本發(fā)明涉及聚丙烯檢查井,特別是涉及改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法。
背景技術(shù):
1、聚丙烯(pp)材料因其良好的綜合性能,如質(zhì)輕、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)、加工性能優(yōu)良等,在檢查井制造領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,純pp材料的強(qiáng)度和剛性相對(duì)較低,限制了其在一些對(duì)力學(xué)性能要求較高場(chǎng)景中的使用。磷石膏作為磷酸生產(chǎn)過程中的固體廢棄物,產(chǎn)量巨大。大量的磷石膏堆積不僅占用大量土地資源,還可能對(duì)周邊環(huán)境造成污染,如其中含有的重金屬及可溶性磷、氟等污染物可能會(huì)滲透到土壤和地下水中。如何實(shí)現(xiàn)磷石膏的有效資源化利用,一直是環(huán)保和材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
2、將磷石膏進(jìn)行改性后添加到聚丙烯中,有望在提高聚丙烯檢查井專用料性能的同時(shí),實(shí)現(xiàn)磷石膏的大規(guī)模消納,具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。但在此過程中,需要解決磷石膏與聚丙烯的相容性、磷石膏的分散性以及如何通過合理的工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)材料性能的最優(yōu)化等一系列問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,表面活化劑的加入對(duì)磷石膏晶體進(jìn)行改性,改善其與聚丙烯的相容性,使兩者在混合過程中能夠更好地結(jié)合,提升聚丙烯檢查井專用料整體性能。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,包括以下步驟:
3、s1、對(duì)磷石膏進(jìn)行酸洗后過濾,干燥結(jié)晶后得到磷石膏晶體;
4、s2、向s1中得到的磷石膏晶體中加入表面活化劑,球磨后結(jié)晶,得到改性磷石膏晶體;
5、s3、將活化劑和輔助活化劑的分散液與聚丙烯混合,混合后加入s2中的改性磷石膏晶體,混合均勻后得到混合物,將混合物放入雙螺桿擠出機(jī)中,經(jīng)熔融共混、水冷、風(fēng)冷后切粒,得到聚丙烯檢查井專用料。
6、優(yōu)選的,s1中,酸洗使用稀醋酸和稀鹽酸中的一種或多種。
7、優(yōu)選的,s1中,干燥結(jié)晶的溫度為80-100℃,干燥結(jié)晶的時(shí)間為6-8h。
8、優(yōu)選的,s2中,表面活化劑的添加量為磷石膏晶體質(zhì)量的0.1-2%,表面活化劑包括硅烷kh-550、硅烷kh-570、乙烯基三乙氧基硅烷、磷酸十二烷基酯和磷酸十八烷基酯中的一種或多種。
9、優(yōu)選的,s2中,結(jié)晶溫度為80-120℃,改性磷石膏晶體的長(zhǎng)徑比為6-10。
10、優(yōu)選的,s3中,聚丙烯和改性磷石膏晶體的質(zhì)量比為60-80:40-20。
11、優(yōu)選的,s3中,熔融共混的溫度為180-220℃。
12、優(yōu)選的,s3中,活化劑的添加量為聚丙烯質(zhì)量的0.05-0.2%,活化劑包括過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯中的一種或多種。
13、優(yōu)選的,s3中,輔助活化劑的添加量為聚丙烯質(zhì)量的1-5%,輔助活化劑包括三聚氰酸、三烯丙基異氰尿酸酯中的一種或多種。
14、因此,本發(fā)明采用上述改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,其有益效果為:
15、1、本發(fā)明提供的制備方法通過酸洗去除磷石膏中的雜質(zhì),表面活化劑的加入對(duì)磷石膏晶體進(jìn)行改性,改善其與聚丙烯的相容性,使兩者在混合過程中能夠更好地結(jié)合,提升聚丙烯檢查井專用料整體性能;
16、2、本發(fā)明通過加入活化劑和輔助活化劑的乙醇分散液,進(jìn)一步促進(jìn)改性磷石膏晶體與聚丙烯的混合均勻性,并在雙螺桿擠出機(jī)的熔融共混過程中,促使各成分間發(fā)生作用,提升聚丙烯檢查井專用料的綜合性能;
17、3、本發(fā)明使用磷石膏作為原料,將工業(yè)固體廢棄物資源化利用,改性磷石膏晶體的添加減少聚丙烯的用量,并在聚丙烯基體中起到了增強(qiáng)作用,提升了聚丙烯檢查井專用料的力學(xué)性能。
18、下面通過實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
1.改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,其特征在于:s1中,酸洗使用稀醋酸和稀鹽酸中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,其特征在于:s1中,干燥結(jié)晶的溫度為80-100℃,干燥結(jié)晶的時(shí)間為6-8h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,其特征在于:s2中,表面活化劑的添加量為磷石膏晶體質(zhì)量的0.1-2%,表面活化劑包括硅烷kh-550、硅烷kh-570、乙烯基三乙氧基硅烷、磷酸十二烷基酯和磷酸十八烷基酯中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,其特征在于:s2中,結(jié)晶溫度為80-120℃,改性磷石膏晶體的長(zhǎng)徑比為6-10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,其特征在于:s3中,聚丙烯和改性磷石膏晶體的質(zhì)量比為60-80:40-20。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,其特征在于:s3中,熔融共混的溫度為180-220℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,其特征在于:s3中,活化劑的添加量為聚丙烯質(zhì)量的0.05-0.2%,活化劑包括過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷石膏增強(qiáng)聚丙烯檢查井專用料的制備方法,其特征在于:s3中,輔助活化劑的添加量為聚丙烯質(zhì)量的1-5%,輔助活化劑包括三聚氰酸、三烯丙基異氰尿酸酯中的一種或多種。