CN109535607B - 一种改性电石渣填充pvc - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性电石渣填充PVC，由如下重量份数的原料制成：改性电石渣20‑30份，聚氯乙烯80‑100份，KZnB3O6晶体粉末3‑5份。本发明制备的PVC，采用改性电石渣作为填充材料，增加了材料的热稳定性和耐磨性，加入KZnB3O6晶体粉末，增强了材料的力学性能，拉伸强度，弯曲强度及断裂伸长率均有较大幅度的提升。

Description

一种改性电石渣填充PVC
技术领域
本发明属于聚氯乙烯塑料制备技术领域，具体涉及一种改性电石渣填充聚氯乙烯塑料。
背景技术
电石渣是电石法生产聚氯乙烯塑料(PVC)的过程中产生的粉末状副产物，具有强碱性，其主要成分是氢氧化钙，以及一些硅、铝、铁的氧化物等。电石渣具有良好的分散性、耐热性、耐磨性和稳定性，但是与PVC的相容性差，需要对电石渣进行改性。
现有的改性电石渣一般采用硅烷偶联剂进行改性，能够提高材料的多种性能，一般用于涂料或水泥领域，如专利201310040650.4公开了一种含有改性电石渣的粉末涂料。专利200610124911.0公开了一种电石渣改性及改性电石渣替代天然石膏磨制水泥的方法，改性电石渣兼具有硫酸盐和碱性激发剂的双重作用，制造水泥时加入改性电石渣会获得较高的早期和后期强度，相对缩短复合水泥的终凝时间，并减少水泥生产对天然石膏的依赖，降低电石渣对环境的污染，明显节约资源和能源。硅烷偶联剂改性的电石渣应用于PVC领域，作为聊聊，虽然对PVC的耐热性，耐磨性有所提高，但是，仍然没有提高PVC力学性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性电石渣填充聚氯乙烯塑料。
一种改性电石渣填充PVC，由如下重量份数的原料制成：改性电石渣20-30份，聚氯乙烯80-100份，KZnB3O6晶体粉末3-5份。
所述改性电石渣为硅烷偶联剂改性电石渣，其制备方法如下：将烘干后的电石渣放到高速混合机内，把稀释好的硅烷偶联剂喷入2000-3000r/min的高速转动体系中，活化20-25min，最后在90-110℃下烘烤0.3-1.5h，脱去溶剂，即可得改性电石渣。
所述改性电石渣粒径为15-20μm，密度为1.7-1.9×10-3kg/m3，比表面积为580-600m2/kg。
上述改性电石渣填充PVC的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取改性电石渣20-30份，聚氯乙烯80-100份，KZnB3O6晶体粉末3-5份，投入高速混合机，1000-1500rpm转速混合10-20min；
(2)升温至100-120℃，随后通过冷却混料机使物料温度降至30-40℃，冷却完成后将物料装袋进行熟化处理18-24h；
(3)将熟化后的生产料加入锥形双螺杆挤出机，经过发泡结皮机及冷却定型机冷却定型，制成。
步骤(3)所述锥形双螺杆挤出机的机筒及模具温度设定为160-180℃。
本发明的有益效果：本发明制备的PVC，采用改性电石渣作为填充材料，增加了材料的热稳定性和耐磨性，加入KZnB3O6晶体粉末，增强了材料的力学性能，拉伸强度，弯曲强度及断裂伸长率均有较大幅度的提升。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种改性电石渣填充PVC，由如下重量份数的原料制成：改性电石渣25份，聚氯乙烯90份，KZnB3O6晶体粉末4份。所述改性电石渣为硅烷偶联剂改性电石渣，其制备方法如下：将烘干后的电石渣放到高速混合机内，把稀释好的硅烷偶联剂喷入2500r/min的高速转动体系中，活化22min，最后在100℃下烘烤0.8h，脱去溶剂，即可得改性电石渣。经检测，制备的改性电石渣粒径为15-18μm，密度为1.83×10-3kg/m3，比表面积为591.2m2/kg。
上述改性电石渣填充PVC的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取改性电石渣25份，聚氯乙烯90份，KZnB3O6晶体粉末4份，投入高速混合机，1200rpm转速混合15min；
(2)升温至110℃，随后通过冷却混料机使物料温度降至35℃，冷却完成后将物料装袋进行熟化处理20h；
(3)将熟化后的生产料加入锥形双螺杆挤出机，机筒及模具温度设定为170℃，经过发泡结皮机及冷却定型机冷却定型，制成。
实施例2
一种改性电石渣填充PVC，由如下重量份数的原料制成：改性电石渣20份，聚氯乙烯80份，KZnB3O6晶体粉末3份。所述改性电石渣为硅烷偶联剂改性电石渣，其制备方法如下：将烘干后的电石渣放到高速混合机内，把稀释好的硅烷偶联剂喷入2000r/min的高速转动体系中，活化20min，最后在90℃下烘烤0.5h，脱去溶剂，即可得改性电石渣。经检测，制备的改性电石渣粒径为16-18μm，密度为1.72×10-3kg/m3，比表面积为583.2m2/kg。
上述改性电石渣填充PVC的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取改性电石渣20份，聚氯乙烯80份，KZnB3O6晶体粉末3份，投入高速混合机，1100rpm转速混合12min；
(2)升温至100℃，随后通过冷却混料机使物料温度降至32℃，冷却完成后将物料装袋进行熟化处理19h；
(3)将熟化后的生产料加入锥形双螺杆挤出机，机筒及模具温度设定为165℃，经过发泡结皮机及冷却定型机冷却定型，制成。
实施例3
