CN105348864A - 一种新型磷石膏填料的制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及PVC异型材生产填料领域，具体涉及一种新型磷石膏填料的制备方法及其用途，将磷石膏进行一次煅烧处理，得半水石膏；选取7-10％的半水石膏经保温煅烧处理后，得到物料A；将半水石膏与物料A进行混合后，得物料B；将物料B与改性剂混合均匀后经微波辐射，获得新型磷石膏填料，其能很好的改善聚合物的性能，制备高性能、低成本的PVC异型材，具有良好的疏水性能、抗冲击强度以及弯曲强度。
Description
技术领域
本发明涉及PVC异型材生产填料领域，具体涉及一种新型磷石膏填料的制备方法及其用途。
背景技术
PVC异型材是用于制作门窗的基材之一，具有优异的耐候性、耐老化性，是木材、铝材、复合板材的理想替代品。我国PVC异型材工业起步较晚，当PVC塑化后粘度较大，需要外加剂改善其流动状态，填料作为PVC异型材中填充量最大的物料，其质量对PVC异型材的生产有重要影响。
由于PVC树脂在吸附能量后，颗粒开始膨胀，进入高弹态，加入填料，利用其熔点和玻璃化温度较低的特点，形成能量中心，从而促进填料颗粒物的运动来攻击已膨胀的PVC颗粒，使颗粒外层不断聚集能量，进而改善了PVC每个相中的流动性能，但同时又会造成颗粒在高速运动碰撞下，产生静电而凝聚成团，而这种凝聚体在后续的加工中难以依靠机械剪切力打开，进而使得制品质量不匀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是改变现有磷石膏的性能使之发挥充分的作用而应用于PVC异型材中，提供一种新型磷石膏填料的制备方法。
一种新型磷石膏填料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将磷石膏进行一次煅烧处理，得半水石膏；选取7-10％的半水石膏经保温煅烧处理后，得到物料A；将半水石膏与物料A进行混合后，得物料B；
(2)将物料B与改性剂混合均匀后经微波辐射，获得新型磷石膏填料。
所述磷石膏，其粒径≤1.18mm。
所述一次煅烧处理是在初始温度为170-180℃下煅烧0.5h后，以升温速率为0.5-1℃/min升温至190℃后，再煅烧10-20min。
所述保温煅烧处理是在温度为190℃下煅烧30-50min。
所述改性剂的加入量为磷石膏的0.5-3％。
所述改性剂为烷基醚羧酸盐。
所述烷基醚羧酸盐为醇醚羧酸盐、烷基酚醚羧酸盐、酰胺醚羧酸盐之一。
所述微波辐射，其功率为400-450w，时间为20-30min。
上述的新型磷石膏填料作为填料在PVC异型材中的应用。
本发明的有益效果
本发明制备的新型磷石膏填料能很好的改善聚合物的性能，制备高性能、低成本的PVC异型材。本发明利用烷基醚羧酸盐为改性剂，在水中能形成憎水性的阴离子，常用作洗涤剂、润湿剂、乳化剂和分散剂，可与非离子型表面活性剂共用，其分子式中含有12-18个碳的饱和烷烃基，因其碳链较长，与高分子聚合物有良好的相容性；并且通过技术参数的控制，使得磷石膏表面微弱羟基化，再配合微波辐射技术，增强了磷石膏表面疏水性，又提高磷石膏强度和弹性模量。在聚氯乙烯异型材加工成型时，本发明的新型磷石膏填料与聚氯乙烯树脂的质量比控制为(2-5)∶10时，产品质量达到GB/T8814-2004《门、窗用未增塑聚氯乙烯型材》标准要求。
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
选择粒径为1mm的磷石膏1kg，并在初始温度为176℃下煅烧0.5h后，以升温速率为0.8℃/min升温至190℃后，再煅烧13min，得半水石膏；选取7％的半水石膏在温度为190℃下保温煅烧50min后，得到物料A；将半水石膏与物料A进行混合后，得物料B；将物料B与3％烷基酚醚羧酸钡混合均匀后并在微波功率为420w下进行微波辐射处理20min，磷石膏填料。
实施例2
选择粒径为0.8mm的磷石膏1kg，并在初始温度为174℃下煅烧0.5h后，以升温速率为1℃/min升温至190℃后，再煅烧20min，得半水石膏；选取8％的半水石膏在温度为190℃下保温煅烧35min后，得到物料A；将半水石膏与物料A进行混合后，得物料B；将物料B与2％酰胺醚羧酸锡混合均匀后并在微波功率为430w下进行微波辐射处理25min，磷石膏填料。
实施例3
