一种磷石膏作为原料生产用于pp材料的复合填料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及PP材料用填料技术领域，尤其是一种憐石膏作为原料生产用于PP材 料的复合填料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，我国堆存的憐石膏总量已经达到了 2.5亿吨W上，而且每年新增的憐石膏 量也超过了 5000万吨，大量的憐石膏堆放，不仅占用了±地资源，造成环境污染，而且还使 得憐石膏中的有用资源得到综合利用，使得资源遭受损失。鉴于此，有研究者将憐石膏进行 处理，将其作为聚丙締等聚合物材料生产过程中的填料，使得憐石膏的应用范围得到了拓 展，增加了憐石膏的综合利用率。
[0003] 但是，憐石膏是憐化工产业中排放出来的固体废弃物，其成分比较复杂，含有大量 的杂质成分和结晶水，进而导致将憐石膏作为聚丙締材料生产过程中的填料，不仅会使得 挤塑成型过程中，由于溫度过高，导致憐石膏中的结晶水的稳定性发生变化，形成蒸气，导 致挤塑的聚丙締材料出现气泡，影响了聚丙締材料的品质；而且还使得憐石膏中的杂质成 分被添加入聚丙締材料中，导致获得的聚丙締的品质较低，尤其是聚丙締的塑化程度W及 强度、柔初性等性能遭受影响。于是，又有研究者将憐石膏中的结晶水和杂质进行脱除后， 再将其应用与聚丙締材料等聚合物材料的生产领域，进而降低憐石膏中杂质与结晶水对聚 丙締等聚合物材料的品质影响；其采取的工艺将憐石膏在高溫环境下进行般烧研磨处理， 使得结晶水倍除去的同时，通过研磨降低杂质的含量；该工艺不仅能耗较大，成本较高，并 且对于憐石膏中的结晶水和杂质的脱除难度较大，使得聚丙締材料生产的成本较大；并且 获得的憐石膏由于被研磨和般烧，使得其亲水性较强，极易与空气中的水分结合，再次形成 结晶水，并且获得的憐石膏填料的分散性和密度均较高，进而影响憐石膏作为填料后影响 聚丙締等聚合物材料的品质，造成聚丙締材料生产的成本较高。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种憐石膏作为原料生产 用于PP材料的复合填料及其制备方法。 阳〇化]具体是通过W下技术方案得W实现的：
[0006] 本发明的目的之一是提供一种憐石膏作为原料生产用于PP材料的复合填料制备 方法，将憐石膏、CTBA和乙醇按照比例球磨混合，并向其中加入水继续球磨，导入超重力反 应器中，添加晶型控制剂，再向其中通入含有二氧化碳的气体反应30-50min，其中二氧化碳 通入量为憐石膏重量的10-30%，得到浆液；并调整浆液浓度为65-75%，再将加入改性剂， 离屯、分离后，将离屯、液返回浆液的调浓处理步骤，将离屯、渣与纳米二氧化娃混合后，置于溫 度为150-200°C的炒锅中炒制处理40-70min，再将其置于研磨机中研磨，过120目筛，并控 制筛底料在过325目筛的筛余量为《15%;再向其中加入石蜡，置于溫度为180-200°C的锅 炉中炒制20-30min，再将其研磨处理10-20min，即可。
[0007] 所述的憐石膏、CTBA和乙醇的质量比为4-6 : 1 : 8-12。
[0008] 所述的水，其加入量为憐石膏质量的1-3倍。
[0009] 所述的加水继续球磨，其时间为20-40min。
[0010] 所述的晶型控制剂为娃酸钢或娃酸巧，其添加量为憐石膏质量的0. 1-0. 3%。
[0011] 所述的含有二氧化碳的气体，其二氧化碳的体积浓度为15-30%。
[0012] 所述的改性剂为铁白粉、硬脂酸巧、硅烷偶联剂中的两种或者Ξ种W任意比混合， 占浆液总质量的1-4%。
[0013] 所述的加入改性剂，其改性的溫度为55-75Γ，改性处理时间为70-90min，改性时 的抑值为8-9。
[0014] 所述的纳米二氧化娃，其加入量为离屯、渣质量的3-7% ;纳米二氧化娃的颗粒度为 300-700nm。
[0015]本发明的第二个目的是提供一种由上述方法制备的憐石膏作为原料生产用于PP材料的复合填料。
[0016] 与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
