一种以磷石膏为原料生产导电性填料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚氯乙烯材料的生产填料领域，具体涉及一种以磷石膏为原料生产导电性填料的方法。
【背景技术】
[0002]目前，全球每年排放1.5亿吨以上的磷石膏，国内磷石膏每年排放量高达4千万吨以上，尽管磷石膏处理和利用的方法很多，却因含有各种有害杂质而那一找到一种技术和经济上都合适的方法，因此导致磷石膏的资源化利用率较低，大量的磷石膏被直接堆放，而长时间的风吹日晒，磷石膏中的大部分有害物质如可溶性磷、可溶性氟及部分重金属等将会慢慢渗透入地下造成水和土地污染，而磷石膏粉尘则会对地上植被和空气造成危害。
[0003]目前，磷石膏在建筑材料等领域应用，主要表现为磷石膏制石膏板、石膏砌块、建筑用石膏粉、水泥缓凝剂等，但基于目前的技术情况，一般是将磷石膏生产出优质的建筑石膏制品，而采用的煅烧技术，基于国内外目前的煅烧技术的成本过高，制约了其推广应用。
[0004]将磷石膏用于塑料制品中，除了具有降低塑料生产成本的作用外，还具有改变塑料化学性能的特点，比如改变界面反应性、化学活性、耐水性、耐候性、防火阻燃性、耐油性、渗透性等，但塑料制品的特殊性能不佳，如导电性、导热性、压电性、制振性、隔声性;尤其是导电性填料尽管使得塑料制品具有导电功能，但其性能不佳，并且易产生静电现象，使得导电功能性的塑料制品难以推广和应用。
【发明内容】
[0005]本发明为解决上述问题，提供一种低成本、易操作的以磷石膏为原料生产导电性填料的方法。
[0006]具体通过一下方案得以实现:
[0007]—种以磷石膏为原料生产导电性填料的方法:将酸解的磷石膏与碳化木粉、石墨按20-25:1:1的质量比混合搅拌10-151^11，进行高温炒制1-211后，经加压脱水，研磨至粒径为100-120目，干燥，获得导电性填料。
[0008]所述酸解的磷石膏是将磷石膏用浓硫酸浸泡5-8min。
[0009]所述碳化木粉，其粒径为50-60目。
[0010]所述碳化木粉，其原料为针叶木粉。
[0011 ]所述碳化木粉是将木粉置于高压饱和蒸汽环境中，在压力为0.18-0.22MPa下保温保压2-3h。
[0012]所述混合搅拌，其速率为30-40r/min。
[0013]所述高温炒制，其温度为160_175°C。
[0014]所述加压脱水，其加压压力为5-7MPa，加压时间为5_13min。
[0015]所述干燥是将物料含水率缩小至低于8%。
[0016]上述导电性填料用于PVC导电材料的生产过程。
[0017]本发明的有益效果
[0018]本发明通过将碳化木粉、石墨、磷石膏进行混合后，使得颗粒间接触面积变大，再经高温炒制、加压脱水等工艺步骤，进一步降低物料间结晶水的存在，通过严格的参数控制，使得石墨离子的长径比以及在基体中的分散度改善，进而使得本发明的填料的导电能力强，再配合通过碳化木粉的处理，使得磷石膏的包覆改性效果佳，并且在与PVC、粘结剂、稳定剂按传统方法进行交联时，降低了塑化的膨胀系数，加速了塑化过程，又使得PVC材料的机械性能良好，化学性能稳定，本发明原料的物料配比，降低了产品表面的电阻率，进而增强了填料的导电效率。
[0019]本发明方法简单，可行性强，无大型设备，进而降低了生产成本。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
[0021]实施例1
[0022]步骤1:
[0023]将磷石膏用分析纯浓硫酸浸泡5min，获得酸解磷石膏；
[0024]步骤2:
[0025]将针叶木粉经研磨、筛分后，得60目木粉，将其置于高压饱和蒸汽环境中，在压力为0.18MPa下保温保压2.5h，得碳化木粉。
[0026]步骤3:
[0027]取2.51^酸解磷石膏与1208碳化木粉、1208石墨混合搅拌10!^11，其搅拌速率为35r/min，然后在温度为160°C下炒制2h后，施加压力6MPa进行脱水处理9min，再经研磨至粒径为110目，置于70°C的烘箱中干燥至含水率为5%，获得导电性填料。
[0028]实施例2
[0029]步骤1:
[0030]将磷石膏用工业级浓硫酸浸泡7min，获得酸解磷石膏；
[0031]步骤2:
[0032]将针叶木粉经研磨、筛分后，得55目木粉，将其置于高压饱和蒸汽环境中，在压力为0.2MPa下保温保压2h，得碳化木粉。
[0033]步骤3:
[0034]取4.51^酸解磷石膏与2008碳化木粉、2008石墨混合搅拌15!^11，其搅拌速率为40r/min，然后在温度为175°C下炒制1.5h后，施加压力7MPa进行脱水处理5min，再经研磨至粒径为100目，置于70°C的烘箱中干燥至含水率为7.8%，获得导电性填料。
