一种粉状磷石膏填料及其制备

摘要

本发明属于PVC生产填料领域，具体涉及一种粉状磷石膏填料，将磷石膏进行升温烧结至磷石膏表面温度为180‑190℃后，经研磨至粒径为60‑80μm，冷却至常温，获得β型半水石膏；添加加工助剂和分散剂并进行高速混合5‑8min，经恒温养护30‑60min后，再磨成粉状，获得粉状磷石膏填料，本发明的填料热稳定性好，起泡性能适宜，并且本发明方法工艺简单、成本低。

权利要求

1.一种粉状磷石膏填料，其特征在于，原料按重量份配比包括：100-150份磷石膏、2-4份分散剂、3-7份加工助剂；

所述加工助剂为木质素。

2.如权利要求1所述的粉状磷石膏填料，其特征在于，所述分散剂为石蜡、柠檬酸酯、硬脂酸盐、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡中的一种或多种混合物。

3.如权利要求1所述的粉状磷石膏填料的制备方法，其特征在于，方法为：将磷石膏进行升温烧结至磷石膏表面温度为180-190℃后，经研磨至粒径为60-80μm，冷却至常温，获得β型半水石膏；添加加工助剂和分散剂并进行高速混合5-8min，经恒温养护30-60min后，再磨成粉状，获得粉状磷石膏填料。

4.如权利要求3所述的粉状磷石膏填料的制备方法，其特征在于，所述升温烧结是先在温度为100℃下烧20min，然后以速率为5-8℃/min进行升温。

5.如权利要求3所述的粉状磷石膏填料的制备方法，其特征在于，所述高速混合，其转速为700-800r/min。

6.如权利要求3所述的粉状磷石膏填料的制备方法，其特征在于，所述恒温养护，其温度为60-90℃。

说明书

一种粉状磷石膏填料及其制备

技术领域

[0001] 本发明属于PVC生产填料领域，具体涉及一种粉状磷石膏填料及其制备。

背景技术

[0002] 填充改性是塑料改性的基本手段之一，指在熟料成型加工过程中，加入无机或有机填料，从而使塑料材料的加工性能或使用性能得到改善，或降低原材料成本。在多数情况下，填料的费用问题直接影响生产成本的高低；并且随着塑料材料应用领域不断扩大，对材料的力学性能以及光、电、磁、阻燃等各方面的性能提出更高的要求，通过填充改性可容易的达到预期效果。

[0003] 我国塑料工业起步较晚，最初常采用碳酸钙为填料制备聚氯乙烯塑料，但无机填料与高分子材料的相容性差异大，因此使得碳酸钙在聚氯乙烯塑料中的应用受到限制。如今，为提高填料的分散性，大量纳米级填料蜂拥而出，但由于其成本高，工艺复杂的问题，迄今为止，塑料加工行业无论从加工设备，还是性能价格上都未做好使用纳米级填料的准备；并且填料中某些金属离子，常与有机树脂直接或间接作用，影响树脂的内部结构，如在聚乙烯树脂中，铁、铜离子等金属离子不但影响制品的色泽，而且在加工时会使树脂解聚，进而影响热稳定性；进一步，在耐高温塑料中，含铝离子的填料在加热至300℃以上，填料结构中水放出，使塑料的内部结构破坏。

发明内容

[0004] 本发明为解决上述技术问题，提供一种质优、热稳定性好的磷石膏填料，及其成本低、工艺简单的制备方法。

[0005] 具体通过以下方案得以实现：

[0006] 一种粉状磷石膏填料，原料按重量份配比包括：100-150份磷石膏、2-4份分散剂、3-7份加工助剂。

[0007] 所述分散剂为石蜡、柠檬酸酯、硬脂酸盐、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡中的一种或多种混合物。。

[0008] 所述加工助剂为木质素。

[0009] 其制备方法为：将磷石膏进行升温烧结至磷石膏表面温度为180-190℃后，经研磨至粒径为60-80μm，冷却至常温，获得β型半水石膏；添加加工助剂和分散剂并进行高速混合5-8min，经恒温养护30-60min后，再磨成粉状，获得粉状磷石膏填料。

