用于塑化行業的改性赤泥填充料和專用料的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于塑化行業的改性赤泥填充母料和改性赤泥專用料，屬于化工【技術領域】；由以下質量百分數的原料制成：赤泥：80-90％、載體樹脂：5-15％、助劑：3-10％、表面改性劑：0.5-2％。本發明不用做前期的脫堿處理，可以不需要過分烘干，不需要研磨過篩，赤泥用量大；由于在配方中加大了赤泥用量，因此成本降低；制得的產品性能更加優良，尤其是增加了阻燃和耐候等其他特性。
【專利說明】用于塑化行業的改性赤泥填充料和專用料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于塑化行業的改性赤泥填充料和專用料，屬于化工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]赤泥是制鋁工業提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產I噸氧化鋁，附帶產生1.0?2.0噸赤泥。中國作為世界第4大氧化鋁生產國，每年排放的赤泥高達數百萬噸。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面積的堆場堆放，占用了大量土地，也對環境造成了嚴重的污染。全世界每年產生的赤泥約7000萬噸，我國每年產生的赤泥為3000萬噸以上。大量的赤泥的產生已經對人類的生產、生活造成多方面的直接和間接的影響，所以最大限度的減少赤泥的產量和危害，實現多渠道、大數量的資源化已迫在眉睫。
[0003]目前現有的技術，對赤泥重新利用的也非常多，例如將赤泥用做建筑材料的生產，在地板磚、內墻磚等領域的回收利用，但是在這些領域還面臨了這樣一個問題，在建筑材料領域仍然是一個高耗能低產值的行業；
[0004]同時也赤泥和塑料聯合應用的，但是配方并不完善，或者是說赤泥的運用量不足，只能達到質量百分數的60-65%，例如專利號為:200910143767.9，它的最大用量就是赤泥為65%，然而眾所周知，赤泥的產量是非常大的，目前大部分產量均得不到良好的運用；
[0005]即使專利申請201010606051.0中提到的赤泥的質量百分含量最高也只是達到70% ;但是同時它還要求去除堿性，加入了原味脫堿劑，無形中增大了成本和工藝復雜性，并且制得的產品性能并不優良。
【發明內容】
[0006]根據現有技術不足，本發明所要解決的技術問題是:提供一種用于塑化行業的改性赤泥，和國內已知的專利相比，赤泥用量大，無需除去堿性物質，無需烘干或微烘干，從而節約了能源，降低了成本；和市場上現有填充母料相比，不會消耗已知的礦產資源，比如碳酸鈣、滑石粉等，卻能大量消耗堆放污染的鋁廠廢棄物，利國、利民、消除污染，符合國家產業政策
[0007]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種用于塑化行業的改性赤泥填充料，由以下質量百分數的原料制成:
[0008]赤泥:80-90%
[0009]載體樹脂:5-15%
[0010]助劑:3-10%
[0011]表面改性劑:0.5-2%。
[0012]本材料可以前期不做脫堿處理，因為載體樹脂并不懼怕堿性，所以赤泥中的堿性并不影響其他材料的性能；本材料可以大量用來作為管材、片材、塑編、無紡布和塑料型材的填充材料，通過載體樹脂、助劑和表面改性劑的加入，使得赤泥能夠呈現塑料特性，因此能夠以此來充當管材和片材等的填充材料，這樣既增加了赤泥的用量，和以礦物粉體為原料的填充料相比，并不影響管材和片材等的產品性能。
[0013]一種用于塑化行業的改性赤泥專用料，由以下質量百分數的原料制成:
[0014]赤泥:30-50%
[0015]載體樹脂:40-65%
[0016]助劑:3-10%