[0035]实施例3
[0036]步骤1:
[0037]将磷石膏用分析纯浓硫酸浸泡8min，获得酸解磷石膏；
[0038]步骤2:
[0039]将针叶木粉经研磨、筛分后，得50目木粉，将其置于高压饱和蒸汽环境中，在压力为0.22MPa下保温保压3h，得碳化木粉。
[0040]步骤 3:
[0041 ] 取4kg酸解磷石膏与200g碳化木粉、200g石墨混合搅拌13min，其搅拌速率为30r/min，然后在温度为168°C下炒制lh后，施加压力5MPa进行脱水处理13min，再经研磨至粒径为120目，置于70°C的烘箱中干燥至含水率为1%，获得导电性填料。
[0042]实施例4
[0043]步骤1:
[0044]将磷石膏用浓度为98%的硫酸浸泡5min，获得酸解磷石膏；
[0045]步骤2:
[0046]将针叶木粉经研磨、筛分后，得53目木粉，将其置于高压饱和蒸汽环境中，在压力为0.21MPa下保温保压3h，得碳化木粉。
[0047]步骤3:
[0048]取4.21^酸解磷石膏与2008碳化木粉、2008石墨混合搅拌101^11，其搅拌速率为36r/min，然后在温度为174°C下炒制1.3h后，施加压力5.8MPa进行脱水处理13min，再经研磨至粒径为120目，置于88°C的烘箱中干燥至含水率为1%，获得导电性填料。
[0049]实施例5
[0050]步骤1:
[0051 ] 将磷石膏用浓度为95%的硫酸浸泡7min，获得酸解磷石膏；
[0052]步骤2:
[0053]将针叶木粉经研磨、筛分后，得57目木粉，将其置于高压饱和蒸汽环境中，在压力为0.19MPa下保温保压2.8h，得碳化木粉。
[0054]步骤3:
[0055]取4.51^酸解磷石膏与1968碳化木粉、1968石墨混合搅拌13!^11，其搅拌速率为38r/min，然后在温度为164°C下炒制1.8h后，施加压力6.2MPa进行脱水处理lOmin，再经研磨至粒径为108目，置于88°C的烘箱中干燥至含水率为2.8%，获得导电性填料。
【主权项】
1.一种以磷石膏为原料生产导电性填料的方法，其特征在于，方法为:将酸解的磷石膏与碳化木粉、石墨按20-25:1:1的质量比混合搅拌10-15min，进行高温炒制l-2h后，经加压脱水，研磨至粒径为100-120目，干燥，获得导电性填料。2.如权利要求1所述的以磷石膏为原料生产导电性填料的方法，其特征在于，所述酸解的磷石膏是将磷石膏用浓硫酸浸泡5-8min。3.如权利要求1所述的以磷石膏为原料生产导电性填料的方法，其特征在于，所述碳化木粉，其粒径为50-60目。4.如权利要求1或3所述的以磷石膏为原料生产导电性填料的方法，其特征在于，所述碳化木粉，其原料为针叶木粉。5.如权利要求1或3或4所述的以磷石膏为原料生产导电性填料的方法，其特征在于，所述碳化木粉是将木粉置于高压饱和蒸汽环境中，在压力为0.18-0.22MPa下保温保压2-3h。6.如权利要求1所述的以磷石膏为原料生产导电性填料的方法，其特征在于，所述混合搅拌，其速率为30-40r/min。7.如权利要求1所述的以磷石膏为原料生产导电性填料的方法，其特征在于，所述高温炒制，其温度为160-175°C。8.如权利要求1所述的以磷石膏为原料生产导电性填料的方法，其特征在于，所述加压脱水，其加压压力为5-7MPa，加压时间为5-13min。9.如权利要求1所述的以磷石膏为原料生产导电性填料的方法，其特征在于，所述干燥是将物料含水率缩小至低于8%。
【专利摘要】本发明涉及聚氯乙烯材料的生产填料领域，具体涉及一种以磷石膏为原料生产导电性填料的方法，将酸解的磷石膏与碳化木粉、石墨按20-25：1：1的质量比混合搅拌10-15min，进行高温炒制1-2h后，经加压脱水，研磨至粒径为100-120目，干燥，获得导电性填料，本发明的填料的导电能力强，并且在与PVC、粘结剂、稳定剂按传统方法进行交联时，可降低塑化的膨胀系数，又使得PVC材料的机械性能良好，化学性能稳定。本发明方法简单，可行性强，无大型设备，进而降低了生产成本。
【IPC分类】C09C1/46, C09C1/02, C08K3/30, C08L27/06, C08K9/10, C08K3/04, C09C3/06
【公开号】CN105482512
【申请号】CN201510846831
【发明人】杨永彬, 杨步雷, 向前勇, 王伟, 李泽钢
【申请人】贵州开磷集团股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月29日