～180℃，第三段料筒温度为120～150℃，挤出型材胚料；

4)成品，经过冷却成型，按照要求切割及得成品。

实施例二

本发明提供的一种用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，包括以下原料：聚氯乙烯树脂100kg，磷石膏45kg，稳定剂6kg，抗氧化剂2kg，润滑剂2kg、复合增塑剂10kg；其中：

所述的稳定剂为等量的三巯基乙酸异辛酯锑、脒基硫脲、镁铝锌三元水滑石。

所述的抗氧化剂为对,对辛基二苯胺，氨基甲酸酯，烷基化苯基-α-萘胺，辛基-丁基二苯胺，含酯基酚，含酯基受阻酚，含硫醚基酚的一种或多种。

所述的润滑剂为硬脂醇、石蜡、三羟甲基丙烷、油酰胺、双十八烷基二甲基氯化铵、松香酸、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

所述的复合增塑剂为棕榈油、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯和邻苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种。

其PVC型材的工艺生产工艺为：

1)填料的制作；将磷石膏粉粹成100～300目的颗粒，然后放入浓度为10～15％的氢氧化钙溶液中浸泡20～50min，然后脱水烘干，然后将10～90％的磷石膏放入管式反应器中，在120～140℃、0.5～0.8Pa的环境中进行初级煅烧，反应10～30m后，在155～163℃的环境中进行初级煅烧，并持续通入二氧化碳气体，反应1～2h，保持通入二氧化碳气体降温至常温，然后进行研磨成400～800目的得到半水石膏填料；将其余的磷石膏至于200～400℃的环境中煅烧，并持续通入二氧化碳气体，反应1～2h，保持通入二氧化碳气体降温至常温，然后进行研磨成400～800目的得到硬石膏填料；半水石膏填料与硬石膏填料混合；

2)混料，将填料与聚氯乙烯树脂、稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、复合增塑剂投入高速搅拌机中，并且升温至120～135℃以上，混合搅拌10min以上，然后排出物料，并保持物料温度在60～80℃；

3)挤压成型，将物料放入置于双螺杆挤出机中，料筒料筒分为三段，第一段料筒温度为150～170℃，第二段料筒温度为163～180℃，第三段料筒温度为120～150℃，挤出型材胚料；

4)成品，经过冷却成型，按照要求切割及得成品。

实施例三

本发明提供的一种用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，包括以下原料：聚氯乙烯树脂90kg，磷石膏40kg，稳定剂4kg，抗氧化剂1kg，润滑剂1kg、复合增塑剂5kg；其中：

所述的稳定剂为等量的三巯基乙酸异辛酯锑、脒基硫脲、镁铝锌三元水滑石。

所述的抗氧化剂为对,对辛基二苯胺，氨基甲酸酯，烷基化苯基-α-萘胺，辛基-丁基二苯胺，含酯基酚，含酯基受阻酚，含硫醚基酚的一种或多种。

所述的润滑剂为硬脂醇、石蜡、三羟甲基丙烷、油酰胺、双十八烷基二甲基氯化铵、松香酸、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

所述的复合增塑剂为棕榈油、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯和邻苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种。

其PVC型材的工艺生产工艺为：

1)填料的制作；将磷石膏粉粹成100～300目的颗粒，然后放入浓度为10～15％的氢氧化钙溶液中浸泡20～50min，然后脱水烘干，然后将10～90％的磷石膏放入管式反应器中，在120～140℃、0.5～0.8Pa的环境中进行初级煅烧，反应10～30m后，在155～163℃的环境中进行初级煅烧，并持续通入二氧化碳气体，反应1～2h，保持通入二氧化碳气体降温至常温，然后进行研磨成400～800目的得到半水石膏填料；将其余的磷石膏至于200～400℃的环境中煅烧，并持续通入二氧化碳气体，反应1～2h，保持通入二氧化碳气体降温至常温，然后进行研磨成400～800目的得到硬石膏填料；半水石膏填料与硬石膏填料混合；

2)混料，将填料与聚氯乙烯树脂、稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、复合增塑剂投入高速搅拌机中，并且升温至120～135℃以上，混合搅拌10min以上，然后排出物料，并保持物料温度在60～80℃；

3)挤压成型，将物料放入置于双螺杆挤出机中，料筒料筒分为三段，第一段料筒温度为150～170℃，第二段料筒温度为163～180℃，第三段料筒温度为120～150℃，挤出型材胚料；

4)成品，经过冷却成型，按照要求切割及得成品。

Claims (6)

1.一种用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，其特征在于：包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂70～100份，磷石膏30～45份，稳定剂3～6份，抗氧化剂0.5～2份，润滑剂1～2份、复合增塑剂5～10份；其PVC型材的工艺生产工艺为：

1)填料的制作；将磷石膏粉粹成100～300目的颗粒，然后放入浓度为10～15％的氢氧化钙溶液中浸泡20～50min，然后脱水烘干，然后将10～90％的磷石膏放入管式反应器中，在120～140℃、0.5～0.8Pa的环境中进行初级煅烧，反应10～30m后，在155～163℃的环境中进行初级煅烧，并持续通入二氧化碳气体，反应1～2h，保持通入二氧化碳气体降温至常温，然后进行研磨成400～800目的得到半水石膏填料；将其余的磷石膏至于200～400℃的环境中煅烧，并持续通入二氧化碳气体，反应1～2h，保持通入二氧化碳气体降温至常温，然后进行研磨成400～800目的得到硬石膏填料；半水石膏填料与硬石膏填料混合；

2)混料，将填料与聚氯乙烯树脂、稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、复合增塑剂投入高速搅拌机中，并且升温至120～135℃以上，混合搅拌10min以上，然后排出物料，并保持物料温度在60～80℃；

3)挤压成型，将物料放入置于双螺杆挤出机中，料筒温度控制在120～180℃，挤出型材胚料；

4)成品，经过冷却成型，按照要求切割及得成品。

2.如权利要求1所述的用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，其特征在于：所述的稳定剂为等量的三巯基乙酸异辛酯锑、脒基硫脲、镁铝锌三元水滑石。

3.如权利要求1所述的用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，其特征在于：所述的抗氧化剂为对,对辛基二苯胺，氨基甲酸酯，烷基化苯基-α-萘胺，辛基-丁基二苯胺，含酯基酚，含酯基受阻酚，含硫醚基酚的一种或多种。

4.如权利要求1所述的用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂醇、石蜡、三羟甲基丙烷、油酰胺、双十八烷基二甲基氯化铵、松香酸、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

5.如权利要求1所述的用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，其特征在于：所述的复合增塑剂为棕榈油、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯和邻苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种。

6.如权利要求1所述的用磷石膏制取半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，其特征在于：所述的步骤3)中料筒分为三段，第一段料筒温度为150～170℃，第二段料筒温度为163～180℃，第三段料筒温度为120～150℃。