一種磷石膏作為填料生產(chǎn)pp材料方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及PP材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種磷石膏作為填料生產(chǎn)PP材料方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PP是由丙烯聚合而得的熱塑性樹脂，其具有良好的耐熱性，為五大通用塑料之一，制品能在100°c以上溫度進行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150°C也不變形。聚丙烯的化學穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對其它各種化學試劑都比較穩(wěn)定，聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效果良好。聚丙烯有較高的介電系數(shù)，且隨溫度的上升，可以用來制作受熱的電器絕緣制品。它的擊穿電壓也很高，適合用作電器配件等?？闺妷骸⒛碗娀⌒院?。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于PP材料的生產(chǎn)方案均是采用PP顆粒與填料、復合穩(wěn)定劑或者其他添加劑進行添加混合后，再將其在混合后擠塑成型的；并且隨著對PP塑料的需求量的增大，以及PP材料生產(chǎn)廠商的增多，PP材料的市場飽和度也趨于飽和，使得PP材料生產(chǎn)過程中的原料資源不斷的被消耗，其產(chǎn)品的成本越來越大；大多數(shù)生廠商開始追求低成本的PP材料生產(chǎn)工藝；但是，隨著對PP材料使用，對PP材料的品質(zhì)要求也越來越高，尤其是PP材料的防靜電作用以及PP材料的低容重、高強度和高柔韌性的需求越來越嚴格。
[0004]基于此，有研究者從PP材料生產(chǎn)過程中的填料使用量以及填料性能入手，進而對填料的品質(zhì)進行改性后，增大其在PP材料原料中的添加量，也達到降低PP材料生產(chǎn)成本，提尚PP材料各項性能的目的。
[0005]本研究者經(jīng)過檢索現(xiàn)有技術(shù)文獻來看，對于PP材料生產(chǎn)過程中采用的填料主要是碳酸鈣粉體，并且現(xiàn)有技術(shù)中存在著大量對于碳酸鈣粉體進行改性的技術(shù)方案，這些方案的改性工藝不僅繁瑣，不便于操作，而且其能耗較大，還使得改性后的碳酸鈣在PP材料生產(chǎn)過程中作為填料添加的量難以確保PP材料的抗拉伸強度、彎曲強度等滿足要求，使得PP材料生產(chǎn)過程中還需要添加其他物質(zhì)，造成PP材料生產(chǎn)成本較高；除此之外，其采用碳酸鈣作為填料來添加時，由于碳酸鈣本身的密度較高，使得獲得的PP材料的容重較大，密度較高，降低了 PP材料的品質(zhì)。
[0006]鑒于上述情況，本研究者結(jié)合PP材料現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)以及磷石膏所具有的特性，將磷石膏作為PP材料生產(chǎn)過程中用的填料生產(chǎn)PP材料，使得PP材料的防靜電作用較強，并且獲得的PP材料的各項性能參數(shù)均較優(yōu)，并且使得磷石膏綜合利用率得到了提高，降低了磷石膏的堆存量，避免了環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種磷石膏作為填料生產(chǎn)PP材料方法。
[0008]具體是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
[0009]—種磷石膏作為填料生產(chǎn)ρρ材料方法，包括以下步驟:
[0010](1)取磷石膏，將其置于溫度為150-200°c的炒鍋中炒制20-30min，再將其研磨后分級篩分，獲得粒徑在5?22um的細粉，再采用振動篩對研磨后的粉體進行分級和除雜，分級出粒徑不大于10um的磷石膏粉備用；
