专利名称：一种利用赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种利用赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法。
背景技术：
赤泥是以铝土矿为原料碱法生产氧化铝过程中产生的固体废渣。赤泥的排量、组成和特性因铝土矿的种类和生产工艺的变化而不同。拜耳法工艺，每生产1 t氧化铝排放赤泥l-1.5t。烧结法及联合法工艺，每生产1 t氧化铝排放赤泥1.5 - 2.5 t。据统计，全球每年赤泥产生总量达7000余万吨，其中中国每年产生量有3000万吨以上。虽然对赤泥综合利用技术进行了广泛的研究，但赤泥利用率仍然很低，我国的赤泥综合利用率仅为4%。赤泥主要以钠硅渣、赤铁矿、一水硬铝石等矿物组成，性质稳定，另外赤泥颗粒较细，-800目赤泥占到70%以上，因此具备做塑料填料的基本条件。但是赤泥表面官能团多为活性较高的羟基，表现为亲水性，吸油量大，在塑料树脂中分散性、相容性、润湿性均不好， 因此在作为塑料填料之前最好对其进行表面改性。另外，由于赤泥塑料基体颜色为棕红色， 颜色单调，不够美观，因此对赤泥塑料进行改色，制成彩色及各类仿真木纹样式，将会得到更多用户的喜爱。中国发明专利CN 101787227 A公开了一种赤泥填料的生产方法，该方法只是通过旋风分离器将赤泥简单的分成325目，800目，1250目，2500目和5000目5级，并没有对赤泥做进一步的改性处理。中国发明专利CN 1369515A公开了一种赤泥塑料型材的颜色处理方法，该方法将赤泥塑料型材在75°C -100°C高温水中浸泡4-160分钟，或用75°C -100°C高温汽体加热4-160分钟，然后即从高温水或高温汽体中取出，经过自然冷却处理，赤泥塑料型材的表面颜色即由深红色改变为银灰色，该方法实施简单，但不能解决颜色单调的问题， 而且赤泥塑料显色的是赤泥中氧化铁，75°C -100°C高温处理不能改变其结构，因此很难保证赤泥塑料银灰色的稳定性。中国实用新型专利CN 2633557公开了一种聚氯乙烯彩色塑料型材，该型材的特征在于在普通聚氯乙烯型材的可视面上融合有以赤泥粉为填充剂的棕色PVC层，该彩色型材所显现的颜色实际上即为赤泥与PVC融合后的棕色。
发明内容
本发明的目的是开发一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。—种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于包括以下步骤
(1)使用气流分级机将干赤泥分级为+800目和-800目两部分；
(2)将步骤1所得的-800目干赤泥置于改性机中，加入赤泥干重量1%- 的偶联剂并加热搅拌改性，改性温度为100-150°C，改性时间为30min-60min ；
(3)将步骤2所得的改性赤泥与聚氯乙烯、抗冲改性剂、稳定剂、润滑剂高速混合均勻；
(4)将步骤3所得的均混料进行熔融挤出，得到赤泥复配聚氯乙烯基体塑料；(5)将步骤4所得的赤泥复配聚氯乙烯基体塑料在型材覆膜机上进行表面覆膜处理。本发明的一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于所述赤泥改性所采用的偶联剂为一种单烷氧基钛酸酯偶联剂。本发明的一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于所述抗冲改性剂为氯化聚乙烯和丙烯酸酯接枝形成的互穿网络共聚物；稳定剂为铅盐稳定剂或有机锡稳定剂；润滑剂为硬脂酸或石蜡。本发明的一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于所述赤泥复配聚氯乙烯基体塑料由下列质量百分比构成聚氯乙烯100份；改性赤泥35-45 份；抗冲改性剂5-10份；稳定剂3-5份；润滑剂0. 2-0. 8份。本发明的一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于所述覆膜以经木纹印刷的中硬度PVC压延膜为基材膜，其上热复合一层聚丙烯酸酯，然后经压花制成。本发明的一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法具有以下优点 (1)+800目赤泥碱含量明显低于-800目赤泥，采用分级的方法将其分开，-800目赤泥
