[发明专利]一种以磷石膏为原料生产导电性填料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯材料的生产填料领域，具体涉及一种以磷石膏为原料生 产导电性填料的方法。

背景技术

目前，全球每年排放1.5亿吨以上的磷石膏，国内磷石膏每年排放量高达4千 万吨以上，尽管磷石膏处理和利用的方法很多，却因含有各种有害杂质而那一找 到一种技术和经济上都合适的方法，因此导致磷石膏的资源化利用率较低，大量 的磷石膏被直接堆放，而长时间的风吹日晒，磷石膏中的大部分有害物质如可溶 性磷、可溶性氟及部分重金属等将会慢慢渗透入地下造成水和土地污染，而磷石 膏粉尘则会对地上植被和空气造成危害。

目前，磷石膏在建筑材料等领域应用，主要表现为磷石膏制石膏板、石膏砌 块、建筑用石膏粉、水泥缓凝剂等，但基于目前的技术情况，一般是将磷石膏生 产出优质的建筑石膏制品，而采用的煅烧技术，基于国内外目前的煅烧技术的成 本过高，制约了其推广应用。

将磷石膏用于塑料制品中，除了具有降低塑料生产成本的作用外，还具有改 变塑料化学性能的特点，比如改变界面反应性、化学活性、耐水性、耐候性、防 火阻燃性、耐油性、渗透性等，但塑料制品的特殊性能不佳，如导电性、导热性、 压电性、制振性、隔声性；尤其是导电性填料尽管使得塑料制品具有导电功能， 但其性能不佳，并且易产生静电现象，使得导电功能性的塑料制品难以推广和应 用。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种低成本、易操作的以磷石膏为原料生产导 电性填料的方法。

具体通过一下方案得以实现：

一种以磷石膏为原料生产导电性填料的方法：将酸解的磷石膏与碳化木粉、 石墨按20-25：1：1的质量比混合搅拌10-15min，进行高温炒制1-2h后，经加压脱 水，研磨至粒径为100-120目，干燥，获得导电性填料。

所述酸解的磷石膏是将磷石膏用浓硫酸浸泡5-8min。

所述碳化木粉，其粒径为50-60目。

所述碳化木粉，其原料为针叶木粉。

所述碳化木粉是将木粉置于高压饱和蒸汽环境中，在压力为0.18-0.22MPa下 保温保压2-3h。

所述混合搅拌，其速率为30-40r/min。

所述高温炒制，其温度为160-175℃。

所述加压脱水，其加压压力为5-7MPa，加压时间为5-13min。

所述干燥是将物料含水率缩小至低于8％。

上述导电性填料用于PVC导电材料的生产过程。

本发明的有益效果

本发明通过将碳化木粉、石墨、磷石膏进行混合后，使得颗粒间接触面积变 大，再经高温炒制、加压脱水等工艺步骤，进一步降低物料间结晶水的存在，通 过严格的参数控制，使得石墨离子的长径比以及在基体中的分散度改善，进而使 得本发明的填料的导电能力强，再配合通过碳化木粉的处理，使得磷石膏的包覆 改性效果佳，并且在与PVC、粘结剂、稳定剂按传统方法进行交联时，降低了塑 化的膨胀系数，加速了塑化过程，又使得PVC材料的机械性能良好，化学性能稳 定，本发明原料的物料配比，降低了产品表面的电阻率，进而增强了填料的导电 效率。

本发明方法简单，可行性强，无大型设备，进而降低了生产成本。

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

步骤1：

将磷石膏用分析纯浓硫酸浸泡5min，获得酸解磷石膏；

步骤2：

将针叶木粉经研磨、筛分后，得60目木粉，将其置于高压饱和蒸汽环境中， 在压力为0.18MPa下保温保压2.5h，得碳化木粉。

步骤3：

取2.5kg酸解磷石膏与120g碳化木粉、120g石墨混合搅拌10min，其搅拌速率 为35r/min，然后在温度为160℃下炒制2h后，施加压力6MPa进行脱水处理9min， 再经研磨至粒径为110目，置于70℃的烘箱中干燥至含水率为5％，获得导电性填 料。

实施例2

步骤1：

将磷石膏用工业级浓硫酸浸泡7min，获得酸解磷石膏；

步骤2：