一種pvc生產(chǎn)用填料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及PVC生產(chǎn)用填料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種PVC生產(chǎn)用填料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PVC材料是一種適用范圍較廣的一種塑料，其在生產(chǎn)過(guò)程中需要添加填料來(lái)達(dá)到降低成本，減輕PVC容重的目的。傳統(tǒng)的PVC材料生產(chǎn)用填料為鈣粉，并且鈣粉主要是采用碳酸鈣粉體；由于碳酸鈣粉體的密度較大，使得制備的PVC產(chǎn)品的容重較大。基于此，PVC生產(chǎn)廠商在進(jìn)行PVC生產(chǎn)過(guò)程中，不僅要考慮PVC生產(chǎn)的成本問(wèn)題，而且還要考慮PVC產(chǎn)品的容重問(wèn)題；于是，大量的技術(shù)文獻(xiàn)公開(kāi)了對(duì)碳酸鈣粉體進(jìn)行改性處理后作為填料的方案，但是，這些技術(shù)文獻(xiàn)對(duì)碳酸鈣粉體改性的技術(shù)方案較為復(fù)雜，周期較長(zhǎng)，成本較高，使得PVC生產(chǎn)過(guò)程中的成本和容重改善成為了相互矛盾的問(wèn)題。
[0003]基于此，有研究者大膽將碳酸鈣粉體作為填料的方案采用磷石膏來(lái)替代，使得磷石膏這種工業(yè)固體廢棄物得到了綜合利用，也解決了大量磷石膏堆存的問(wèn)題，提高了磷石膏的綜合利用率；但是，磷石膏中的雜質(zhì)含量較高，結(jié)晶水含量較多，使得在PVC材料擠塑過(guò)程，由于溫度高于80°c，使得磷石膏的結(jié)晶水穩(wěn)定性遭受破壞，在PVC生產(chǎn)過(guò)程中形成起泡，降低了 PVC產(chǎn)品的品質(zhì)，并且，由于其雜質(zhì)含量較高，導(dǎo)致獲得的PVC產(chǎn)品的白度較差，甚至還會(huì)降低PVC產(chǎn)品的強(qiáng)度和柔韌性，降低了 PVC材料的品質(zhì)。因此，在使用磷石膏作為PVC生產(chǎn)用填料時(shí)，需要對(duì)磷石膏進(jìn)行改性處理。如專利號(hào)為201310380778將磷石膏用作聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程的填料的方法是將磷石膏經(jīng)過(guò)篩分、煅燒、研磨等步驟，使得磷石膏中的雜質(zhì)和結(jié)晶水得到排除；但是，該工藝制備的磷石膏中的采用的高溫煅燒，使得磷石膏中的成分主要為I型硬石膏，使得其可塑性、流變性較差，使得其加入到PVC生產(chǎn)過(guò)程中后，其影響PVC材料的強(qiáng)度和柔韌性；除此之外，上述的磷石膏作為PVC生產(chǎn)過(guò)程中作為填料時(shí)，其功能較為單一，使得在PVC生產(chǎn)過(guò)程中，還需要添加大量的復(fù)合穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等等添加成分，使得PVC產(chǎn)品的生產(chǎn)成本增加，并且還使得復(fù)合穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等添加劑的加入，使得其容重又大幅度的增加，提高了 PVC密度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種PVC生產(chǎn)用填料及其制備方法。
