一種用磷石膏制取α-半水石膏+β半水石膏+硬石膏作為填料生產(chǎn)PVC型材的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及PVC管生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用磷石膏制取α-半水石膏+β半水石膏+硬石膏作為填料生產(chǎn)PVC型材的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磷石膏是磷肥工業(yè)的固體廢棄物，而磷酸是磷肥工業(yè)的基礎(chǔ)。濕法磷酸生產(chǎn)工藝是最為常用的磷酸生產(chǎn)工藝。濕法磷酸生產(chǎn)工藝中，首先通過硫酸分解磷礦粉生產(chǎn)萃取料漿，然后過濾洗滌制得磷酸，而過濾洗滌的過程中便會(huì)產(chǎn)生磷石膏廢棄物。一般每生產(chǎn)1噸磷酸約產(chǎn)生5?6噸磷石膏，每生產(chǎn)1噸磷酸二銨則會(huì)排放2.5?5噸磷石膏。隨著我國近幾年來高濃度復(fù)合肥工業(yè)的迅猛發(fā)展，每年由磷肥類化工企業(yè)及其它企業(yè)(如復(fù)合添加劑)合計(jì)約為2000多萬噸。因此，有大量的研究者開始從事于磷石膏的綜合利用研究，并將磷石膏作為建筑材料的原料進(jìn)行制備，如保溫砌塊等等;還有研究者將其作為制備氧化鈣、二氧化硫的原料等等;但盡管如此，每年對(duì)磷石膏的綜合利用率還不到10%，使得磷石膏的綜合利用開發(fā)還需要進(jìn)一步的加大進(jìn)程。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，在PVC(聚氯乙烯)中添加磷石膏(填料)，配合穩(wěn)定劑、潤滑劑以及其他添加劑制作各種PVC材料產(chǎn)品，如PVC管材、PVC型材、PVC板材等。而PVC是一種無毒、無臭的白色粉末，在國內(nèi)，PVC的產(chǎn)量和消費(fèi)量都位居五大通用樹脂之首;基于此，本文對(duì)磷石膏作為PVC材料產(chǎn)品的填料展開研究，結(jié)合PVC的生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)出一套利用磷石膏生產(chǎn)PVC材料產(chǎn)品的工藝，為磷石膏的綜合利用提供新途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用磷石膏制取α-半水石膏+β半水石膏+硬石膏作為填料生產(chǎn)PVC型材的方法。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
[0006]本發(fā)明提供的一種用磷石膏制取α-半水石膏+β半水石膏+硬石膏作為填料生產(chǎn)PVC型材的方法，包括以下重量份的原料:聚氯乙烯樹脂70?100份，磷石膏30?45份，轉(zhuǎn)晶劑0.5?1份，氧化鈣5?8份，穩(wěn)定劑3?6份，抗氧化劑0.5?2份，潤滑劑1?2份、復(fù)合增塑劑5?10份;其PVC型材的工藝生產(chǎn)工藝為:
[0007]1)填料的制作;將磷石膏粉粹成100?300目的顆粒，然后放入濃度為10?15%的氫氧化媽溶液中浸泡20?50min，然后脫水烘干；
[0008]將10?40%的磷石膏放入管式反應(yīng)器中，并添加轉(zhuǎn)晶劑，在100?120°C、0.5?0.8Pa的蒸壓環(huán)境中進(jìn)行初級(jí)轉(zhuǎn)晶反應(yīng)，反應(yīng)10?30min后，然后添加氧化鈣繼續(xù)在110?1301、0.2?0.5?&的蒸壓環(huán)境中進(jìn)行終極轉(zhuǎn)晶反應(yīng)，并持續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)1?2h，保持通入二氧化碳?xì)怏w降溫至常溫，然后進(jìn)行研磨成400?800目的得到α-半水石膏填料
