一种用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料领域，主要涉及一种用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚乙烯钙塑管是以聚乙烯加入大量填料加工成型的管材。具有较高的机械强度， 尤其是抗冲击强度，又因为含有高填料降低了成本，且能满足农业、建筑等排灌、排水的基 本条件，广泛应用于化工流体输送、农业排灌、建筑排水、电线穿线管以及薄膜、造纸、纺织 等卷绕管芯。现有技术聚乙烯钙塑管通常以碳酸钙为填料，碳酸钙由石灰石通过煅烧、消 化、碳化、分理、干燥、粉碎、筛选等工序制得(轻质碳酸钙），或由白石经过破碎、粉碎、筛选 等工序制得(重质碳酸钙），生产过程需要耗费大量的能源。
[0003] 而抛光砖在研磨、抛光的过程中会产生大量的抛光砖废渣，这种抛光砖废渣主要 为二氧化硅、长石等硅酸盐组成，特点是粒度很细、强度高、不含有机质，缺乏粘性，不宜作 为种植的土壤，风干后呈分散状态，极易随风飘落到各处，会严重威胁周围人群的身体健 康，并造成周边土地的板结，导致严重的环境污染。目前对于抛光废渣的综合利用虽然进行 了比较多的研究，但仍然缺乏对其进行大规模资源化利用的相关技术，故其处理多以填埋 为主，对环境造成了严重影响。抛光废渣露天堆放也会对环境造成污染，不利于可持续发 展。而抛光砖废渣的填埋，不但耗费人力、物力，还会污染地下水质，据统计，制造1平方米的 抛光砖大约会形成2.1公斤左右的抛光砖废渣。因此，抛光砖废渣的回收利用一直是本领域 技术人员进行攻关的难题。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用抛光砖废渣制备的聚乙 烯钙塑管及其制备方法，将所述抛光砖废渣回收利用，用作聚乙烯钙塑管的填料，旨在解决 现有聚乙烯钙塑管以碳酸钙为填料时需要耗费大量能源的问题，同时解决抛光砖废渣的难 以回收利用问题。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] -种用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其中，所述聚乙烯钙塑管以抛光砖废渣 为填料。
[0007] 所述的用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其中，所述抛光砖废渣在使用前需要 经过偶联剂活化处理，包括以下步骤：
[0008] 将抛光砖废渣投入高速混合机中搅拌烘干，使其含水量低于0.3% ;
[0009] 缓缓加入按抛光砖废渣总质量的0.5~5%偶联剂;加入偶联剂的过程可以是分三 次加入，每次隔3分钟加入，总的活化时间9分钟。
[0010] 所述的用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其中，所述偶联剂是硅烷偶联剂、钛酸 酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
[0011] 所述的用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其中，所述聚乙烯钙塑管的原料组成， 按照质量份数计，包括以下组分： 抛光砖废渣 20~100份; 聚乙烯 丨00份； 纳米材料 1 ~ 10 #;
[0012] 改性剂 1 ~ 10份; 润滑剂 0,5~8份； 炭黑或色料 （X5~5份，
[0013] 所述的用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其中，所述聚乙烯是高密度聚乙烯、中 密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或多种。
[0014] 所述的用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其中，所述纳米材料是纳米二氧化硅、 纳米氧化铝、纳米滑石粉、纳米碳酸钙、纳米蒙脱土中的一种或多种。
[0015] 所述的用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其中，所述改性剂是EPDM(乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物）、EEA(乙烯-丙烯酸乙酸共聚物）、EVA(乙烯-乙酸乙酯共聚物）、CPVC(氯 化聚氯乙烯）中的一种或多种。
[0016] 所述的用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其中，所述润滑剂是聚乙烯蜡、石蜡、 硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锌中的一种或多种。