[0005]具體是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種PVC生產(chǎn)用填料，其原料成分以重量份計(jì)為磷石膏20-30份、鈦白粉1_3份、碳酸鈣粉末3-7份、硬脂酸鈣1-7份、納米二氧化硅0.1-0.3份、石蠟0.1-0.5份。
[0007]所述的原料成分以重量份計(jì)為磷石膏23-28份、鈦白粉1.5-2.5份、碳酸鈣粉末4-6份、硬脂酸鈣3-5份、納米二氧化硅0.15-0.25份、石蠟0.2-0.4份。
[0008]所述的原料成分以重量份計(jì)為磷石膏25份、鈦白粉2份、碳酸鈣粉末5份、硬脂酸鈣4份、納米二氧化硅0.2份、石蠟0.3份。
[0009]所述的鈦白粉，其顆粒度為100-200目。
[0010]所述的碳酸鈣粉末，其顆粒度為300-500目。
[0011]所述的納米二氧化娃，其顆粒度為400-600nm。
[0012]所述的石蠟為液態(tài)石蠟。
[0013]所述的PVC生產(chǎn)用填料的制備方法，包括以下步驟:
[0014](1)將磷石膏與碳酸鈣粉末混合后，將其置于炒鍋內(nèi)，并在邊攪拌邊加熱下，控制溫度在150-200°C炒制處理60-70min，再將其置于研磨機(jī)中研磨，并過(guò)120目篩，控制篩底料在過(guò)325目篩的篩余量為< 11%，得到初物料；
[0015](2)將硬脂酸鈣、納米二氧化硅與初物料混合后，并將其攪拌混合均有后，再將其置于炒鍋中，并采取邊攪拌邊加熱的方式，將溫度調(diào)整為150-160°C炒制10-20min，再調(diào)整溫度為170-180°C炒制5-10min，再調(diào)整溫度為180-200°C炒制處理l_3min，再將其置于研磨機(jī)中研磨，并過(guò)200-300目篩，控制篩底料在過(guò)325目篩的篩余量為<5% ;得到半成品物料；
[0016](3)將鈦白粉加入與半成品物料混合后，將其自然陳化處理1-3天，再將其置于研磨機(jī)中研磨，并過(guò)300-500目的篩，控制篩底料在過(guò)580目篩的篩余量為<30% ;
[0017](4)將石蠟加入步驟(3)獲得物料中，并將其攪拌均勻后，采用溫度為180-200°C炒制3-7min，再將其研磨處理至800-1000目的粉末，即可獲得成品填料。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:
[0019]通過(guò)將磷石膏、鈦白粉、碳酸鈣粉末、硬脂酸鈣、納米二氧化硅、石蠟進(jìn)行配比設(shè)計(jì)后，使得磷石膏在鈦白粉的作用，增加了白度，并且提高了潤(rùn)滑效果，改善了磷石膏的流變性；在結(jié)合碳酸鈣粉末的加入，使得磷石膏的可塑性得到了增強(qiáng)；并在納米二氧化硅的加入下，使得硅成分與磷石膏中的雜質(zhì)氟成分以及其他重金屬成分作用，降低了雜質(zhì)的含量，并且結(jié)合納米二氧化硅的穩(wěn)定作用，使得制備的填料具有一定的穩(wěn)定功效；再結(jié)合石蠟的加入，使得獲得的磷石膏不會(huì)與外界水分接觸形成結(jié)合水，確保了獲得的填料的品質(zhì)，而且使得填料具有外部潤(rùn)滑和內(nèi)部潤(rùn)滑作用，并且在硬脂酸鈣的作用下，使得填料兼具潤(rùn)滑和穩(wěn)定的功效，降低了 PVC生產(chǎn)過(guò)程中的復(fù)合穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等的加入量，降低了 PVC生產(chǎn)成本。