[0017]表面改性劑:0.5-2%。
[0018]本材料可以前期不做脫堿處理，因為載體樹脂并不懼怕堿性，所以赤泥中的堿性并不影響其他材料的性能；本材料可以大量用來作為管材、片材和防滲透薄膜的專用料，通過增大載體樹脂的用量，使得赤泥也增大了塑料特性，因此可以不必添加其他材料，即可直接制備產品；通過上述配方的配比，賦予了赤泥更多的塑料性質，并且成本降低，和碳酸鈣相比，本發明所制備的塑化行業的改性赤泥制得的產品人性更強，同時因為其他助劑和赤泥本身的特點，使得產品還具備抗老化性，同時還具備一定的阻燃性能。
[0019]所述的赤泥粒度為風選200-3000目。
[0020]所述的赤泥無需烘干處理，以降低生產成本。
[0021]所述的載體樹脂為PE、PP、PVC、mLLDPE、POE、APP、ABS、PS、PA 和 EVA 中的一種或幾種。
[0022]所述的表面改性劑為鋁酸酯偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑或鋁鈦復合偶聯劑。
[0023]所述的助劑為聚乙烯蠟、石蠟、白油、硬脂酸鋅或硬脂酸鈣中的一種或幾種。
[0024]其制備方法包括如下步驟:
[0025]I)由于赤泥的原生粒徑并不大，所以，將自然曬干的赤泥簡單粉碎、風選，根據密度分級為200?3000目，可根據需要；
[0026]2)將風選后的赤泥根據實際需要進行表面改性，并同其他原料充分混合均勻后，加熱熔融，然后根據各種材料不同擠出造粒，其中熔融溫度為110?250°C。
[0027]本發明的有益效果是:
[0028]1、不用做前期的脫堿處理，無需研磨，只要自然晾曬干燥，對水分含量要求不高，赤泥用量大；
[0029]2、赤泥屬于廢棄物再利用，加工成本低，在塑料里的使用量較高，因此產品成本降低；
[0030]3、制得的產品性能優良，尤其是在不增加成本的情況下，增加了其他特性。
【具體實施方式】
[0031]以下結合實施例對本發明作進一步說明。
[0032]實施例1
[0033]用于塑化行業的改性赤泥填充料，由以下質量百分數的原料制成:
[0034]赤泥:80%
[0035]載體樹脂:15%
[0036]助劑:4.5%
[0037]表面改性劑:0.5%。
[0038]所述的赤泥風選分級至800目。
[0039]所述的載體樹脂為PE。
[0040]所述的表面改性劑為鋁酸酯偶聯劑。
[0041]所述的助劑為聚乙烯臘。
[0042]I)將赤泥粉碎、風選分級至800目；
[0043]2)將經過風選后的赤泥及其各個原料混合均勻后，加熱熔融，然后根據各種材料不同擠出待用，其中螺桿加工溫度為110?250°C。
[0044]制得產品經壓片后，拉伸強度為8.5MPa，斷裂伸長率為30%，直角撕裂強度8N/mm加工性能和熱穩定性能好。
[0045]本材料可以大量用來作為管材、片材、塑編、無紡布和型材的填充材料，通過載體樹脂、助劑和表面改性劑的加入，使得赤泥能夠呈現塑料特性，因此能夠以此來充當管材和片材等的填充材料，這樣既增加了赤泥的用量，同時并不影響管材和片材等的產品性能。
[0046]實施例2
[0047]用于塑化行業的改性赤泥專用料，由以下質量百分數的原料制成:
[0048]赤泥:30%
[0049]載體樹脂:65%
[0050]助劑:3%
[0051]表面改性劑:2%。
[0052]所述的赤泥風選分級至1500目。
[0053]所述的載體樹脂為PE。
[0054]所述的表面改性劑為鋁鈦復合偶聯劑。
[0055]所述的助劑為硬脂酸鋅。
[0056]I)將赤泥粉碎、風選分級至1500目；
[0057]2)將過篩后的赤泥及其各個原料混合均勻后，加熱熔融，然后根據各種材料不同擠出代用，其中熔融溫度為120?210°C。
[0058]制得產品經壓片后測試的拉伸強度為20.5MPa，斷裂伸長率為80%，直角撕裂強度15N/mm加工性能和熱穩定性能好。