选择粒径为0.5mm的磷石膏1kg，并在初始温度为180℃下煅烧0.5h后，以升温速率为0.5℃/min升温至190℃后，再煅烧17min，得半水石膏；选取7％的半水石膏在温度为190℃下保温煅烧30min后，得到物料A；将半水石膏与物料A进行混合后，得物料B；将物料B与1％酰胺醚羧酸钾混合均匀后并在微波功率为450w下进行微波辐射处理25min，磷石膏填料。
实施例4
选择粒径为1.1mm的磷石膏1kg，并在初始温度为178℃下煅烧0.5h后，以升温速率为0.6℃/min升温至190℃后，再煅烧10min，得半水石膏；选取9％的半水石膏在温度为190℃下保温煅烧40min后，得到物料A；将半水石膏与物料A进行混合后，得物料B；将物料B与0.5％烷基酚醚羧酸钠混合均匀后并在微波功率为410w下进行微波辐射处理20min，磷石膏填料。
实施例5
选择粒径为1.18mm的磷石膏1kg，并在初始温度为170℃下煅烧0.5h后，以升温速率为0.9℃/min升温至190℃后，再煅烧15min，得半水石膏；选取10％的半水石膏在温度为190℃下保温煅烧45min后，得到物料A；将半水石膏与物料A进行混合后，得物料B；将物料B与1.7％醇醚羧酸钙混合均匀后并在微波功率为400w下进行微波辐射处理30min，磷石膏填料。
试验例1
将实施例1-5制备的磷石膏填料按表1的组分配比应用于PVC中生产PVC异型材按GB/T1040方法对弯曲强度进行测试，按GB/T1834对冲击强度进行测试，结果如表1所示：
表1
| 组分 | 实验1 | 实验2 | 实验3 | 实验4 | 实验5 | 实验6 | 实验7 |
| PVC(份) | 1000 | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 |
| 普通磷石膏(份) | 400 | ||||||
| 实施例1(份) | 400 | ||||||
| 实施例2(份) | 400 | ||||||
| 实施例3(份) | 400 | ||||||
| 实施例4(份) | 400 | ||||||
| 实施例5(份) | 400 | ||||||
| 冲击强度(KJ/m2) | 3.6 | 2.4 | 3.9 | 4.0 | 4.1 | 4.0 | 3.8 |
| 弯曲强度(MPa) | 48.1 | 55.1 | 50.2 | 49.7 | 49.4 | 50.0 | 50.8 |
Claims (9)
1.一种新型磷石膏填料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将磷石膏进行一次煅烧处理，得半水石膏；选取7-10％的半水石膏经保温煅烧处理后，得到物料A；将半水石膏与物料A进行混合后，得物料B；
(2)将物料B与改性剂混合均匀后经微波辐射，获得新型磷石膏填料。
2.如权利要求1所述的新型磷石膏填料的制备方法，其特征在于，所述磷石膏，其粒径≤1.18mm。
3.如权利要求1所述的新型磷石膏填料的制备方法，其特征在于，所述一次煅烧处理是在初始温度为170-180℃下煅烧0.5h后，以升温速率为0.5-1℃/min升温至190℃后，再煅烧10-20min。
4.如权利要求1所述的新型磷石膏填料的制备方法，其特征在于，所述保温煅烧处理是在温度为190℃下煅烧30-50min。
5.如权利要求1所述的新型磷石膏填料的制备方法，其特征在于，所述改性剂的加入量为磷石膏的0.5-3％。
6.如权利要求1或5所述的新型磷石膏填料的制备方法，其特征在于，所述改性剂为烷基醚羧酸盐。
7.如权利要求6所述的新型磷石膏填料的制备方法，其特征在于，所述烷基醚羧酸盐为醇醚羧酸盐、烷基酚醚羧酸盐、酰胺醚羧酸盐之一。
8.如权利要求1所述的新型磷石膏填料的制备方法，其特征在于，所述微波辐射，其功率为400-450w，时间为20-30min。
9.如权利要求1所述的新型磷石膏填料的制备方法制备的新型磷石膏填料作为填料在PVC异型材中的应用。
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| CN103319762A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-09-25 | 清华大学 | 用工业固废制备高填充聚氯乙烯或聚烯烃复合材料的方法 |
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