[发明专利]一种磷石膏作聚氯乙烯板材生产填料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷石膏处理领域，具体涉及一种磷石膏作聚氯乙烯板材生产填料的制备方法。

背景技术

磷石膏是磷肥工业的固体废弃物，据统计，每生产1吨磷酸约产生5-6吨磷石膏，每生产1吨磷酸二铵排放2.5-5吨磷石膏。目前，全国湿法磷酸生产能力约546万吨，每年的磷石膏废渣量在2500-3000万吨，占地达2000公顷，仅渣场投资估算达10亿元，我国磷石膏排量是石膏废渣中排量最大的，累计近亿吨，并且多数采用堆放形式，处理磷石膏，因此严重污染了生态环境。根据《国家固体废物污染环境防治法》的规定，对其运输、存储、加工、利用等都有严格的要求，这一认定使我国磷肥行业徒增了磷石膏渣的治理压力，如何有效的处理和综合利用磷石膏，已成为磷肥行业亟待解决的问题之一。

目前，磷石膏主要用作水泥缓凝剂和石膏建材等，其技术较为成熟，但是磷石膏的价值并没有得到充分利用，由于磷石膏晶体形貌多呈片状，应用于塑料中能改善塑料制品的耐热性、冲击强度、空间稳定性、刚性、硬度、热导率和绝缘性等，在高分子材料中应用具有明显的技术优势和经济优势，对磷石膏附加值利用具有广泛的应用前景，但是，将磷石膏用作生产聚氯乙烯板材的填料，其极性与高聚物的极性相差很大，容易造成二者相容性不好，从而对填充板材的加工性能和施用性能带来不良影响。

发明内容

本发明主要探索聚氯乙烯板材生产过程的新型填料，为解决上述技术问题，提供一种方法简便、生产成本低、质量满足聚氯乙烯板材生产的技术要求的聚氯乙烯板材填料。

具体通过一下方案得以实现：

一种磷石膏作聚氯乙烯板材生产填料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将磷石膏加水经球磨处理1-1.5h后，得物料A；选取12％-18％的物料A经煅烧处理后至磷石膏脱水为半水石膏，得到物料B；将物料A与物料B进行混合后，得物料C；

(2)将物料C与有机酸按质量比为25：(3-4)搅拌均匀，进行超声处理，获得磷石膏作聚氯乙烯板材生产填料。

所述球磨物料的水料比为0.8-1.5。

所述球磨，其转速为500-700r/min，温度为50-58℃。

所述煅烧，其温度为150-200℃。

所述物料A与物料B的配比为86％：14％。

所述有机酸为柠檬酸、山梨酸、酒石酸中至少一种。

所述超声波功率为70-90w，反应时间为20-35min，反应温度为55-65℃。

进一步的，磷石膏作聚氯乙烯板材生产填料，其用于聚氯乙烯板材生产过程中，其使用量为聚氯乙烯板材生产原料总量的40-50％，优选其使用量为聚氯乙烯板材生产原料总量的45％。

本发明的有益效果

本发明将煅烧处理的磷石膏作为改良磷石膏的激发剂，再配合混合技术参数和对球磨磷石膏与煅烧处理磷石膏的配比以及有机酸含量进行控制，提高了磷石膏填料的强度、水稳定性，并降低了空隙率；再配合超声作用下空化泡奔溃，又不改变结晶性质、晶格结构和晶体组成的条件下细化、均化结晶。在本发明的方法下，通过正交实验，陈化磷石膏与煅烧处理磷石膏的配比为86％：14％时，石膏晶粒间相互紧密连接度最佳，聚氯乙烯板材的耐热性可提高到100℃；当惨入石膏用量14％的有机酸时，可使聚氯乙烯玻璃化温度提高，热变形温度增高约20-30℃。

本发明主要以磷石膏为原料制作生产聚氯乙烯板材所需的填料，方法简单，并且添加物较少，充分发挥了磷石膏的性能和资源优势。

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

在1kg磷石膏中加入1kg水搅拌均匀后，置于温度为58℃，转速为550r/min的球磨机中处理1h后，得物料A；选取18％的物料A在温度为170℃下煅烧处理后至磷石膏脱水为半水石膏，得到物料B；将物料A与物料B进行混合后，得物料C；在物料C中加入160g溶液百分比为85％的山梨酸搅拌均匀，在功率为70w、温度为60℃下进行超声处理28min，获得磷石膏作聚氯乙烯板材生产填料。

实施例2