[0059]本材料可以前期不做脫堿處理，因為載體樹脂并不懼怕堿性，所以赤泥中的堿性并不影響其他材料的性能；本材料可以大量用來作為管材、片材和防滲透薄膜的專用料，通過增大載體樹脂的用量，使得赤泥也增大了塑料特性，因此可以不必添加其他材料，即可直接制備產品；通過上述配方的配比，賦予了赤泥更多的塑料性質，并且成本降低，和碳酸鈣等礦物質粉體生產的專用料相比，本發明所制備的塑化行業的改性赤泥專用料制得的產品韌性更強，同時因為其他助劑和赤泥本身的特點，使得產品還具備的抗老化性，同時還具備一定的阻燃性能。
[0060]實施例3
[0061]用于塑化行業的改性赤泥填充料，由以下質量百分數的原料制成:
[0062]赤泥:90%
[0063]載體樹脂:5%
[0064]助劑:4.5%
[0065]表面改性劑:0.5%。
[0066]所述的赤泥風選分級至2500目。
[0067]所述的載體樹脂為APP和EVA按照質量比1:1配得。
[0068]所述的表面改性劑為鈦酸酯偶聯劑。
[0069]所述的助劑為聚乙烯臘和硬脂酸鋅按照質量比1:1配得。
[0070]I)將赤泥粉碎、風選分級至2500目；
[0071]2)將過篩后的赤泥及其各個原料混合均勻后，加熱熔融，然后根據各種材料不同擠出代用，其中熔融溫度為140?195°C。
[0072]制的產品后，以30%比例添加至HDPE防滲膜中，制得厚度為3mm土工薄膜，其物理指標為拉伸強度(縱向)彡17MPa,(橫向)彡25MPa ;斷裂伸長率(縱向)彡450%，橫向彡550% ;直角撕裂強度彡80N/mm。
[0073]本材料可以大量用來作為管材、片材、塑編、無紡布和型材的填充材料，通過載體樹脂、助劑和表面改性劑的加入，使得赤泥能夠呈現塑料特性，因此能夠以此來充當管材和片材等的填充材料，這樣既增加了赤泥的用量，同時并不影響管材和片材等的產品性能。
[0074]實施例4
[0075]用于塑化行業的改性赤泥專用料，由以下質量百分數的原料制成:
[0076]赤泥:50%
[0077]載體樹脂:40%
[0078]助劑:9.5%
[0079]表面改性劑:0.5%。
[0080]所述的赤泥風選分級至1250目。
[0081 ] 所述的載體樹脂為LLDPE和LDPEl: I混合。
[0082]所述的表面改性劑為鋁鈦復合偶聯劑。
[0083]所述的助劑為聚乙烯臘和硬脂酸2:1混合。
[0084]I)將赤泥粉碎、風選分級至1250目
[0085]2)將過篩后的赤泥及其各個原料混合均勻后，加熱熔融，然后根據各種材料不同擠出造粒待用，其中熔融溫度為135?185°C。
[0086]制得產品100 %用于鋁塑板夾心層。彎曲強度彡108Mpa;彎曲彈性模量彡2.12X104Mpa ;貫穿阻力彡9.1kN ;剪切強度彡29.6Mpa。
[0087]本材料可以前期不做脫堿處理，因為載體樹脂并不懼怕堿性，所以赤泥中的堿性并不影響其他材料的性能；本材料可以大量用來作為管材、片材和防滲透薄膜的專用料，通過增大載體樹脂的用量，使得赤泥也增大了塑料特性，因此可以不必添加其他材料，即可直接制備產品；通過上述配方的配比，賦予了赤泥更多的塑料性質，并且成本降低，和碳酸鈣等礦物質粉體生產的專用料相比，本發明所制備的塑化行業的改性赤泥專用料制得的產品韌性更強，同時因為其他助劑和赤泥本身的特點，使得產品還具備的抗老化性，同時還具備一定的阻燃性能。
[0088]實施例5
[0089]用于塑化行業的改性赤泥填充料，由以下質量百分數的原料制成:
[0090]赤泥:85%
[0091]載體樹脂:10%
[0092]助劑:4%
[0093]表面改性劑:1 %。
[0094]所述的赤泥風選分級至2000目。
[0095]所述的赤泥經烘干處理，含水量< I %。
[0096]所述的載體樹脂為PE、PP和PVC按照質量1:1:1混合制備。