[0017]通过将憐石膏与CBTA、乙醇进行混合后球磨，并将其进行浆液球磨，使得憐石膏中 的杂质得到了有效的去除，再结合超重力反应器中，通入含有二氧化碳的气体，使得憐石膏 中的游离巧离子形成少量的碳酸巧晶体，并结合改性剂的处理，使得碳酸巧结晶与憐石膏 中的硫酸巧发生增效作用，使得两者相互之间形成孔隙结构，使得憐石膏形成海绵态的物 料，降低了密度；再结合离屯、分离，使得杂质和结晶水得到较大程度的除去，并且结合纳米 二氧化娃加入后炒制研磨，使得娃元素与憐石膏中少量的氣元素发生玻化反应，降低憐石 膏中的杂质含量，提高了憐石膏的流变性和可塑性，降低其亲水性；再结合加入石蜡后炒制 研磨处理，使得憐石膏颗粒表面形成一层疏水层，防止了憐石膏原料的填料在保存和PP材 料生产过程发生团聚。
[0018]本发明还结合对各原料成分的加入的配合比W及处理过程中的工艺参数的限定， 使得获得的填料在添加到PP材料生产过程中后，其能够明显的改善PP材料的强度和柔初 性，提高PP材料的品质。
[0019] 本发明的另外一个突出的效果是通过将憐石膏进行干混球磨、加水球磨、碳化结 晶、改性离屯、、加入纳米二氧化娃和加入石蜡后的炒制研磨，使得憐石膏中的杂质脱除难度 较大，并且不需要在溫度为350°CW上操作，降低了能耗，而且还使得憐石膏的成分介于半 水硫酸巧、III型硬石膏、II型硬石膏之间，使得憐石膏的成分得到丰富，并且在运种丰富 的石膏种类下，体现出憐石膏具有特殊的流变性和可塑性，W及其疏水性，使得其加入PP、 PE、PVC等等聚合物材料生产中后，能够有效的改善其强度和柔初性，提高其品质。
【具体实施方式】
[0020] 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。
[0021] 本发明中下述实施例中的石蜡加入量均为占憐石膏质量的2%。采用固态石蜡处 理能够实现对炒制处理后的憐石膏进行与空气中的水分隔绝，提高了处理获得的填料的疏 水性，提高其分散性，确保其在加入到PP材料生产过程中后的流变性和可塑性，提高了制 备的PP材料的强度和柔初性。在采用液态石蜡处理是，其效果明显的优于固态石蜡。 阳〇巧实施例1
[0023] 一种憐石膏作为原料生产用于PP材料的复合填料制备方法，将憐石膏、CTBA和 乙醇按照比例球磨混合，并向其中加入水继续球磨，导入超重力反应器中，添加晶型控制 剂，再向其中通入含有二氧化碳的气体反应30min，其中二氧化碳通入量为憐石膏重量的 10 %，得到浆液；并调整浆液浓度为65 %，再将加入改性剂，离屯、分离后，将离心液返回浆 液的调浓处理步骤，将离屯、渣与纳米二氧化娃混合后，置于溫度为150°C的炒锅中炒制处 理40min，再将其置于研磨机中研磨，过120目筛，并控制筛底料在过325目筛的筛余量 为《15%;再向其中加入石蜡，置于溫度为180°C的锅炉中炒制20min，再将其研磨处理 lOmin，即可。
[0024] 所述的憐石膏、CTBA和乙醇的质量比为4 : 1 : 8。
[00巧]所述的水，其加入量为憐石膏质量的1倍。
[0026] 所述的加水继续球磨，其时间为20min。
[0027] 所述的晶型控制剂为娃酸钢，其添加量为憐石膏质量的0. 1%。
[002引所述的含有二氧化碳的气体，其二氧化碳的体积浓度为15%。
[0029] 所述的改性剂为铁白粉、硬脂酸巧W任意比混合，占浆液总质量的1%。
[0030]所述的加入改性剂，其改性的溫度为55°C，改性处理时间为70min，改性时的抑值 为8。
[0031] 所述的纳米二氧化娃，其加入量为离屯、渣质量的3% ;纳米二氧化娃的颗粒度为 300nm。 阳0巧 实施例2
[0033] 一种憐石膏作为原料生产用于PP材料的复合填料制备方法，将憐石膏、CTBA和 乙醇按照比例球磨混合，并向其中加入水继续球磨，导入超重力反应器中，添加晶型控制 剂，再向其中通入含有二氧化碳的气体反应50min，其中二氧化碳通入量为憐石膏重量的 30%，得到浆液；并调整浆液浓度为75%，再将加入改性剂，离屯、分离后，将离屯、液返回浆 液的调浓处理步骤，将离屯、渣与纳米二氧化娃混合后，置于溫度为200°C的炒锅中炒制处 理70min，再将其置于研磨机中研磨，过120目筛，并控制筛底料在过325目筛的筛余量 为《15%;再向其中加入石蜡，置于溫度为200°C的锅炉中炒制30min，再将其研磨处理 20min，即可。
[0034] 所述的憐石膏、CTBA和乙醇的质量比为6 : 1 : 12。 阳035] 所述的水，其加入量为憐石膏质量的3倍。
[0036] 所述的加水继续球磨，其时间为40min。
[0037] 所述的晶型控制剂为娃酸巧，其添加量为憐石膏质量的0.3%。
[003引所述的含有二氧化碳的气体，其二氧化碳的体积浓度为30%。
[0039] 所述的改性剂为硬脂酸巧、硅烷偶联剂W任意比混合，占浆液总质量的4%。 W40] 所述的加入改性剂，其改性的溫度为75°C，改性处理时间为90