CN105482214A - 一种聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣及其制备方法 - Google Patents

一种聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣及其制备方法，由以下重量份原料制成：萤石矿渣22-34、天然浮石16-22、白膏泥12-18、聚α-甲基苯乙烯树脂10-15、聚醚多元醇4-7、山梨坦橄榄油酸酯2-3、3-氯丙炔1-2、芥酸酰胺3-4、碳酸镉4-6、异丁烯三乙氧基硅烷2-3、N-丁基苯磺酰胺3-4、邻羟基苯甲酸苯酯4-8、复合助剂3-6。本发明使用萤石矿渣、天然浮石和白膏泥三种无机原料与聚α-甲基苯乙烯树脂、聚醚多元醇、N-丁基苯磺酰胺等高分子材料相互协同作用，改善了聚烯烃体系中的分散性以及与聚烯烃体系之间的相容性，大大提高了萤石矿渣的综合性能，提高了萤石矿渣的填充功能。

Description

一种聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣及其制备方法，属于聚合物加工技术领域。
背景技术
萤石矿渣由萤石开采加工后形成的工业废渣，其化学成分为二氧化硅42.76％，氧化铝7.58％，氧化铁1.02％，氧化钙38.97％，氧化镁2.82％，氧化钾1.10％，氧化钠0.44％，五氧化二磷51.69％，三氧化硫0.2％，氧化钛0.12％，氟2.00％，灼减1.36％。从化学组成看，萤石矿渣的主要组成是硅酸钙，所以可以替代硅灰石，用作塑料、橡胶制品的填料。然而目前市场上的萤石矿渣存在着填充功能较低，无法满足多功能填料的要求，限制了应用范围，因此必须要对萤石矿渣进行改性，以提高其综合性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种综合性能优异、填充功能高的聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣，由以下重量份的原料制成：萤石矿渣22-34、天然浮石16-22、白膏泥12-18、聚α-甲基苯乙烯树脂10-15、聚醚多元醇4-7、山梨坦橄榄油酸酯2-3、3-氯丙炔1-2、芥酸酰胺3-4、碳酸镉4-6、异丁烯三乙氧基硅烷2-3、N-丁基苯磺酰胺3-4、邻羟基苯甲酸苯酯4-8、复合助剂3-6；
所述复合助剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：戊二酸二乙酯4-8、草酰乙酸2-3、废弃型砂10-15、有机硅微球4-6、新癸酸钕1-2、椰油酰胺丙基氧化胺2-3、赭石粉3-6、醋酸丁酸纤维素2-4、羊毛脂镁皂3-5、硼酰化钴2-4、N-乙基-邻、对甲苯磺酰胺1-2；b、将废弃型砂、戊二酸二乙酯加入高速搅拌机内搅拌至60-70℃时，加入硼酰化钴、新癸酸钕，搅拌2-4min，出料得混合料A；c、将赭石粉、羊毛脂镁皂加入高速搅拌机内搅拌至70-80℃时，加入N-乙基-邻、对甲苯磺酰胺、草酰乙酸，搅拌3-5min，出料得混合料B；d、将上述制得混合料A和混合料B加入高速搅拌机内搅拌至65-75℃时，转入冷混机内，再加入余下原料，搅拌至40-50℃时，出料，即得所述复合助剂。
一种聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣的制备方法，包括以下步骤：
(1)将萤石矿渣、天然浮石和白膏泥混合均匀，580-660℃煅烧3-4h，粉碎，过100-150目筛，加适量的水打浆制成浓度为50-55％的浆液，然后用15％氢氧化钠溶液调节浆液PH至7.5-8，超声波处理20-30min，再用20％盐酸溶液调节浆液PH至6-6.5，微波处理25-35min，再用饱和氨水溶液调节浆液PH至中性，磁力搅拌15-25min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干；
(2)将步骤(1)制得的粉体与聚α-甲基苯乙烯树脂、芥酸酰胺、邻羟基苯甲酸苯酯一起投入高速搅拌机内进行混合搅拌，1000-1500r/min高速搅拌4-7min，再加入N-丁基苯磺酰胺、聚醚多元醇、碳酸镉、异丁烯三乙氧基硅烷，1500-2000r/min高速搅拌3-5min，最后加入余下原料，1000-1500r/min高速搅拌2-4min，出料，烘干，粉碎，过100-150目筛即可。
本发明的有益效果：
本发明使用萤石矿渣、天然浮石和白膏泥三种无机原料与聚α-甲基苯乙烯树脂、聚醚多元醇、N-丁基苯磺酰胺、异丁烯三乙氧基硅烷等高分子材料相互协同作用，改善了聚烯烃体系中的分散性以及与聚烯烃体系之间的相容性，大大提高了萤石矿渣的综合性能，提高了萤石矿渣的填充功能，使得聚烯烃材料具有很好的耐候性、耐热性、耐水性、抗冲击性和耐老化性。
具体实施方式
一种聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣，由以下重量(kg)的原料制成：萤石矿渣27、天然浮石19、白膏泥15、聚α-甲基苯乙烯树脂12、聚醚多元醇5、山梨坦橄榄油酸酯2.5、3-氯丙炔1.5、芥酸酰胺3、碳酸镉5、异丁烯三乙氧基硅烷2、N-丁基苯磺酰胺3、邻羟基苯甲酸苯酯6、复合助剂4.5；
所述复合助剂的制备方法如下：a、取以下重量(kg)的原料：戊二酸二乙酯6、草酰乙酸3、废弃型砂13、有机硅微球4.5、新癸酸钕1、椰油酰胺丙基氧化胺2、赭石粉4、醋酸丁酸纤维素3、羊毛脂镁皂4、硼酰化钴3、N-乙基-邻、对甲苯磺酰胺2；b、将废弃型砂、戊二酸二乙酯加入高速搅拌机内搅拌至70℃时，加入硼酰化钴、新癸酸钕，搅拌2min，出料得混合料A；c、将赭石粉、羊毛脂镁皂加入高速搅拌机内搅拌至75℃时，加入N-乙基-邻、对甲苯磺酰胺、草酰乙酸，搅拌4min，出料得混合料B；d、将上述制得混合料A和混合料B加入高速搅拌机内搅拌至70℃时，转入冷混机内，再加入余下原料，搅拌至45℃时，出料，即得所述复合助剂。
一种聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣的制备方法，包括以下步骤：
(1)将萤石矿渣、天然浮石和白膏泥混合均匀，600℃煅烧4h，粉碎，过150目筛，加适量的水打浆制成浓度为52％的浆液，然后用15％氢氧化钠溶液调节浆液PH至7.8，超声波处理25min，再用20％盐酸溶液调节浆液PH至6.2，微波处理30min，再用饱和氨水溶液调节浆液PH至中性，磁力搅拌20min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干；
(2)将步骤(1)制得的粉体与聚α-甲基苯乙烯树脂、芥酸酰胺、邻羟基苯甲酸苯酯一起投入高速搅拌机内进行混合搅拌，1500r/min高速搅拌4min，再加入N-丁基苯磺酰胺、聚醚多元醇、碳酸镉、异丁烯三乙氧基硅烷，1800r/min高速搅拌4min，最后加入余下原料，1500r/min高速搅拌2min，出料，烘干，粉碎，过150目筛即可。
上述实施例制得的改性萤石矿渣用于填充聚烯烃电缆护套材料的性能测试结果如下表所示：
表1填充改性萤石矿渣的填充聚烯烃电缆护套材料的性能测试结果

