一种磷石膏填充塑料改性颗粒及其制备方法
阅读说明：本技术 一种磷石膏填充塑料改性颗粒及其制备方法 (Phosphogypsum filled plastic modified particle and preparation method thereof ) 是由 杨雪松 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种磷石膏填充塑料改性颗粒其制备方法,磷石膏填充塑料改性颗粒包括磷石膏粉体、聚烯烃类载体塑料原料、聚乙烯蜡、偶联剂、石蜡、抗氧剂、抗紫外线添加剂、色母剂。制备方法包括步骤一,制备磷石膏粉体、步骤二,磷石膏粉体表面活化处理、步骤三,造粒得到磷石膏填充塑料改性颗粒。本发明的磷石膏填充塑料改性颗粒其制备方法提高了磷石膏的利用价值,变废为宝,且能减少环境污染并,用该材料生产制造出来的塑料制品品质好,抗氧化性强。(The invention discloses phosphogypsum-filled plastic modified particles and a preparation method thereof. The preparation method comprises the first step of preparing the phosphogypsum powder, the second step of carrying out surface activation treatment on the phosphogypsum powder, and the third step of carrying out granulation to obtain the modified granules of the phosphogypsum filled plastics. The preparation method of the phosphogypsum-filled plastic modified particle improves the utilization value of phosphogypsum, changes waste into valuable, can reduce environmental pollution, and the plastic product produced by the material has good quality and strong oxidation resistance.)
技术领域
本发明涉及改性塑料技术领域，特别涉及一种磷石膏填充塑料改性颗粒及其制备方法。
背景技术
在利用塑料原材料进行塑料加工中，大量的使用方解石和滑石粉等矿粉作为填充物来改变塑料的物理性能和降低成本，方解石、滑石粉、重晶石等的开采和制备会对环境产生污染，占用宝贵的矿产资源。
我国是磷石膏资源大国，磷石膏已成为我国继粉煤灰后第二大工业固体废弃物。由于磷石膏产生量大且相对集中，同时含有一定杂质、无害化与处理较为困难等问题，目前全球磷石膏综合利用率只有20％左右。据了解，2018年，我国磷石膏产生量7800万吨，同比增长4％,而现阶段几亿吨堆存的磷石膏需要消化，磷石膏资源化利用迫在眉睫。
我国磷石膏生产排放80％以上集中在湖北、云南、贵州、安徽和四川五省，具有典型区域性特点，磷矿空间分布导致磷石膏生产空间分配不均，下游产品附加值低，利用难度大。其次，每年排放和历年堆存的磷石膏已经制约了磷化工的可持续发展。目前，我国大部分磷肥生产企业磷石膏固体废渣只能堆存，不仅侵占大量土地，还需投入大量的资金对堆存的磷石膏进行防渗治理，给企业的发展带来经济负担。
磷石膏中含有大量的磷、氟、各种盐类以及重金属，处理不当将严重危害堆积地及其附近区域大气、土壤和地下水等生态环境。因此，无论从社会、环境还是经济层面上来看，推动磷石膏的资源化利用都将具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高磷石膏的利用价值，变废为宝，且能减少环境污染，用该材料生产制造出来的塑料制品品质好的磷石膏填充塑料改性颗粒及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种磷石膏填充塑料改性颗粒，由以下重量组分的原料制成：
磷石膏粉体45-85％、聚烯烃类载体塑料原料5-50％、聚乙烯蜡1-5％、硬脂酸0.5-1.5％、偶联剂0.5-1.5％、石蜡0.5-5％、抗氧剂0.2-1％、抗紫外线添加剂0.1-1％、色母剂0.2-2％。
进一步地，由以下重量组分的原料制成：
石膏粉体60-75％、聚乙烯蜡2-4％、聚烯烃类载体塑料原料15-40％、磷偶联剂0.7-1.2％、石蜡1.5-4.5％、硬脂酸0.5-1.5％、抗氧剂0.6-1％、抗紫外线添加剂0.2-0.9％、色母剂0.5-1.8％。