[0017] 所述的用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其中，所述聚乙烯钙塑管的原料组成， 按照质量份数计，包括以下组分：
[0018] 交联剂 0.5~5份；
[0019]所述交联剂为过氧化二异丙苯、三烯丙基异三聚氰酸酯或乙烯基三乙氧基硅烷中 的一种。
[0020]所述的用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其中，所述聚乙烯钙塑管的原料组成， 按照质量份数计，包括以下组分：
[0021]抗氧化剂0.1~1份；
[0022]所述抗氧化剂是受阻酚类抗氧剂。
[0023] 一种如上所述的聚乙烯钙塑管的制备方法，其中，包括以下步骤：
[0024] 对抛光砖废渣进行偶联剂活化处理；
[0025] 按配比将抛光砖废渣、聚乙烯、纳米材料、改性剂、润滑剂、炭黑或色料加入高速混 合机，在50 ± 5 °C下搅拌4~8分钟，再放入密炼机在65 ± 5 °C前密炼3~5分钟后放入第一台 开炼机混炼，辊筒温度控制在70 ± 5 °C，混炼2~4分钟后再送入第二台开炼机拉片，辊筒温 度控制在65±5°C，$昆距调到胶片厚为2.0±0.5mm，拉出胶片经冷却后切粒；
[0026]将粒料送入挤出机，挤出制得聚乙烯钙塑管。
[0027]所述的聚乙烯钙塑管的制备方法，其中，将抛光砖废渣投入高速混合机中搅拌烘 干，使其含水量低于0.3%;缓缓加入按抛光砖废渣总质量的0.5~5 %偶联剂，加入偶联剂 的过程可以是分三次加入，每次隔3分钟加入，总的活化时间9分钟;所述偶联剂是硅烷偶联 剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
[0028] 所述的聚乙烯钙塑管的制备方法，其中，所述挤出机的温度从输送段到机头模依 次为 120±5Γ，140±5Γ，140~160Γ，140~160Γ，160~180Γ，160~180Γ，150~160Γ， 150 ~160°C。
[0029] 有益效果:本发明所提供的一种用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管是以抛光砖废 渣为填料，与聚乙烯复合，并加入纳米材料、改性剂、润滑剂进行改性制成。由于抛光砖废渣 经过1200度以上高温煅炼过，性能稳定、耐热性好，与聚乙烯复合制得的钙塑管耐热性好、 而且具有更好的耐候性使用寿命更长。而且，抛光砖废渣是回收生产抛光砖过程中产生的 废渣取得，本身是粒度小，无需再经过打磨加工，只需经过干燥、筛选就可以用做填料使用， 因此，抛光砖废渣的回收利用简单。与碳酸钙（费用是300多元/吨）相比不需要耗费大量的 能源取得，成本更低，制得的钙塑管性价比更好。同时，也解决了现有抛光砖废渣难以回收 利用造成环境污染的问题，保护了环境。
【具体实施方式】
[0030] 本发明提供一种用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管及其制备方法，为使本发明的 目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031] 本发明中提供一种用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管及其制备方法，所述聚乙烯 钙塑管是以抛光砖废渣为填料，与聚乙烯复合，加入纳米材料、改性剂、润滑剂进行改性复 合制得的。所述聚乙烯钙塑管是以抛光砖废渣作为填料，解决填料生产消耗能源大的问题， 降低了生产成本的同时，解决了抛光砖废渣回收利用的问题。
[0032] 所述抛光砖废渣是抛光砖在研磨、抛光的过程中产生的废渣，抛光砖废渣主要为 二氧化硅、长石等硅酸盐组成。由于抛光砖的废渣本身是打磨出的废料，粒度小、强度高，而 且抛光砖废渣经过1200度以上高温烧结过，耐热性好，结构非常稳定，因此，只需要经过简 单的经干燥、筛选等工艺就可以回收加以利用。抛光砖废渣与聚乙烯复合可以提高钙塑管 尺寸的稳定性、硬度、刚性、耐候性、耐热性和耐环境应力开裂性;提高了钙塑管的使用寿 命;降低了生产成本。本发明中优选325目及以上抛光砖废渣，抛光砖废渣使用前必须经偶 联剂进行活化处理。
[0033] 具体地，本发明提供的所述用抛光砖废渣制备的聚乙烯钙塑管，其原料组成，按质 量份数计，包括以下组分： 抛光砖废渣 20-100份； 聚乙烯 100份； 纳米材料 1~10份；
[0034] 改性剂 1~10份； 润滑剂 0.5~8份； 炭黑或色料 0.5~5份。
[0035] 其中，所述抛光砖废渣在投入