[0010] 所述升温烧结是先在温度为100℃下烧20min，然后以速率为5-8℃/min进行升温。

[0011] 所述高速混合，其转速为700-800r/min。

[0012] 所述恒温养护，其温度为60-90℃。

[0013] 本发明的有益效果

[0014] 磷石膏经烧结预处理，去除磷石膏中的杂质和结晶水，提高磷石膏的白度，并生成β型半水石膏，再经粉磨控制颗粒粒径，满足PVC填料的基本要求，成本低；采用粉磨和高速混合用木质素对磷石膏进行改性，其改性均匀，改性效果好，可提高PVC的耐热性和机械性能；改性后的磷石膏表面的自由身减少，并且改性过程中无外加水进入，防止了β型半水石膏遇水吸湿，进而降低了填料的起泡性；再通过恒温养护，进一步改性β型半水石膏性能，提高磷石膏填料的热稳定性能，利用分散剂改善木质素在β型半水石膏中分布，使得填料应用于PVC材料，有利于抑制PVC材料老化降解，并且分散剂的作用能够充当木质素和PVC之间的相容剂，通过合理控制技术参数，β型半水石膏、木质素与分散剂具有良好的协同效应，可对磷石膏中金属离子进行络合，进而消除金属离子对PVC材料的加工过程中的不良影响，进而使得PVC材料的初期热稳定性、耐热老化性能、综合力学性能指标得以提高。

具体实施方式

[0015] 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。

[0016] 实施例1

[0017] 一种粉状磷石膏填料，原料包括：110kg磷石膏、4kg分散剂、6kg玉米秸秆木质素。

[0018] 所述分散剂按质量比为：石蜡、柠檬酸酯、硬脂酸盐、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡＝1:1:1:1:1。

[0019] 其制备方法为：将磷石膏进行升温烧结至磷石膏表面温度为180-190℃后，经研磨至粒径为70μm，冷却至常温，获得β型半水石膏；添加加工助剂和分散剂并在转速为708r/min下混合6min，再置于温度为75℃下恒温养护35min后，再磨成粉状，获得粉状磷石膏填料。

[0020] 所述升温烧结是先在温度为100℃下烧20min，然后以速率为7℃/min进行升温。

[0021] 实施例2

[0022] 一种粉状磷石膏填料，原料包括：140kg磷石膏、2.6kg分散剂、4.8kg针叶木质素。

[0023] 所述分散剂为柠檬酸酯。

[0024] 其制备方法为：将磷石膏进行升温烧结至磷石膏表面温度为188℃后，经研磨至粒径为73μm，冷却至常温，获得β型半水石膏；添加加工助剂和分散剂并在转速为780r/min下混合7min，再置于温度为70℃下恒温养护50min后，再磨成粉状，获得粉状磷石膏填料。

[0025] 所述升温烧结是先在温度为100℃下烧20min，然后以速率为5℃/min进行升温。

[0026] 实施例3

[0027] 一种粉状磷石膏填料，原料包括：130kg磷石膏、2kg分散剂、4kg竹碱木质素。

[0028] 所述分散剂按质量比为：石蜡、柠檬酸酯、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡＝1:1:1:2。

[0029] 其制备方法为：将磷石膏进行升温烧结至磷石膏表面温度为185℃后，经研磨至粒径为75-80μm，冷却至常温，获得β型半水石膏；添加加工助剂和分散剂并在转速为700r/min下混合5min，再置于温度为87℃下恒温养护60min后，再磨成粉状，获得粉状磷石膏填料。

[0030] 所述升温烧结是先在温度为100℃下烧20min，然后以速率为8℃/min进行升温。

[0031] 实施例4

[0032] 一种粉状磷石膏填料，原料包括：145kg磷石膏、3kg分散剂、4.5kg阔叶木质素。

[0033] 所述分散剂按质量比为：石蜡、柠檬酸酯、硬脂酸盐、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡＝1:1:2:1:3。

[0034] 其制备方法为：将磷石膏进行升温烧结至磷石膏表面温度为190℃后，经研磨至粒径为65-68μm，冷却至常温，获得β型半水石膏；添加加工助剂和分散剂并在转速为800r/min下混合5min，再置于温度为65℃下恒温养护30min后，再磨成粉状，获得粉状磷石膏填料。

[0035] 所述升温烧结是先在温度为100℃下烧20min，然后以速率为6℃/min进行升温。

[0036] 实施例5

[0037] 一种粉状磷石膏填料，原料包括：105kg磷石膏、3kg分散剂、7kg禾本科木质素。

[0038] 所述分散剂为硬脂酸钠。

[0039] 其制备方法为：将磷石膏进行升温烧结至磷石膏表面温度为180℃后，经研磨至粒径为75μm，冷却至常温，获得β型半水石膏；添加加工助剂和分散剂并在转速为730r/min下混合8min，再置于温度为60℃下恒温养护45min后，再磨成粉状，获得粉状磷石膏填料。

[0040] 所述升温烧结是先在温度为100℃下烧20min，然后以速率为7.5℃/min进行升温。