进一步地，所述磷石膏粉体的目数为200-2000目。
进一步地，所述偶联剂为硅烷类或钛酸酯类。
进一步地，所述抗氧剂为磷类抗氧剂、酚类抗氧剂、硫类抗氧剂其中一种。
一种磷石膏填充塑料改性颗粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，制备磷石膏粉体、选取磷石膏原料，将磷石膏原料煅烧到300℃至600℃，冷却到常温后用磨粉机械研磨得到磷石膏粉体；
步骤二，磷石膏粉体表面活化处理、在高混机中按照比例加入磷石膏粉体，加热到80℃至110℃，然后按照比例加入偶联剂后经高混机充分混合；
步骤三，造粒，在已做表面活化处理后的磷石膏粉体内按照比例聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、聚烯烃类载体塑料原料、抗氧剂、抗紫外线添加剂、色母剂后经高混机充分混合得到混合原料，然后将所述混合原料经平行双螺杆造粒机制粒得到磷石膏填充塑料改性颗粒。
进一步地，所述步骤一中，将磷石膏原料煅烧的温度为400℃。
进一步地，在步骤一中制备好磷石膏粉体后，要在一周内能进行磷石膏粉体的表面活化处理。
进一步地，所述步骤一中，磨粉机械研磨磷石膏粉体的目数为200-2000目。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
磷石膏填充塑料改性颗粒应用于塑料填充，代替原有的碳酸钙和滑石粉等填充物，在物理使用性能上能满足原有的碳酸钙和滑石粉等填充物所拥有的性能。
本发明将磷石膏变废为宝，在塑料制品中代替方解石和滑石粉等应用在塑料加工中，从而减少环境的污染，大大提高磷石膏的附加值。
采用本发明的磷石膏填充塑料改性颗粒，可以制作成各种地埋HDPE波纹管、汽车保险杠、PE通信管等塑料制品，所制造出来的塑料制品质量好，抗氧化性强。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一
磷石膏填充塑料改性颗粒，由以下重量组分的原料制成：
磷石膏粉体45-85％、聚烯烃类载体塑料原料5-50％、聚乙烯蜡1-5％、偶联剂0.5-1.5％、石蜡0.5-5％、硬脂酸0.5-1.5％、抗氧剂0.2-1％、抗紫外线添加剂0.1-1％、色母剂0.2-2％。
更具体的重量组分为：
石膏粉体60-75％、聚乙烯蜡2-4％、聚烯烃类载体塑料原料15-40％、磷偶联剂0.7-1.2％、石蜡1.5-4.5％、硬脂酸0.5-1.5％、抗氧剂0.6-1％、抗紫外线添加剂0.2-0.9％、色母剂0.5-1.8％。
磷石膏粉体的目数为200-2000目，偶联剂为硅烷类或钛酸酯类，所述抗氧剂为磷类抗氧剂、酚类抗氧剂、硫类抗氧剂其中一种。
实施例二
一种磷石膏填充塑料改性颗粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，制备磷石膏粉体、选取磷石膏原料，将磷石膏原料煅烧到300℃至600℃，使磷石膏里面容易在300℃以下挥发的杂质和结晶水挥发出来，经过烟气处理后排除到空气中。煅烧出来后，可以冷却到常温，根据使用要求，用各种磨粉机械，研磨到最终产品需要的细度得到磷石膏粉体；
步骤二，将磷石膏粉体打包后进行无机物表面活化处理，在高混机中按照比例加入磷石膏粉体，加热到80℃至110℃，然后按照比例加入偶联剂后经高混机充分混合，使得磷石膏粉体表面覆盖一层偶联剂，使磷石膏的亲水性变成不亲水，改变原有熟料制品原料如硫酸钙易吸水的性能；
步骤三，造粒，在已做表面活化处理后的磷石膏粉体内按照比例聚乙烯蜡、石蜡改变分散性增加润滑、然后加入聚烯烃类载体塑料原料、抗氧剂、抗紫外线添加剂、色母剂后经高混机充分混合得到混合原料，然后将所述混合原料经平行双螺杆造粒机制粒得到磷石膏填充塑料改性颗粒，就可以制作成各种地埋HDPE波纹管、汽车保险杠、PE通信管等塑料制品。
步骤一中，将磷石膏原料煅烧的温度为400℃。
步骤一中制备好磷石膏粉体后，要在一周内能进行磷石膏粉体的表面活化处理。
步骤一中，磨粉机械研磨磷石膏粉体的目数为200-2000目。
综上所述，本发明的磷石膏填充塑料改性颗粒应用于塑料填充，代替原有的碳酸钙和滑石粉等填充物，在物理使用性能上能满足原有的碳酸钙和滑石粉等填充物所拥有的性能。
本发明将磷石膏变废为宝，在塑料制品中代替方解石和滑石粉等应用在塑料加工中，从而减少环境的污染，大大提高磷石膏的附加值。
采用本发明的磷石膏填充塑料改性颗粒，可以制作成各种地埋HDPE波纹管、汽车保险杠、PE通信管等塑料制品，所制造出来的塑料制品质量好，抗氧化性强。。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。