[發(fā)明專利]一種PTT/人造崗石廢渣復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010976280.5
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN111995846A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳珍明;羅陽林;韋師;劉健華;李鵬;張新星;李葉安
• 申請（專利權(quán)）人: 賀州學(xué)院;廣西利升石業(yè)有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/06;C08K3/26;C08G63/183;C08G63/78
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 何世磊

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PTT/人造崗石廢渣復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料由以下原料及重量份數(shù)制備：對苯二甲酸二甲酯100份，人造崗石廢渣5?50份，丙二醇80?100份，酯交換催化劑0.01?0.5份，聚合催化劑0.01?0.5份。本發(fā)明制備的復(fù)合材料，制備方法為熔融縮聚，由于聚合過程體系粘度較低和劇烈的機械攪拌，加上人造崗石廢渣表面包覆的不飽和樹脂，使得人造崗石廢渣在聚合體系中分散均勻，獲得的復(fù)合材料綜合力學(xué)性能優(yōu)異，耐熱性和成型收縮率均有明顯的改善。更重要的該方法制備的一種PTT/人造崗石廢渣復(fù)合材料是一種不需要借助任何溶劑的原位聚合方法，極大的方便工業(yè)化生產(chǎn)。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種PTT/人造崗石廢渣復(fù)合材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】

人造崗石具有色澤艷麗、顏色可控可調(diào)、環(huán)保、可多次翻新等特點，是一種國際流行的綠色環(huán)保裝飾材料。人造崗石是由93wt％左右的不同細度的重鈣粉末或砂子、7wt％左右的不飽和樹脂和少量顏料等，經(jīng)真空攪拌、高壓震蕩、固化定型、切割打磨等工序制備而成。但在人造崗石生產(chǎn)過程中，由于需要對固化后的大尺寸人造石進行切割和打磨拋光，從而產(chǎn)生大量包含碳酸鈣廢渣的廢石漿，經(jīng)沉淀絮凝后的濃縮液中固體廢棄物含量約為20％，該部分稱為人造石廢渣。由于廢渣表面含有不飽和熱固性聚酯殘余物，難以二次加工，在自然環(huán)境中不能降解，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，成為隱藏在光鮮亮麗的人造石背后的最大行業(yè)隱患，制約人造石行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。據(jù)行業(yè)介紹，全國目前投產(chǎn)的人造石生產(chǎn)線有200多條，每條人造石生產(chǎn)線平均每天產(chǎn)生碳酸鈣廢渣約25噸，不僅造成嚴(yán)重環(huán)境污染和水污染，也是資源的極大浪費。如何實現(xiàn)人造崗石固廢的資源化和無害化成為突破該行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的最大瓶頸。

聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是由對苯二甲酸二甲酯或?qū)Ρ蕉姿岷?，3-丙二醇聚合而得的聚酯。PTT是繼20世紀(jì)50年代聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和70年代聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之后新研發(fā)的一種極具發(fā)展前途的新型聚酯高分子材料，1998年被美國評為六大石化新產(chǎn)品之一。PTT是一種具有較高的熔融溫度和玻璃化溫度的半結(jié)晶性高聚物，具有良好的耐磨性、耐熱性和耐化學(xué)藥品性，廣泛應(yīng)用于合成纖維、薄膜和工程塑料等領(lǐng)域。然而，PTT的較高的價格(主要由于1,3-丙二醇成本較高)和較大的成型尺寸收縮率限制了PTT的更廣泛應(yīng)用。

盡管人造崗石廢渣表面包覆的不飽和樹脂與PTT有結(jié)構(gòu)上的相似性，但到目前為止，還未見有關(guān)于PTT/人造崗石廢渣復(fù)合材料的制備的相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的之一是提供一種PTT/人造崗石廢渣復(fù)合材料。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述PTT/人造崗石廢渣復(fù)合材料的制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種PTT/人造崗石廢渣復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)的原料組成：對苯二甲酸二甲酯100份、人造崗石廢渣5-50份、丙二醇80-100份、酯交換催化劑0.01-0.5份和聚合催化劑0.01-0.5份。

進一步地，所述的人造崗石廢渣為人造崗石生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣經(jīng)濕法制粒，過篩，于100℃干燥8h后所得的粒徑為小于30μm的粉狀材料。

優(yōu)選地，所述的丙二醇為1,3-丙二醇。

進一步地，所述的酯交換催化劑為三氧化二銻、鈦酸四正丁酯或K2TiF6中的一種。

進一步地，所述的聚合催化劑為乙酸銅、乙酸鎂或乙酸鋅中的一種。

本發(fā)明所述的PTT/人造崗石廢渣復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)酯交換：將對苯二甲酸二甲酯、二醇及酯交換催化劑按比例混合，得到混合物，然后置于帶攪拌的反應(yīng)器中，開啟攪拌，控制反應(yīng)溫度為140～205℃，進行酯交換反應(yīng)；