粉煤灰提高半导电性的用途、含粉煤灰的塑料及制备方法

文档序号:3604534阅读:322来源:国知局
粉煤灰提高半导电性的用途、含粉煤灰的塑料及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种粉煤灰提高半导电性的用途、含粉煤灰的塑料及制备方法,本发明的含粉煤灰的塑料是由聚苯乙烯塑料、粉煤灰和塑料添加剂组成,其中,聚苯乙烯塑料和粉煤灰的重量比为100:80。所述的塑料添加剂是以下中的一种或几种:防老剂、偶联剂、硬脂酸、热稳定剂、石蜡。本发明使用粉煤灰替代聚苯乙烯塑料中的半导电填料用于聚苯乙烯塑料的制备。经试验证明,添加粉煤灰后除了提高半导电性外,粉煤灰还可以提高聚苯乙烯塑料韧性、断裂伸长率和抗拉强度,粉煤灰与聚苯乙烯塑料混合后的伸长率、半导电电阻率好于导电材料的结构;而且粉煤灰比其它导电材料价格低的多,有很大的市场优势,而且也实现了变废为宝,资源的再利用。
【专利说明】粉煤灰提高半导电性的用途、含粉煤灰的塑料及制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及粉煤灰在聚苯乙烯塑料中的应用【技术领域】,尤其涉及粉煤灰提高半导 电性的用途、含粉煤灰的塑料及制备方法。

【背景技术】
[0002] 粉煤灰是火力发电厂煤粉锅炉排出的一种工业废渣,是从煤燃烧后的烟气中收捕 下来的粉末,其是电厂排出的主要固体废物。中国以煤为主要能源,电力的76%是由煤炭产 生的,每年用煤4亿多吨,占全国原煤产量的1/3,因此,粉煤灰是我国当前排量较大的工业 废渣之一。2005年粉煤灰排量达到1. 6吨,成为世界最大的排废国,若大量的粉煤灰不加处 理,就会产生扬尘,污染大气,对人体和生物造成危害,并占用大量的土地,因此如何回收利 用粉煤灰已成为当前的研究热点。


【发明内容】

[0003] 本发明的目的在于提供粉煤灰提高聚苯乙烯塑料半导电性的用途、含粉煤灰的塑 料母料及其制备方法,以解决上述的问题。
[0004] 本发明采用如下技术方案:
[0005] 本发明的粉煤灰提高半导电性的用途是在制备聚苯乙烯塑料半导电母料的过程 中,在塑炼胶时往聚苯乙烯塑料中加入粉煤灰。
[0006] 本发明的含粉煤灰的塑料是由聚苯乙烯塑料、粉煤灰和塑料添加剂组成,其中,聚 苯乙烯塑料和粉煤灰的重量比为100:80。
[0007] 所述的塑料添加剂是以下中的一种或几种:防老剂、偶联剂、硬脂酸、热稳定剂、石 錯。
[0008] 本发明的含粉煤灰的塑料是由以下重量份的原料组成:聚苯乙烯塑料100、粉煤 灰80、防老剂0. 98-1. 02、偶联剂0. 98-1. 02、硬脂酸0. 59-0. 61、热稳定剂2-3、石蜡3。优 选聚苯乙烯塑料100、粉煤灰80、防老剂1. 02、偶联剂1. 02、硬脂酸0. 61、热稳定剂3、石蜡 3〇
[0009] 所述的防老剂为2,2,4_三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体,偶联剂为乙烯基三 (β-甲氧基乙氧基)硅烷,热稳定剂为三盐基性硫酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸钙、二月桂酸二 辛基锡中的一种。
[0010] 制备本发明的含粉煤灰的塑料的母料的方法的具体步骤如下:
[0011] 步骤A :将聚苯乙烯塑料与配方量一半的粉煤灰混炼,得到一次混合的产物;
[0012] 步骤B:向所述一次混合的产物中加入塑料添加剂和剩余的粉煤灰混合物,再经 双螺杆挤出塑化,得到最终产物半导电塑料母料。
[0013] 步骤B得到最终产物半导电塑料母料再次经过双螺杆挤出,得到二次挤出母料的 产物。二次挤出塑炼温度为155-185°C。
[0014] 步骤A中的混炼温度为75-85°C。
[0015] 步骤B中的挤出塑炼温度为155-185°C。
[0016] 本发明的积极效果如下:
[0017] 本发明使用粉煤灰替代聚苯乙烯塑料中的半导电填料用于聚苯乙烯塑料的制备。 经试验证明,添加粉煤灰后除了提高半导电性外,粉煤灰还可以提高聚苯乙烯塑料韧性、断 裂伸长率和抗拉强度,粉煤灰与聚苯乙烯塑料混合后的伸长率、半导电电阻率好于导电材 料的结构;而且粉煤灰比其它导电材料价格低的多,有很大的市场优势,而且也实现了变废 为宝,资源的再利用。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 图1是本发明实施例中粉煤灰在15999X下的扫描电镜图。
[0019] 图2是本发明实施例中粉煤灰在7999X下的扫描电镜图。

