CN105331017A - 一种生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚氯乙烯材料的生产填料领域，具体涉及一种生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，将磷石膏烧结处理后，与木质素溶液进行混合后，加入微生物发酵后，获得聚氯乙烯发泡板材填料，本发明方法简单，易操作控制，并且所得成品热稳定性能佳，粒径均匀，光洁度高，形貌好，结构致密度高。
Description
技术领域
本发明属于聚氯乙烯材料的生产填料领域，具体涉及一种生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法。
背景技术
聚氯乙烯发泡板材又称雪弗板和安迪板，其化学成分是聚氯乙烯，所以也称为泡沫聚氯乙烯板，被广泛应用于建筑、建材、装饰、家具、广告、汽车等行业，与木材同等加工时，加工性能远优于木材，是木材、铝材、复合板材的理想替代品，具有质轻、表面光滑、硬度高，不易有划痕等特性。
目前，聚氯乙烯发泡板材主要由聚氯乙烯树脂、稳定剂、发泡剂、发泡调节剂和以轻质填料为填充剂的原料按工艺要求顺序投料制作，目前使用的聚氯乙烯发泡板材主要存在板面不平整、结皮厚度薄、生产效率低等问题，并且添加物要求高，导致成本高。
然而，在现有技术中，以轻质碳酸钙为作为聚氯乙烯发泡板材的填料，可降低材料成本，但其影响外观质量，并且使得产品密度难以控制，严重时反而会增加综合成本，其原因主要在于碳酸钙结构对泡孔的微细特性和闭孔结构的影响，使得泡孔分布不均匀，同时又使得熔融物料的平稳性降低，进而导致局部突发和鼓泡现象。所以，在聚氯乙烯发泡板材的生产过程中，填料质量对其有重要影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能改善泡孔微细特性和熔融物料膨胀速率的填料，及其生产成本低的制备方法。
具体通过以下方案得以实现：
一种生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，将磷石膏烧结处理后，与木质素溶液进行混合后，加入微生物发酵后，经烘干，获得聚氯乙烯发泡板材填料。
所述将磷石膏烧结处理是将磷石膏置于温度为150-200℃环境下加热30-60min。
所述磷石膏与木质素溶液按料液比为10:(2-3)进行混合。
所述混合是在恒温60-70℃下以200-300r/min的搅拌速率进行混合1-2h。
所述木质素为紫丁香基木质素或愈疮木基木质素。
所述微生物为费氏柠檬酸肝杆菌、硫酸盐还原菌、嗜热脂肪芽孢杆菌。
所述发酵为厌氧发酵。
所述厌氧发酵，其温度为30-40℃，其时间为10-15h，进一步优选，其温度为32-38℃，其时间12-15h，再进一步优选，其温度为35℃，其时间为13h。
所述烘干，其温度为60-70℃。
本发明的有益效果
本发明通过将磷石膏进行烧结处理，再与木质素溶液混合，并且进行发酵处理，本发明方法简单，易操作控制，并且所得成品热稳定性能佳，疏水性和亲水性配合得当，并且磷石膏受木质素结构的碳化作用，使得成品填料粒径均匀，光洁度高，形貌好，结构致密度高，将填料与聚氯乙烯进行制备聚氯乙烯发泡板材时，填料一端连有丙烷结构，提高了其在聚氯乙烯基体中的分散性，提高泡孔均匀性，改善基体与填料间的相容性，有利于与熔融物料间的平稳性能。根据传统测量方法，以本发明的填料为填充剂用于聚氯乙烯发泡板材的生产，原料混料再热氧化炉中进行人工加速老化处理的温度降低，约为70-90℃，脱模时间缩短，提高时间效率约30％，而耐热温度提高了90-100℃。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，将300g磷石膏在温度为150℃下烧结处理40min后，加入90g愈疮木基木质素溶液，在恒定温度为68℃下混合反应1.2h，其中，混合搅拌速率为210r/min，按103cfu/L的木质素溶液接种嗜热脂肪芽孢杆菌并在温度为32℃下厌氧发酵10h后，在温度为62℃下烘干，获得聚氯乙烯发泡板材填料。
实施例2
一种生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，将500g磷石膏在温度为175℃下烧结处理60min后，加入125g紫丁香基木质素溶液，在恒定温度为60℃下混合反应2h，其中，混合搅拌速率为300r/min，按2×103cfu/L的木质素溶液接种硫酸盐还原菌并在温度为35℃下厌氧发酵13h后，在温度为60℃下烘干，获得聚氯乙烯发泡板材填料。