[0011](2)將鈦白粉與水、以及步驟(1)中分級出來剩余的磷石膏粉混合后攪拌，并將其置于研磨機中研磨并過300-800目的篩，將篩底料置于陳化槽中，并將其攪拌處理10-20min后，再向其中通入含有二氧化碳的氣體進行游離鈣離子的碳化，使得游離鈣離子碳化率達到15-30%時，調(diào)整陳化槽溫度為80-150°C，攪拌反應20_40min，再在恒溫下，向其中加入納米二氧化硅，加入量為鈦白粉的1-3倍，將其攪拌反應5-10min后，將其置于研磨機中研磨過300-800目的篩，并將其置于溫度為150-200°C炒制50_60min，得初物料；
[0012](3)將步驟(1)獲得的備用的磷石膏粉與步驟(2)獲得的初物料進行混合后，再將其置于溫度為150-200°C的炒鍋中炒制60-80min，并將其置于研磨機中研磨至600-800目的粉末后，再將其按照占PP原料成分20-30%加入混合后，并將其在高速攪拌混合機，采用轉(zhuǎn)速為350-550r/min攪拌混合20_30min后，再將其采用雙螺桿擠壓機在溫度為210°C，擠出螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，擠出成型，冷卻，即可。
[0013]所述的納米二氧化娃的粒徑為200_500nm。
[0014]所述的步驟(2)，其中鈦白粉、水以及分級出來剩余的磷石膏粉混合的質(zhì)量比為0.005-0.01: 1-2: Ιο
[0015]所述的步驟(2)，其中鈦白粉、水以及分級出來剩余的磷石膏粉混合的質(zhì)量比為0.007: 1.5: 1。
[0016]所述的步驟(3)，在研磨處理步驟之后，還包括加入石蠟后，置于炒鍋中采用溫度為180-200°C炒制10-20min后，再將其研磨處理步驟。
[0017]所述的石蠟為液態(tài)石蠟。
[0018]所述的石蠟的加入量為占磷石膏質(zhì)量的1_3%。
[0019]上述的含二氧化碳的氣體，其中二氧化碳的體積濃度為40-55% ;并且氣體通入流速為 1.1-3.5m3/min0
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:
[0021]通過將磷石膏進行改性處理，將其應用與PP材料的生產(chǎn)，使得與PP顆粒的相融性得到提高，提高了填料在PP材料中添加量，并通過對磷石膏改性處理后替代傳統(tǒng)的碳酸鈣粉體作為填料，使得PP材料生產(chǎn)的填料來源豐富，并且使得磷化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物得到較大程度的綜合利用，使得磷石膏資源得到有效的綜合利用，降低了磷石膏在環(huán)境中的堆存量，降低了環(huán)境污染；并且結(jié)合對磷石膏改性工藝步驟以及工藝參數(shù)的控制，使得加入到PP材料中作為填料生產(chǎn)PP材料后的強度和柔韌性均較高。
[0022]本發(fā)明尤其是將磷石膏經(jīng)過炒制后，再將其研磨分級篩分，并且結(jié)合炒制溫度以及時間的限定，使得磷石膏中的結(jié)晶水得到快速的除去，并促進磷石膏粉體中的成分向半水硫酸鈣和III型硬石膏轉(zhuǎn)變，并結(jié)合研磨過程，使得結(jié)晶水得到深度的裸露，以及磷石膏中的雜質(zhì)得到較大程度的除去，結(jié)合分級過程，使得含有半水硫酸鈣與II型硬石膏得到保留；再將分級不滿足的磷石膏粉再與鈦白粉、水混合后研磨，使得在水溶液中形成游離態(tài)的鈣離子，并經(jīng)過鈣離子碳化處理以及納米二氧化硅的加入，使得磷石膏中的氟元素以及其他雜志元素在溶液中發(fā)生?；F(xiàn)象，進而提高磷石膏的可塑性和流變性，降低磷石膏中雜質(zhì)含量，提高了磷石膏的白度；再結(jié)合處理后，再將其研磨篩分，進一步的降低了雜質(zhì)的含量，并且使得磷石膏中的成分向II型硬石膏轉(zhuǎn)變，再將分級滿足的磷石膏粉體加入混合，使得磷石膏粉體中含有多種類型的石膏產(chǎn)品的復合體，提高了磷石膏粉體填料的可塑性和流變性；再將其混合后再憶當年溫度環(huán)境下炒制一定的時間，使獲得的磷石膏填料中的成分較為豐富，可塑性較強，流變性較優(yōu)，在加入PP材料生產(chǎn)中作為填料后，能夠有效的改變PP材料的抗靜電性能，并且提高了 PP材料的強度和柔韌度，使得抗拉伸強度在直接采用碳酸鈣粉體作為填料的基礎上增加了 10%左右，彎曲強度在直接采用碳酸鈣粉體作為填料的基礎上增加了 5%左右。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體的實施方式來對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的限定，但要求保護的范圍不僅局限于所作的描述。
