CN104130455A - 一种聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣及其制备方法 - Google Patents

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杨月琴
杨晓伟
郑海波
武子静
万丽丽
沈先明
牛保
余海飞
杨辉
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Abstract

本发明公开了一种聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：铁矿渣80-100、邻苯二甲酸二异庚酯10-15、格尔伯特醇4-6、鼠李糖脂2-4、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物45-65、对甲氧基酚2-3、废砂浆15-20、方解石20-30、聚甲基丙烯酸甲酯10-15、氯磺化聚乙烯25-35、二(3,4二甲基二苄叉)山梨糖醇3-6、钛白粉5-10、亚磷酸一苯二异辛酯2-3、5-丁基恶唑-2,4-二酮1-2、N,N'-二仲丁基对苯二胺2-3、双(十八酸基)二氧代三铅1.5-2.5、助剂3.5-5.5。本发明可以显著改善铁矿渣与聚丙烯的相容性，提高其提高其在聚合物体系中的分散性，使的填充复合材料的力学性能不下降，甚至使复合材料的力学性能有所提高，有效解决了因添加量太大而造成的材料力学性能下降的问题。

Description

一种聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣及其制备方法，属于无机填料技术领域。
背景技术
铁矿渣是化学工业产生的主要固体废物之一，大多采用堆填处理，不仅对环境造成了严重污染，而且堆填挤占土地，减少了耕地，对资源也是一种严重的浪费。因此，开发铁矿渣作为聚丙烯材料的填料，可以降低制品成本，利用废物，缓解环境压力。但是传统的铁矿渣在聚丙烯材料的填充过程中，因其与聚丙烯的相容性较差，在较高填充量的情况下，容易导致复合材料的力学性能下降,使其在聚丙烯材料领域的应用受到限制，为进一步改善其性能并拓宽其应用领域,必须对铁矿渣进行改性处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣及其制备方法，提高其与聚丙烯的相容性，以解决因添加量太大而造成的材料力学性能下降的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣，由以下重量份的原料制成：铁矿渣80-100、邻苯二甲酸二异庚酯10-15、格尔伯特醇4-6、鼠李糖脂2-4、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物45-65、对甲氧基酚2-3、废砂浆15-20、方解石20-30、聚甲基丙烯酸甲酯10-15、氯磺化聚乙烯25-35、二(3,4二甲基二苄叉)山梨糖醇3-6、钛白粉5-10、亚磷酸一苯二异辛酯2-3、5-丁基恶唑-2,4-二酮1-2、N,N'-二仲丁基对苯二胺2-3、双(十八酸基)二氧代三铅1.5-2.5、助剂3.5-5.5；
所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料:四氟硼酸三叔丁基膦3-6、三乙酰丙酮铝2-4、甲基丙烯酸十八酯5-8、六次甲基四胺2.5-4.5、菱苦土6-12、二聚环戊二烯5-10、对甲苯亚磺酸锌1.5-2.5、废玻璃粉10-15、竹炭粉5-10、二缩甘露醇单油酸酯2-3、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1-2、双酚s0.5-1.5、N-苯基马来酰亚胺2-3；b、将菱苦土、废玻璃粉、竹炭粉、甲基丙烯酸十八酯、二缩甘露醇单油酸酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷混合均匀，高速分散4-6min，烘干后与余下原料混合搅拌3-5min，烘干即得所述助剂。
本发明的聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣的制备方法，包括以下步骤：首先将铁矿渣、方解石混合均匀，650-750℃煅烧1-3h，冷却至室温，粉碎，过300-400目筛后与废砂浆、钛白粉一同投入高速搅拌机内，于200-250℃下搅拌5-10min，使得物料含水量小于0.5％，待物料降温至75-95℃时，加入邻苯二甲酸二异庚酯、格尔伯特醇、鼠李糖脂和双(十八酸基)二氧代三铅，搅拌3-5min，物料冷却至45℃以下时出料，烘干；最后将烘干后的物料与余下原料一同投入双螺杆挤出机内熔融挤出，切粒，干燥，冷却，筛选，包装即可。
本发明的有益效果：
本发明可以显著改善铁矿渣与聚丙烯的相容性，提高其提高其在聚合物体系中的分散性，使的填充复合材料的力学性能不下降，甚至使复合材料的力学性能有所提高，有效解决了因添加量太大而造成的材料力学性能下降的问题。
具体实施方式
一种聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣，由以下重量(kg)的原料制成：铁矿渣100、邻苯二甲酸二异庚酯15、格尔伯特醇6、鼠李糖脂4、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物55、对甲氧基酚3、废砂浆20、方解石30、聚甲基丙烯酸甲酯15、氯磺化聚乙烯35、二(3,4二甲基二苄叉)山梨糖醇6、钛白粉10、亚磷酸一苯二异辛酯3、5-丁基恶唑-2,4-二酮2、N,N'-二仲丁基对苯二胺3、双(十八酸基)二氧代三铅2.5、助剂5.5；
所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量(kg)的原料:四氟硼酸三叔丁基膦5、三乙酰丙酮铝3、甲基丙烯酸十八酯7、六次甲基四胺4、菱苦土10、二聚环戊二烯8、对甲苯亚磺酸锌2、废玻璃粉13、竹炭粉7、二缩甘露醇单油酸酯2.5、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1、双酚s1、N-苯基马来酰亚胺2.5；b、将菱苦土、废玻璃粉、竹炭粉、甲基丙烯酸十八酯、二缩甘露醇单油酸酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷混合均匀，高速分散6min，烘干后与余下原料混合搅拌4min，烘干即得所述助剂。
聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣的制备方法，包括以下步骤：首先将铁矿渣、方解石混合均匀，750℃煅烧1h，冷却至室温，粉碎，过400目筛后与废砂浆、钛白粉一同投入高速搅拌机内，于250℃下搅拌5min，使得物料含水量小于0.5％，待物料降温至85℃时，加入邻苯二甲酸二异庚酯、格尔伯特醇、鼠李糖脂和双(十八酸基)二氧代三铅，搅拌4min，物料冷却至45℃以下时出料，烘干；最后将烘干后的物料与余下原料一同投入双螺杆挤出机内熔融挤出，切粒，干燥，冷却，筛选，包装即可。
上述实施例制得的改性铁矿渣用于填充聚丙烯波纹管材料的力学性能测试结果如下表所示：
表1 填充改性铁矿渣的聚丙烯波纹管材料的力学性能测试结果
项目 普通铁矿渣 本发明改性后的铁矿渣
硬度(邵尔A，度) 52 76
300％定伸应力(MPa) 6.5 12.8
拉伸强度(MPa) 10.2 19.4
弯曲强度(MPa) 16.5 24.2
断裂伸长率(％) 248 316
撕裂强度(kN/m) 17.4 26.8
缺口冲击强度(kJ/m2) 18.9 30.5

