[發(fā)明專利]一種利用煤矸石制備聚氯乙烯碳塑制品的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110586624.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN113174114A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛建立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長治市宏瑞祥環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L27/06
• 分類號(hào): C08L27/06;C08L23/28;C08L33/04;C08K9/04;C08K3/22;C08K3/36;C08K9/10;C08K9/08;C08K7/10;C08K3/34;C08J9/04;C08J9/00
• 代理公司: 太原達(dá)引擎專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14120
• 代理人: 朱世婷

一種利用煤矸石制備聚氯乙烯碳塑制品的方法，屬于聚氯乙烯碳塑制品制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明主要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的價(jià)格昂貴、加工成本高、資源有限的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種利用煤矸石制備聚氯乙烯碳塑制品的方法，包括以下步驟：1)煤矸石預(yù)處理；2)煤矸石粉灰偶聯(lián)包裹處理；3)煤矸石纖維增強(qiáng)改性處理；4)聚氯乙烯碳塑制品的初料配制；5)擠出成形。發(fā)明具有綠色環(huán)保、耐水性好、可塑性高、無有害氣體釋放等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚氯乙烯碳塑制品制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種利用煤矸石制備聚氯乙烯碳塑制品的方法。

背景技術(shù)

煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石。煤矸石若棄置不用，會(huì)占用大片土地；煤矸石中的硫化物逸出或浸出，會(huì)污染大氣、農(nóng)田和水體；矸石山還會(huì)自燃發(fā)生火災(zāi)，或在雨季崩塌，淤塞河流造成災(zāi)害；中國積存煤矸石達(dá)10億噸以上，每年還將排出煤矸石1億噸，對(duì)環(huán)境造成了很大的污染。因此，煤矸石的處理及資源化利用問題受到整個(gè)社會(huì)的熱切關(guān)注。

目前市場上使用的裝修材料多為實(shí)木，需要二次加工打磨、上膠水、膩?zhàn)雍陀推幔鋾?huì)釋放大量的甲醛及其他有害物質(zhì)，對(duì)長期接觸的人的身體健康會(huì)產(chǎn)生一定不利影響。而當(dāng)前森林資源越來越稀少，人們正在尋找其的替代品，現(xiàn)有替代品多為用竹木粉或楊木粉加工生產(chǎn)的木塑產(chǎn)品，多用做內(nèi)墻裝飾板、外墻裝飾板、棧道板、護(hù)欄、亭臺(tái)樓閣等。實(shí)木塑產(chǎn)品和竹木塑產(chǎn)品存在價(jià)格昂貴、加工成本高、森林資源有限等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種利用煤矸石制備聚氯乙烯碳塑制品的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的價(jià)格昂貴、加工成本高、資源有限的技術(shù)問題。為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種利用煤矸石制備聚氯乙烯碳塑制品的方法，包括以下步驟：

1)煤矸石預(yù)處理：將煤矸石分別加工為120～300目的煤矸石粉灰和纖維直徑為0.01～0.05毫米的煤矸石纖維；所述煤矸石主要由煤礦及電廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生，低成本且環(huán)保。

2)煤矸石粉灰偶聯(lián)包裹處理：向高速混料機(jī)內(nèi)依次加入重量份為40～60份的煤矸石粉灰和重量份為0.4～0.5份的鈦酸酯偶聯(lián)劑，升溫至80～100℃后混合8～15min，使煤矸石粉灰經(jīng)偶聯(lián)包裹，然后將其放入低溫混合機(jī)內(nèi)繼續(xù)混合，直至其降溫至40～50℃后停機(jī)，放料備用；高溫偶聯(lián)包裹處理，能增強(qiáng)聚氯乙烯碳塑制品初料制備步驟中高分子聚合物原料基體與煤矸石粉灰材料之間的界面結(jié)合力，使其與其他原的料更好的相容，以增強(qiáng)產(chǎn)品的強(qiáng)度。

3)煤矸石纖維增強(qiáng)改性處理：稱取重量份為8～10份的增強(qiáng)劑乳液于燒杯中,加入重量份為1000～1500份的水，充分搖勻后再向其內(nèi)加入重量份為40～60份的煤矸石纖維，用玻璃棒攪拌使其分散，靜置2～3小時(shí)后，真空抽濾得到增強(qiáng)改性后的纖維，然后將其放入烘箱烘干備用；由于煤矸石纖維脆性大、剛性強(qiáng)，在研磨過程中易發(fā)生斷裂，經(jīng)增強(qiáng)后的纖維表面包覆一層增強(qiáng)劑薄膜，使得纖維的韌性和強(qiáng)度有所增加。

4)聚氯乙烯碳塑制品的初料配制：將重量份為80～120份的聚氯乙烯樹脂、重量份為2～6份的氯化聚氯乙烯CPE、重量份為3～6份的丙烯酸脂類共聚物ACR401、重量份為4～6份的鈣鋅穩(wěn)定劑、重量份為3～5份的凹凸棒石粘土、重量份為40～60份的經(jīng)步驟2)處理后的煤矸石粉灰和重量份為40～60份的經(jīng)步驟3)處理后的煤矸石纖維分別加入高速混料機(jī)內(nèi)，于40～80℃溫度下攪拌3～6min；再加入重量份為0.2～0.5份的光穩(wěn)定劑、重量份為0.2～0.8份的氯化聚乙烯蠟、重量份為0.3～1份的硬脂酸、重量份為0.5～2份的硬脂酸鈣、重量份為3～6份的發(fā)泡劑后，于100～125℃攪拌11～15min；然后將其放入低溫混合機(jī)內(nèi)繼續(xù)混合，直至其降溫至20～40℃后停機(jī)，制得初料備用；