[0097]所述的表面改性劑為鋁鈦復合偶聯劑。
[0098]所述的助劑為硬脂酸鈣。
[0099]I)將赤泥粉碎、風選分級至2000目；
[0100]2)將過篩后的赤泥及其各個原料混合均勻后，加熱熔融，然后根據各種材料不同擠出代用，其中熔融溫度為140?150°C。
[0101]制得產品的拉伸強度為10.5MPa，斷裂伸長率為30%，加工性能和熱穩定性能好。
[0102]本材料可以大量用來作為管材、片材、塑編、無紡布和型材的填充材料，通過載體樹脂、助劑和表面改性劑的加入，使得赤泥能夠呈現塑料特性，因此能夠以此來充當管材和片材等的填充材料，這樣既增加了赤泥的用量，同時并不影響管材和片材等的產品性能。
[0103]實施例6
[0104]用于塑化行業的改性赤泥專用料，由以下質量百分數的原料制成:
[0105]赤泥:40%
[0106]載體樹脂:50%
[0107]助劑:9%
[0108]表面改性劑%。
[0109]所述的赤泥風選分級至1500目。
[0110]所述的載體樹脂為LLDPE。
[0111]所述的表面改性劑為鋁酸酯偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁鈦復合偶聯劑。
[0112]所述的表面改性劑為鋁鈦復合偶聯劑。
[0113]所述的助劑為聚乙烯樹脂。
[0114]I)將赤泥粉碎、風選分級至1500目；
[0115]2)將過篩后的赤泥及其各個原料混合均勻后，加熱熔融，然后根據各種材料不同擠出造粒待用，其中熔融溫度為140?190°C。
[0116]制得產品100%用于地埋通訊管，摩擦系數..( 0.33 ;維卡軟化溫度°C:彡88 ;
[0117]落錘沖擊:彡93;扁平實驗:無破裂；環剛度(kn/m2):彡8;縱向回縮率(％) <5
[0118]本材料可以前期不做脫堿處理，因為載體樹脂并不懼怕堿性，所以赤泥中的堿性并不影響其他材料的性能；本材料可以大量用來作為管材、片材和反滲透薄膜的專用料，通過增大載體樹脂的用量，使得赤泥也增大了塑料特性，因此可以不必添加其他材料，即可直接制備產品；通過上述配方的配比，賦予了赤泥更多的塑料性質，并且成本降低，和碳酸鈣等礦物質粉體生產的專用料相比，本發明所制備的塑化行業的改性赤泥專用料制得的產品韌性更強，同時因為其他助劑和赤泥本身的特點，使得產品還具備的抗老化性，同時還具備一定的阻燃性能。
【權利要求】
1.一種用于塑化行業的改性赤泥填充料，其特征在于由以下質量百分數的原料制成: 赤泥:80-90% 載體樹脂:5-15% 助劑:3-10% 表面改性劑:0.5-2%。
2.一種用于塑化行業的改性赤泥專用料，其特征在于由以下質量百分數的原料制成: 赤泥:30-50% 載體樹脂:40-65% 助劑:3-10% 表面改性劑:0.5-2%。
3.根據權利要求1或2所述的用于塑化行業的改性赤泥，其特征在于所述的赤泥粒度為風選200-3000目。
4.根據權利要求1或2所述的用于塑化行業的改性赤泥，其特征在于所述的載體樹脂為 PE、PP、PVC、MLLDPE、POE、APP、ABS、PS、PA 和 EVA 中的一種或幾種。
5.根據權利要求1或2所述的用于塑化行業的改性赤泥，其特征在于所述的表面改性劑為鋁酸酯偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑或鋁鈦復合偶聯劑中的一種或幾種。
6.根據權利要求1或2所述的用于塑化行業的改性赤泥，其特征在于所述的助劑為助劑為聚乙烯蠟、石蠟、白油、硬脂酸鋅和硬脂酸鈣中的一種或幾種。
【文檔編號】C08L55/02GK104448492SQ201410756544
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月10日 優先權日:2014年12月10日
【發明者】沙作宏 申請人:淄博龍沙高分子材料科技有限公司