[0020]本發(fā)明尤其是在結(jié)合原料的配比設(shè)計(jì)以及制備工藝步驟的炒制研磨以及原料加入順序的限制，使得磷石膏先與碳酸鈣粉末作用，改善其可塑性后，再將其炒制處理，使得其形成多種類型的磷石膏成分的復(fù)合體；再結(jié)合研磨過(guò)篩處理過(guò)程，使得雜質(zhì)成分和結(jié)晶水得到有效的除去；在結(jié)合硬脂酸鈣、納米二氧化硅的加入，使得磷石膏中的雜質(zhì)成分與納米二氧化硅作用，降低了雜質(zhì)含量，并且在硬脂酸鈣和納米二氧化硅的作用，增加了磷石膏的流變性，再結(jié)合炒制的溫度控制，使得磷石膏的半水硫酸鈣、III型硬石膏、II型硬石膏的成分含量得到控制，使得各種類型的磷石膏成分發(fā)生作用，改善磷石膏填料的可塑性和流變性，提高了磷石膏孔隙率，降低密度；再結(jié)合鈦白粉加入，并在一定溫度下作用，使得磷石膏的白度和潤(rùn)滑效果以及穩(wěn)定性得到改善，使得磷石膏填料為具有多重功效的填料；再進(jìn)一步的結(jié)合石蠟的加入，避免磷石膏與外界水分或者空氣的接觸導(dǎo)致的吸水改性作用，進(jìn)而確保了磷石膏品質(zhì)穩(wěn)定，而且還增強(qiáng)了磷石膏填料的內(nèi)部和外部潤(rùn)滑作用，降低了 PVC產(chǎn)品生產(chǎn)的成本。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。
[0022]實(shí)施例1
[0023]—種PVC生產(chǎn)用填料，其原料成分以重量計(jì)為磷石膏20kg、鈦白粉1kg、碳酸鈣粉末3kg、硬脂酸I丐1kg、納米二氧化娃0.1kg、固體石錯(cuò)0.1kg。
[0024]所述的納米二氧化娃，其顆粒度為400nm。
[0025]所述的PVC生產(chǎn)用填料的制備方法，包括以下步驟:
[0026](1)將磷石膏與碳酸鈣粉末混合后，將其置于炒鍋內(nèi)，并在邊攪拌邊加熱下，控制溫度在150°C炒制處理60min，再將其置于研磨機(jī)中研磨，并過(guò)120目篩，控制篩底料在過(guò)325目篩的篩余量為< 11%，得到初物料；
[0027](2)將硬脂酸鈣、納米二氧化硅與初物料混合后，并將其攪拌混合均有后，再將其置于炒鍋中，并采取邊攪拌邊加熱的方式，將溫度調(diào)整為150°C炒制lOmin，再調(diào)整溫度為170°C炒制5min，再調(diào)整溫度為180°C炒制處理lmin，再將其置于研磨機(jī)中研磨，并過(guò)200目篩，控制篩底料在過(guò)325目篩的篩余量為< 5% ;得到半成品物料；
[0028](3)將鈦白粉加入與半成品物料混合后，將其自然陳化處理1天，再將其置于研磨機(jī)中研磨，并過(guò)300目的篩，控制篩底料在過(guò)580目篩的篩余量為<30% ;
[0029](4)將石蠟加入步驟(3)獲得物料中，并將其攪拌均勻后，采用溫度為180°C炒制3min，再將其研磨處理至800目的粉末，即可獲得成品填料。
[0030]實(shí)施例2
[0031]—種PVC生產(chǎn)用填料，其原料成分以重量計(jì)為磷石膏30kg、鈦白粉3kg、碳酸鈣粉末7kg、硬脂酸I丐7kg、納米二氧化娃0.3kg、固體石錯(cuò)0.5kg。
[0032]所述的鈦白粉，其顆粒度為100目。
[0033]所述的碳酸鈣粉末，其顆粒度為300目。
[0034]所述的納米二氧化娃，其顆粒度為600nm。
[0035]所述的PVC生產(chǎn)用填料的制備方法，包括以下步驟:
[0036](1)將磷石膏與碳酸鈣粉末混合后，將其置于炒鍋內(nèi)，并在邊攪拌邊加熱下，控制溫度在200°C炒制處理70min，再將其置于研磨機(jī)中研磨，并過(guò)120目篩，控制篩底料在過(guò)325目篩的篩余量為< 11%，得到初物料；
[0037](2)將硬脂酸鈣、納米二氧化硅與初物料混合后，并將其攪拌混合均有后，再將其置于炒鍋中，并采取邊攪拌邊加熱的方式，將溫度調(diào)整為160°C炒制20min，再調(diào)整溫度為180°C炒制lOmin，再調(diào)整溫度為200°C炒制處理3m