Claims (2)

1.一种聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣，其特征在于，由以下重量份的原料制成：萤石矿渣22-34、天然浮石16-22、白膏泥12-18、聚α-甲基苯乙烯树脂10-15、聚醚多元醇4-7、山梨坦橄榄油酸酯2-3、3-氯丙炔1-2、芥酸酰胺3-4、碳酸镉4-6、异丁烯三乙氧基硅烷2-3、N-丁基苯磺酰胺3-4、邻羟基苯甲酸苯酯4-8、复合助剂3-6；
所述复合助剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：戊二酸二乙酯4-8、草酰乙酸2-3、废弃型砂10-15、有机硅微球4-6、新癸酸钕1-2、椰油酰胺丙基氧化胺2-3、赭石粉3-6、醋酸丁酸纤维素2-4、羊毛脂镁皂3-5、硼酰化钴2-4、N-乙基-邻、对甲苯磺酰胺1-2；b、将废弃型砂、戊二酸二乙酯加入高速搅拌机内搅拌至60-70℃时，加入硼酰化钴、新癸酸钕，搅拌2-4min，出料得混合料A；c、将赭石粉、羊毛脂镁皂加入高速搅拌机内搅拌至70-80℃时，加入N-乙基-邻、对甲苯磺酰胺、草酰乙酸，搅拌3-5min，出料得混合料B；d、将上述制得混合料A和混合料B加入高速搅拌机内搅拌至65-75℃时，转入冷混机内，再加入余下原料，搅拌至40-50℃时，出料，即得所述复合助剂。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃电缆护套材料用改性萤石矿渣的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将萤石矿渣、天然浮石和白膏泥混合均匀，580-660℃煅烧3-4h，粉碎，过100-150目筛，加适量的水打浆制成浓度为50-55%的浆液，然后用15%氢氧化钠溶液调节浆液PH至7.5-8，超声波处理20-30min，再用20%盐酸溶液调节浆液PH至6-6.5，微波处理25-35min，再用饱和氨水溶液调节浆液PH至中性，磁力搅拌15-25min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干；
（2）将步骤（1）制得的粉体与聚α-甲基苯乙烯树脂、芥酸酰胺、邻羟基苯甲酸苯酯一起投入高速搅拌机内进行混合搅拌，1000-1500r/min高速搅拌4-7min，再加入N-丁基苯磺酰胺、聚醚多元醇、碳酸镉、异丁烯三乙氧基硅烷，1500-2000r/min高速搅拌3-5min，最后加入余下原料，1000-1500r/min高速搅拌2-4min，出料，烘干，粉碎，过100-150目筛即可。
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