经过改性做塑料填料，+800目赤泥由于碱含量很低，可以做为水泥、砖等建筑材料的原料， 这样就可以实现赤泥的综合利用和高附加值利用，相对于直接将原赤泥粉碎磨细后做塑料填料的工艺，其节能效果十分明显。(2)原赤泥表面官能团多为活性较高的羟基，表现为亲水性，吸油量大，经改性后， 钛酸酯偶联剂的单烷氧基与赤泥表面的羟基发生化学反应，在赤泥表面形成憎水的有机单分子层，改性赤泥与聚氯乙烯树脂复合后，有机单分子层能与聚氯乙烯进行弯曲缠绕，增强赤泥和聚氯乙烯的结合力，提高他们的相容性，增加赤泥的添加量，提高塑料的延伸率、撕裂强度和冲击强度。本发明方法赤泥经改性后吸油值由原赤泥的3aiilD0P/100g (D0P 邻苯二甲酸二辛酯)到22-2%ilD0P/100g，活化指数由原赤泥0%到100%，改性效果非常明显。(3)氯化聚乙烯和丙烯酸酯接枝形成的互穿网络共聚物能显著提高塑料的拉伸韧性和低温抗冲性能，同时还能提高产品的耐候性。(4)赤泥复配聚氯乙烯基体塑料呈棕红色，颜色单调，不够美观，经覆膜后，具有木质花纹，颜色丰富多彩，而且该方法制备的覆膜耐候性和附着性好，表面耐磨度相对与喷涂、热转印、印刷、共挤出工艺来说更高。
具体实施例方式一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其生产过程包括以下步骤
(1)使用气流分级机将干赤泥分级为+800目和-800目两部分；
(2)将步骤1所得的-800目干赤泥置于改性机中，加入赤泥干重量1%- 的偶联剂并加热搅拌改性，改性温度为100-150°C，改性时间为30min-60min ；
(3)将步骤2所得的改性赤泥与聚氯乙烯、抗冲改性剂、稳定剂、润滑剂高速混合均勻；
(4)将步骤3所得的均混料进行熔融挤出，得到赤泥复配聚氯乙烯基体塑料；
(5)将步骤4所得的赤泥复配聚氯乙烯基体塑料在型材覆膜机上进行表面覆膜处理。本发明的一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，所述赤泥改性所采用的偶联剂为一种单烷氧基钛酸酯偶联剂；所述抗冲改性剂为氯化聚乙烯和丙烯酸酯接枝形成的互穿网络共聚物；稳定剂为铅盐稳定剂或有机锡稳定剂；润滑剂为硬脂酸或石蜡；所述赤泥复配聚氯乙烯基体塑料由下列质量百分比构成聚氯乙烯100份；改性赤泥 35-45份；抗冲改性剂5-10份；稳定剂3-5份；润滑剂0. 2-0. 8份。实施例1
以国内某个氧化铝厂干赤泥为原料，经过气流分级机分级为+800目和-800目两部分， -800目赤泥经改性后与聚氯乙烯、抗冲改性剂、稳定剂、润滑剂高速混合、熔融挤出、表面覆膜处理得到改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料。各实施例配方组成含量、加工条件以及技术性能指标如表1所示。表1本发明各实施例配方组成含量、加工条件以及技术性能指标
权利要求
1.一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于包括以下步骤(1)使用气流分级机将干赤泥分级为+800目和-800目两部分；(2)将步骤1所得的-800目干赤泥置于改性机中，加入赤泥干重量1%- 的偶联剂并加热搅拌改性，改性温度为100-150°C，改性时间为30min-60min ；(3)将步骤2所得的改性赤泥与聚氯乙烯、抗冲改性剂、稳定剂、润滑剂高速混合均勻；(4)将步骤3所得的均混料进行熔融挤出，得到赤泥复配聚氯乙烯基体塑料；(5)将步骤4所得的赤泥复配聚氯乙烯基体塑料在覆膜机上进行表面覆膜处理。
2.根据权利要求1所述的一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于赤泥改性所采用的偶联剂为一种单烷氧基钛酸酯偶联剂。
3.根据权利要求1所述的一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于抗冲改性剂为氯化聚乙烯和丙烯酸酯接枝形成的互穿网络共聚物；稳定剂为铅盐稳定剂或有机锡稳定剂；润滑剂为硬脂酸或石蜡。
4.根据权利要求1所述的一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于赤泥复配聚氯乙烯基体塑料由下列质量百分比构成聚氯乙烯100份；改性赤泥 35-45份；抗冲改性剂5-10份；稳定剂3-5份；润滑剂0. 2-0. 8份。
5.根据权利要求1所述的一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于覆膜以经木纹印刷的中硬度PVC压延膜为基材膜，其上热复合一层聚丙烯酸酯，然后经压花制成。
全文摘要
一种改性赤泥复配聚氯乙烯彩色硬质塑料的生产方法，其特征在于是将分级后的-800目赤泥采用钛酸酯偶联剂改性，改性赤泥与聚氯乙烯、抗冲改性剂、稳定剂、润滑剂高速混合、熔融挤出、覆膜制得彩色硬质塑料，其中聚氯乙烯100份；改性赤泥35-45份；抗冲改性剂5-10份；稳定剂3-5份；润滑剂0.2-0.8份。本方法对赤泥改性处理，显著提高了赤泥和聚氯乙烯的相容性，对塑料进行覆膜处理后，改变了赤泥复配聚氯乙烯基体塑料单调的棕红色，使其具有木质花纹，颜色丰富多彩，非常美观。
文档编号C08K9/04GK102492234SQ201110372219
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者于延芬, 刘万超, 段光福, 陈湘清 申请人:中国铝业股份有限公司