[0009]將10?50%的磷石膏放入管式反應(yīng)器中，在120?140°C、0.5?0.8Pa的環(huán)境中進(jìn)行初級(jí)煅燒，反應(yīng)10?30m后，在155?163°C的環(huán)境中進(jìn)行初級(jí)煅燒，并持續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)1?2h，保持通入二氧化碳?xì)怏w降溫至常溫，然后進(jìn)行研磨成400?800目的得到β半水石膏填料；
[0010]將其余的磷石膏至于200?400°C的環(huán)境中煅燒，并持續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)1?2h，保持通入二氧化碳?xì)怏w降溫至常溫，然后進(jìn)行研磨成400?800目的得到硬石膏填料；
[0011]將α-半水石膏填料、β半水石膏填料與硬石膏填料混合；
[0012]2)混料，將填料與聚氯乙烯樹脂、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、潤滑劑、復(fù)合增塑劑投入高速攪拌機(jī)中，并且升溫至120?135°C以上，混合攪拌lOmin以上，然后排出物料，并保持物料溫度在60?80°C;
[0013]3)擠壓成型，將物料放入置于雙螺桿擠出機(jī)中，料筒溫度控制在120?180°C，擠出型材胚料；
[0014]4)成品，經(jīng)過冷卻成型，按照要求切割及得成品。
[0015]進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)晶劑為40%硫酸鈦、50%檸檬酸鈉和10%納米碳
[0016]進(jìn)一步的，所述的穩(wěn)定劑為三堿式硫酸鉛、二堿式亞硫酸鉛、硬脂酸鉛中的一種或幾種。
[0017]進(jìn)一步的，所述的抗氧化劑為對(duì)，對(duì)辛基二苯胺，氨基甲酸酯，烷基化苯基-α-萘胺，辛基-丁基二苯胺，含酯基酚，含酯基受阻酚，含硫醚基酚的一種或多種。
[0018]進(jìn)一步的，所述的潤滑劑為硬脂醇、石蠟、三羥甲基丙烷、油酰胺、雙十八烷基二甲基氯化銨、松香酸、聚二甲基硅氧烷中的至少一種。
[0019]進(jìn)一步的，所述的復(fù)合增塑劑為棕櫚油、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異辛酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的至少一種。
[0020]進(jìn)一步的，所述的步驟3)中料筒分為三段，第一段料筒溫度為150?170°C，第二段料筒溫度為163?180°C，第三段料筒溫度為120?150°C。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明使用磷石膏為原料生產(chǎn)PVC型材，使得磷石膏替代了傳統(tǒng)PVC型材制備過程中的鈣粉，拓展了 PVC用鈣粉的來源，降低了 PVC生產(chǎn)用鈣粉的成本，拓展了磷石膏綜合利用途徑，提高了磷石膏綜合利用率；同時(shí)用磷石膏生產(chǎn)部分的半水石膏、β半水石膏、硬石膏并以此為填料制作PVC型材，配合氧化鈣、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、潤滑劑的使用，使得制成的PVC型材具有抗壓、抗拉伸、耐磨損的性能。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0023]實(shí)施例一
[0024]本發(fā)明提供的一種用磷石膏制取α-半水石膏+β半水石膏+硬石膏作為填料生產(chǎn)PVC型材的方法，包括以下原料:聚氯乙稀樹脂70kg，磷石膏30kg，轉(zhuǎn)晶劑0.5kg，氧化|?5kg，穩(wěn)定劑3kg，抗氧化劑0.5kg，潤滑劑lkg、復(fù)合增塑劑5kg ；
[0025]所述的轉(zhuǎn)晶劑為40%硫酸鈦、50 %檸檬酸鈉和10 %納米碳。
[0026]進(jìn)一步的，所述的穩(wěn)定劑等量的乙酰丙酮鋅、鎂鋁二元結(jié)構(gòu)水滑石。
[0027]進(jìn)一步的，所述的抗氧化劑為對(duì)，對(duì)辛基二苯胺，氨基甲酸酯，烷基化苯基-α_萘胺，辛基-丁基二苯胺，含酯基酚，含酯基受阻酚，含硫醚基酚的一種或多種，本實(shí)施例選擇含酯基酚。