一种改性电石渣填充PVC，由如下重量份数的原料制成：改性电石渣30份，聚氯乙烯100份，KZnB3O6晶体粉末5份。所述改性电石渣为硅烷偶联剂改性电石渣，其制备方法如下：将烘干后的电石渣放到高速混合机内，把稀释好的硅烷偶联剂喷入3000r/min的高速转动体系中，活化25min，最后在110℃下烘烤1.5h，脱去溶剂，即可得改性电石渣。经检测，制备的改性电石渣粒径为18-20μm，密度为1.86×10-3kg/m3，比表面积为590.5m2/kg。
上述改性电石渣填充PVC的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取改性电石渣30份，聚氯乙烯100份，KZnB3O6晶体粉末5份，投入高速混合机，1500rpm转速混合12min；
(2)升温至120℃，随后通过冷却混料机使物料温度降至40℃，冷却完成后将物料装袋进行熟化处理24h；
(3)将熟化后的生产料加入锥形双螺杆挤出机，机筒及模具温度设定为180℃，经过发泡结皮机及冷却定型机冷却定型，制成。
对比例1
一种改性电石渣填充PVC，由如下重量份数的原料制成：改性电石渣25份，聚氯乙烯90份。所述改性电石渣为硅烷偶联剂改性电石渣，其制备方法如下：将烘干后的电石渣放到高速混合机内，把稀释好的硅烷偶联剂喷入2500r/min的高速转动体系中，活化22min，最后在100℃下烘烤0.8h，脱去溶剂，即可得改性电石渣。经检测，制备的改性电石渣粒径为15-18μm，密度为1.83×10-3kg/m3，比表面积为591.2m2/kg。
上述改性电石渣填充PVC的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取改性电石渣25份，聚氯乙烯90份，投入高速混合机，1200rpm转速混合15min；
(2)升温至110℃，随后通过冷却混料机使物料温度降至35℃，冷却完成后将物料装袋进行熟化处理20h；
(3)将熟化后的生产料加入锥形双螺杆挤出机，机筒及模具温度设定为170℃，经过发泡结皮机及冷却定型机冷却定型，制成。
对比例2
一种电石渣填充PVC，由如下重量份数的原料制成：电石渣25份，聚氯乙烯90份。
上述电石渣填充PVC的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取电石渣25份，聚氯乙烯90份，投入高速混合机，1200rpm转速混合15min；
(2)升温至110℃，随后通过冷却混料机使物料温度降至35℃，冷却完成后将物料装袋进行熟化处理20h；
(3)将熟化后的生产料加入锥形双螺杆挤出机，机筒及模具温度设定为170℃，经过发泡结皮机及冷却定型机冷却定型，制成。
实验例：
按GB1040-92测试样品的拉伸强度，从挤塑辊压成型方法制备所得的模板样品上各取3组试样，所测得数据的算术平均值便为该模板样品的拉伸强度。试样为哑铃型，总长(150±1)mm，端部宽度(20±0.2)mm，夹具间距离(115±0.5)mm，中间平行部分长度(60±0.5)mm，中间平行部分宽度(10±0.2)mm，厚(10±1)mm，测试温度为(20±2)℃。测试结果见表1：
表1
Figure BDA0001895509710000061
注：*代表与对比例1组比较P<0.05。
按GB/T9431-2000测试样品的弯曲强度，从挤塑辊压成型方法制备所得的模板样品上各取3组试样，所测得数据的算术平均值便为该模板样品的弯曲强度。试样长(300±1)mm，宽(20±0.5)mm，厚(10±1)mm，测试温度为(20±2)℃。测试结果见表2：
表2
Figure BDA0001895509710000071
注：*代表与对比例1组比较P<0.05。
按GB/T10430-1993测试样品的冲击强度，从挤塑辊压成型方法制备所得的模板样品上各取3组试样，所测得数据的算术平均值便为该模板样品的冲击强度。试样长(80±2)mm，宽(10±0.2)mm，厚(4±0.2)mm，测试温度为(20±2)℃。测试结果见表3：
表3
Figure BDA0001895509710000072
Figure BDA0001895509710000081
注：*代表与对比例1组比较P<0.05。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种改性电石渣填充PVC，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：改性电石渣20-30份，聚氯乙烯80-100份，KZnB3O6晶体粉末3-5份；
所述改性电石渣为硅烷偶联剂改性电石渣，其制备方法如下：将烘干后的电石渣放到高速混合机内，把稀释好的硅烷偶联剂喷入2000-3000 r / min 的高速转动体系中，活化20-25 min，最后在90-110℃下烘烤0.3-1.5h，脱去溶剂，即可得改性电石渣。
2.根据权利要求1所述改性电石渣填充PVC，其特征在于，所述改性电石渣粒径为15-20μm，密度为 1.7-1.9×10-3kg / m3，比表面积为580-600 m2/ kg。
3.权利要求1所述改性电石渣填充PVC的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
（1）按照重量份数，取改性电石渣20-30份，聚氯乙烯80-100份，KZnB3O6晶体粉末3-5份，投入高速混合机，1000-1500rpm转速混合10-20min；
（2）升温至100-120℃，随后通过冷却混料机使物料温度降至30-40℃，冷却完成后将物料装袋进行熟化处理18-24h；
（3）将熟化后的生产料加入锥形双螺杆挤出机，经过发泡结皮机及冷却定型机冷却定型，制成。
4.根据权利要求3所述改性电石渣填充PVC的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述锥形双螺杆挤出机的机筒及模具温度设定为160-180℃。
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