[0024]實施例1
[0025]—種磷石膏作為填料生產(chǎn)PP材料方法，包括以下步驟:
[0026](1)取磷石膏，將其置于溫度為150°C的炒鍋中炒制20min，再將其研磨后分級篩分，獲得粒徑在5?22um的細粉，再采用振動篩對研磨后的粉體進行分級和除雜，分級出粒徑不大于lOum的磷石膏粉備用；
[0027](2)將鈦白粉與水、以及步驟⑴中分級出來剩余的磷石膏粉混合后攪拌，并將其置于研磨機中研磨并過300目的篩，將篩底料置于陳化槽中，并將其攪拌處理lOmin后，再向其中通入含有二氧化碳的氣體進行游離鈣離子的碳化，使得游離鈣離子碳化率達到15%時，調(diào)整陳化槽溫度為80°C，攪拌反應20min，再在恒溫下，向其中加入納米二氧化硅，加入量為鈦白粉的1倍，將其攪拌反應5min后，將其置于研磨機中研磨過300目的篩，并將其置于溫度為150°C炒制50min，得初物料；
[0028](3)將步驟⑴獲得的備用的磷石膏粉與步驟(2)獲得的初物料進行混合后，再將其置于溫度為150°C的炒鍋中炒制60min，并將其置于研磨機中研磨至600目的粉末后，再將其按照占PP原料成分20%加入混合后，并將其在高速攪拌混合機，采用轉(zhuǎn)速為350r/min攪拌混合20min后，再將其采用雙螺桿擠壓機在溫度為210°C，擠出螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，擠出成型，冷卻，即可。
[0029]所述的納米二氧化娃的粒徑為200nmo
[0030]所述的步驟(2)，其中鈦白粉、水以及分級出來剩余的磷石膏粉混合的質(zhì)量比為0.005: 1: 1。上述的含二氧化碳的氣體，其中二氧化碳的體積濃度為40%;并且氣體通入流速為1.lm3/min0
[0031]實施例2
[0032]—種磷石膏作為填料生產(chǎn)PP材料方法，包括以下步驟:
[0033](1)取磷石膏，將其置于溫度為200°C的炒鍋中炒制30min，再將其研磨后分級篩分，獲得粒徑在5?22um的細粉，再采用振動篩對研磨后的粉體進行分級和除雜，分級出粒徑不大于lOum的磷石膏粉備用；
[0034](2)將鈦白粉與水、以及步驟⑴中分級出來剩余的磷石膏粉混合后攪拌，并將其置于研磨機中研磨并過800目的篩，將篩底料置于陳化槽中，并將其攪拌處理20min后，再向其中通入含有二氧化碳的氣體進行游離鈣離子的碳化，使得游離鈣離子碳化率達到30%時，調(diào)整陳化槽溫度為150°C，攪拌反應40min，再在恒溫下，向其中加入納米二氧化硅，加入量為鈦白粉的3倍，將其攪拌反應lOmin后，將其置于研磨機中研磨過800目的篩，并將其置于溫度為200°C炒制60min，得初物料；
[0035](3)將步驟⑴獲得的備用的磷石膏粉與步驟(2)獲得的初物料進行混合后，再將其置于溫度為200°C的炒鍋中炒制80min，并將其置于研磨機中研磨至800目的粉末后，再將其按照占PP原料成分30%加入混合后，并將其在高速攪拌混合機，采用轉(zhuǎn)速為550r/min攪拌混合30min后，再將其采用雙螺桿擠壓機在溫度為210°C，擠出螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，擠出成型，冷卻，即可。
[0036]所述的納米二氧化娃的粒徑為500nmo
[0037]所述的步驟(2)，其中鈦白粉、水以及分級出來剩余的磷石膏粉混合的質(zhì)量比為0.01: 2: 1。上述的含二氧化碳的氣體，其中二氧化碳的體積濃度為55% ;并且氣體通入流速為3.5m3/min。
[0038]實施例3
[0039]—種磷石膏作為填料生產(chǎn)PP材料方法