实施例3
一种生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，将磷石膏在温度为200℃下烧结处理45min后，加入44g愈疮木基木质素溶液，在恒定温度为65℃下混合反应1h，其中，混合搅拌速率为280r/min，按2.5×103cfu/L的木质素溶液接种柠檬酸杆菌并在温度为40℃下厌氧发酵12h后，在温度为68℃下烘干，获得聚氯乙烯发泡板材填料。
实施例4
一种生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，将500g磷石膏在温度为190℃下烧结处理60min后，加入150g紫丁香基木质素溶液，在恒定温度为62℃下混合反应1.8h，其中，混合搅拌速率为290r/min，按1.8×103cfu/L的木质素溶液接种柠檬酸杆菌并在温度为30℃下厌氧发酵10h后，在温度为65℃下烘干，获得聚氯乙烯发泡板材填料。
实施例5
一种生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，将1200g磷石膏在温度为200℃下烧结处理40min后，加入240g紫丁香基木质素溶液，在恒定温度为70℃下混合反应1h，其中，混合搅拌速率为200r/min，按1.5×103cfu/L的木质素溶液接种嗜热脂肪芽孢杆菌并在温度为38℃下厌氧发酵14h后，在温度为70℃下烘干，获得聚氯乙烯发泡板材填料。
试验例1
将本发明所获得的实施例1-实施例5用于聚氯乙烯发泡板材的生产中，其添加量均为35％，然后按照GB/T1034-1998塑料吸水性试验方法对以实施例1-实施例5作为填料生产的聚氯乙烯发泡板材进行吸水率检测，其结果如表1所示：
表1
| 样品 | 平衡吸水率(％) |
| 实施例1 | 2.38 |
| 实施例2 | 2.47 |
| 实施例3 | 2.35 |
| 实施例4 | 3.01 |
| 实施例5 | 2.92 |
Claims (10)
1.一种生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，其特征在于，将磷石膏烧结处理后，与木质素溶液进行混合后，加入微生物发酵后，经烘干，获得聚氯乙烯发泡板材填料。
2.如权利要求1所述的生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，其特征在于，所述将磷石膏烧结处理是将磷石膏置于温度为150-200℃环境下加热30-60min。
3.如权利要求1所述的生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，其特征在于，所述磷石膏与木质素溶液按料液比为10:(2-3)进行混合。
4.如权利要求1或2所述的生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，其特征在于，所述混合是在恒温60-70℃下以200-300r/min的搅拌速率进行混合1-2h。
5.如权利要求1或2所述的生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，其特征在于，所述木质素为紫丁香基木质素或愈疮木基木质素。
6.如权利要求1所述的生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，其特征在于，所述微生物为费氏柠檬酸肝杆菌、硫酸盐还原菌、嗜热脂肪芽孢杆菌。
7.如权利要求1所述的生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，其特征在于，所述发酵为厌氧发酵。
8.如权利要求6所述的生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，其特征在于，所述厌氧发酵，其温度为30-40℃，其时间为10-15h。
9.如权利要求7所述的生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，其特征在于，所述厌氧发酵，其温度为32-38℃，其时间12-15h。
10.如权利要求6或7所述的生产聚氯乙烯发泡板材填料的制备方法，其特征在于，所述厌氧发酵，其温度为35℃，其时间为13h。
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