Claims (2)

1.一种聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣，其特征在于，由以下重量份的原料制成：铁矿渣80-100、邻苯二甲酸二异庚酯 10-15、格尔伯特醇 4-6、鼠李糖脂 2-4、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物 45-65、对甲氧基酚2-3、废砂浆15-20、方解石 20-30、聚甲基丙烯酸甲酯 10-15、氯磺化聚乙烯 25-35、二(3,4二甲基二苄叉)山梨糖醇 3-6、钛白粉 5-10、亚磷酸一苯二异辛酯 2-3、5-丁基恶唑-2,4-二酮 1-2、N,N'-二仲丁基对苯二胺 2-3、双(十八酸基)二氧代三铅 1.5-2.5、助剂 3.5-5.5；
所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料: 四氟硼酸三叔丁基膦3-6、三乙酰丙酮铝2-4、甲基丙烯酸十八酯5-8、六次甲基四胺2.5-4.5、菱苦土6-12、二聚环戊二烯5-10、对甲苯亚磺酸锌1.5-2.5、废玻璃粉 10-15、竹炭粉5-10、二缩甘露醇单油酸酯2-3、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1-2、双酚s 0.5-1.5、 N-苯基马来酰亚胺 2-3；b、将菱苦土、废玻璃粉、竹炭粉、甲基丙烯酸十八酯、二缩甘露醇单油酸酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷混合均匀，高速分散4-6min，烘干后与余下原料混合搅拌3-5min，烘干即得所述助剂。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯波纹管材料用改性铁矿渣的制备方法，其特征在于包括以下步骤：首先将铁矿渣、方解石混合均匀，650-750℃煅烧1-3h，冷却至室温，粉碎，过300-400目筛后与废砂浆、钛白粉一同投入高速搅拌机内，于200-250℃下搅拌5-10min，使得物料含水量小于0.5%，待物料降温至75-95℃时，加入邻苯二甲酸二异庚酯、格尔伯特醇、鼠李糖脂和双(十八酸基)二氧代三铅，搅拌3-5min，物料冷却至45℃以下时出料，烘干；最后将烘干后的物料与余下原料一同投入双螺杆挤出机内熔融挤出，切粒，干燥，冷却，筛选，包装即可。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102942763A (zh) * 2012-11-02 2013-02-27 宏岳塑胶集团有限公司 一种抗拉抗压耐高温改性聚丙烯电力管材的制备方法
CN103554664A (zh) * 2013-10-30 2014-02-05 安徽国通高新管业股份有限公司 一种尼龙波纹管
CN103642212A (zh) * 2013-11-18 2014-03-19 安徽宜万丰电器有限公司 一种汽车塑料件用增韧耐油改性尼龙材料

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