【具体实施方式】
[0020] 下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
[0021] 实施例一
[0022] 本实施例提供了粉煤灰的一种新用途一提高半导电性的用途,其具体应用方法 为:在制备聚苯乙烯(PS)塑料母料的过程中,在混合、挤出中加入粉煤灰。其中,按重量计, 每100份PS塑料添加80份粉煤灰。
[0023] 凭借以上导电性能,粉煤灰可以替代塑料中的导电填料,从而为粉煤灰的回收利 用提供了一个全新的方向。另外,经试验证明,除了提高导电性外,粉煤灰还可以提高的韧 性、断裂伸长率和抗拉强度,粉煤灰与塑料混合挤出后母料的伸长率,导电电阻率高于专用 导电材料结构;而且粉煤灰比专用导电材料价格低的多,有很大的市场优势。
[0024] 经检测,如表1所示,粉煤灰的主要成分是硅、铝、铁、钙、镁、钠、的氧化物,具有潜 在的化学活性。由于粉煤灰是微细粒,细度达到3500目、最大颗粒为6 μ m,且在高温过程中 形成玻璃珠,因此粉煤灰颗粒多成球形,再经过破碎分级,经扫描电镜分析结果为较规择的 片状结构,优于专用导电材料结构,片状结构的性质具备了应用于高分子材料的条件。粉煤 灰在扫描电镜下的结构如图1和2所示(图1为放大15999X的结果,图2为放大7999X 的结果),图片显示粉煤灰为硅酸盐片状结构,较规则状,有极高的活性和吸附性,与高分子 有很好的相容性,具备了高岭土的特性。
[0025] 表1粉煤灰的化学组成
[0026]

【权利要求】
1. 粉煤灰提高半导电性的用途,其特征在于:在制备聚苯乙烯塑料半导电母料的过程 中,在塑炼胶时往聚苯乙烯塑料中加入粉煤灰。
2. -种含粉煤灰的塑料,其特征在于:所述的塑料是由聚苯乙烯塑料、粉煤灰和塑料 添加剂组成,其中,聚苯乙烯塑料和粉煤灰的重量比为100:80。
3. 如权利要求2所述的含粉煤灰的塑料,其特征在于:所述的塑料添加剂是以下中的 一种或几种:防老剂、偶联剂、硬脂酸、热稳定剂、石蜡。
4. 如权利要求2所述的含粉煤灰的塑料,其特征在于:所述的塑料是由以下重量份 的原料组成:聚苯乙烯塑料100、粉煤灰80、防老剂0. 98-1. 02、偶联剂0. 98-1. 02、硬脂酸 0. 59-0. 61、热稳定剂2-3、石蜡3。
5. 如权利要求4所述的含粉煤灰的塑料,其特征在于:所述的防老剂为2,2,4_三甲 基-1,2-二氢化喹啉聚合体,偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷,热稳定剂为三 盐基性硫酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸钙、二月桂酸二辛基锡中的一种。
6. -种制备如权利要求2所述的含粉煤灰的塑料的母料的方法,其特征在于:所述方 法的具体步骤如下: 步骤A :将聚苯乙烯塑料与配方量一半的粉煤灰混炼,得到一次混合的产物; 步骤B :向所述一次混合的产物中加入塑料添加剂和剩余的粉煤灰混合物,再经双螺 杆挤出塑化,得到最终产物半导电塑料母料。
7. 如权利要求6所述的方法,其特征在于:步骤B得到最终产物半导电塑料母料再次 经过双螺杆挤出,得到二次挤出母料的产物。
8. 如权利要求6所述的方法,其特征在于:步骤A中的混炼温度为75-85°C。
9. 如权利要求6所述的方法,其特征在于:步骤B中的挤出塑炼温度为155-185°C。
10. 如权利要求7所述的方法,其特征在于:二次挤出塑炼温度为155-185°C。
【文档编号】C08L25/06GK104231305SQ201410337825
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】畅吉庆, 侯新明 申请人:畅吉庆, 侯新明
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