[0028]進(jìn)一步的，所述的潤滑劑為硬脂醇、石蠟、三羥甲基丙烷、油酰胺、雙十八烷基二甲基氯化銨、松香酸、聚二甲基硅氧烷中的至少一種，本實(shí)施例選擇石蠟。
[0029]進(jìn)一步的，所述的復(fù)合增塑劑為棕櫚油、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異辛酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的至少一種，本實(shí)施例選擇棕櫚油。
[0030]其PVC型材的工藝生產(chǎn)工藝為:
[0031]1)填料的制作;將磷石膏粉粹成100目的顆粒，然后放入濃度為10%的氫氧化鈣溶液中浸泡20min，然后脫水烘干；
[0032]將40%的磷石膏放入管式反應(yīng)器中，并添加轉(zhuǎn)晶劑，在100°C、0.5Pa的蒸壓環(huán)境中進(jìn)行初級(jí)轉(zhuǎn)晶反應(yīng)，反應(yīng)lOmin后，然后添加氧化鈣繼續(xù)在110°C、0.2Pa的蒸壓環(huán)境中進(jìn)行終極轉(zhuǎn)晶反應(yīng)，并持續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)lh，保持通入二氧化碳?xì)怏w降溫至常溫，然后進(jìn)行研磨成400目的得到α-半水石膏填料
[0033]將10%的磷石膏放入管式反應(yīng)器中，在120°C、0.5Pa的環(huán)境中進(jìn)行初級(jí)煅燒，反應(yīng)10m后，在155°C的環(huán)境中進(jìn)行初級(jí)煅燒，并持續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)lh，保持通入二氧化碳?xì)怏w降溫至常溫，然后進(jìn)行研磨成400目的得到β半水石膏填料；
[0034]將其余的磷石膏至于200°C的環(huán)境中煅燒，并持續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)lh，保持通入二氧化碳?xì)怏w降溫至常溫，然后進(jìn)行研磨成400目的得到硬石膏填料；
[0035]將α-半水石膏填料、β半水石膏填料與硬石膏填料混合；
[0036]2)混料，將填料與聚氯乙烯樹脂、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、潤滑劑、復(fù)合增塑劑投入高速攪拌機(jī)中，并且升溫至120°C以上，混合攪拌lOmin以上，然后排出物料，并保持物料溫度在60。。；
[0037]3)擠壓成型，將物料放入置于雙螺桿擠出機(jī)中，料筒料筒分為三段，第一段料筒溫度為150°C，第二段料筒溫度為163°C，第三段料筒溫度為120°C，擠出型材胚料；
[0038]4)成品，經(jīng)過冷卻成型，按照要求切割及得成品。
[0039]實(shí)施例二
[0040]本發(fā)明提供的一種用磷石膏制取α-半水石膏+β半水石膏+硬石膏作為填料生產(chǎn)PVC型材的方法，包括以下原料:聚氯乙稀樹脂100kg，磷石膏45kg，轉(zhuǎn)晶劑1 kg，氧化|丐8kg，穩(wěn)定劑6kg，抗氧化劑2kg，潤滑劑2kg、復(fù)合增塑劑5kg ；
[0041 ]所述的轉(zhuǎn)晶劑為40 %硫酸鈦、50 %檸檬酸鈉和10 %納米碳。
[0042]進(jìn)一步的，所述的穩(wěn)定劑等量的乙酰丙酮鋅、鎂鋁二元結(jié)構(gòu)水滑石。
[0043]進(jìn)一步的，所述的抗氧化劑為對(duì)，對(duì)辛基二苯胺，氨基甲酸酯，烷基化苯基-α_萘胺，辛基-丁基二苯胺，含酯基酚，含酯基受阻酚，含硫醚基酚的一種或多種，本實(shí)施例選擇含酯基酚。
[0044]進(jìn)一步的，所述的潤滑劑為硬脂醇、石蠟、三羥甲基丙烷、油酰胺、雙十八烷基二甲基氯化銨、松香酸、聚二甲基硅氧烷中的至少一種，本實(shí)施例選擇二甲基硅氧烷。
[0045]進(jìn)一步的，所述的復(fù)合增塑劑為棕櫚油、鄰苯二甲酸