粉煤灰提高半導電性的用途、含粉煤灰的塑料及製備方法
2023-06-09 01:54:36 2
粉煤灰提高半導電性的用途、含粉煤灰的塑料及製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種粉煤灰提高半導電性的用途、含粉煤灰的塑料及製備方法，本發明的含粉煤灰的塑料是由聚苯乙烯塑料、粉煤灰和塑料添加劑組成，其中，聚苯乙烯塑料和粉煤灰的重量比為100:80。所述的塑料添加劑是以下中的一種或幾種：防老劑、偶聯劑、硬脂酸、熱穩定劑、石蠟。本發明使用粉煤灰替代聚苯乙烯塑料中的半導電填料用於聚苯乙烯塑料的製備。經試驗證明，添加粉煤灰後除了提高半導電性外，粉煤灰還可以提高聚苯乙烯塑料韌性、斷裂伸長率和抗拉強度，粉煤灰與聚苯乙烯塑料混合後的伸長率、半導電電阻率好於導電材料的結構；而且粉煤灰比其它導電材料價格低的多，有很大的市場優勢，而且也實現了變廢為寶，資源的再利用。
【專利說明】粉煤灰提高半導電性的用途、含粉煤灰的塑料及製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及粉煤灰在聚苯乙烯塑料中的應用【技術領域】，尤其涉及粉煤灰提高半導 電性的用途、含粉煤灰的塑料及製備方法。
【背景技術】
[0002] 粉煤灰是火力發電廠煤粉鍋爐排出的一種工業廢渣，是從煤燃燒後的煙氣中收捕 下來的粉末，其是電廠排出的主要固體廢物。中國以煤為主要能源，電力的76%是由煤炭產 生的，每年用煤4億多噸，佔全國原煤產量的1/3,因此，粉煤灰是我國當前排量較大的工業 廢渣之一。2005年粉煤灰排量達到1. 6噸，成為世界最大的排廢國，若大量的粉煤灰不加處 理，就會產生揚塵，汙染大氣，對人體和生物造成危害，並佔用大量的土地，因此如何回收利 用粉煤灰已成為當前的研究熱點。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於提供粉煤灰提高聚苯乙烯塑料半導電性的用途、含粉煤灰的塑 料母料及其製備方法，以解決上述的問題。
[0004] 本發明採用如下技術方案：
[0005] 本發明的粉煤灰提高半導電性的用途是在製備聚苯乙烯塑料半導電母料的過程 中，在塑煉膠時往聚苯乙烯塑料中加入粉煤灰。
[0006] 本發明的含粉煤灰的塑料是由聚苯乙烯塑料、粉煤灰和塑料添加劑組成，其中，聚 苯乙烯塑料和粉煤灰的重量比為100:80。
[0007] 所述的塑料添加劑是以下中的一種或幾種：防老劑、偶聯劑、硬脂酸、熱穩定劑、石 錯。
[0008] 本發明的含粉煤灰的塑料是由以下重量份的原料組成：聚苯乙烯塑料100、粉煤 灰80、防老劑0. 98-1. 02、偶聯劑0. 98-1. 02、硬脂酸0. 59-0. 61、熱穩定劑2-3、石蠟3。優 選聚苯乙烯塑料100、粉煤灰80、防老劑1. 02、偶聯劑1. 02、硬脂酸0. 61、熱穩定劑3、石蠟 3〇
[0009] 所述的防老劑為2,2,4_三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體，偶聯劑為乙烯基三 (β-甲氧基乙氧基）矽烷，熱穩定劑為三鹽基性硫酸鉛、硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、二月桂酸二 辛基錫中的一種。
[0010] 製備本發明的含粉煤灰的塑料的母料的方法的具體步驟如下：
[0011] 步驟A :將聚苯乙烯塑料與配方量一半的粉煤灰混煉，得到一次混合的產物；
[0012] 步驟B:向所述一次混合的產物中加入塑料添加劑和剩餘的粉煤灰混合物，再經 雙螺杆擠出塑化，得到最終產物半導電塑料母料。
[0013] 步驟B得到最終產物半導電塑料母料再次經過雙螺杆擠出，得到二次擠出母料的 產物。二次擠出塑煉溫度為155-185°C。
[0014] 步驟A中的混煉溫度為75-85°C。
[0015] 步驟B中的擠出塑煉溫度為155-185°C。
[0016] 本發明的積極效果如下：
[0017] 本發明使用粉煤灰替代聚苯乙烯塑料中的半導電填料用於聚苯乙烯塑料的製備。 經試驗證明，添加粉煤灰後除了提高半導電性外，粉煤灰還可以提高聚苯乙烯塑料韌性、斷 裂伸長率和抗拉強度，粉煤灰與聚苯乙烯塑料混合後的伸長率、半導電電阻率好於導電材 料的結構；而且粉煤灰比其它導電材料價格低的多，有很大的市場優勢，而且也實現了變廢 為寶，資源的再利用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發明實施例中粉煤灰在15999X下的掃描電鏡圖。
[0019] 圖2是本發明實施例中粉煤灰在7999X下的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面的實施例是對本發明的進一步詳細描述。
[0021] 實施例一
[0022] 本實施例提供了粉煤灰的一種新用途一提高半導電性的用途，其具體應用方法 為：在製備聚苯乙烯（PS)塑料母料的過程中，在混合、擠出中加入粉煤灰。其中，按重量計， 每100份PS塑料添加80份粉煤灰。
[0023] 憑藉以上導電性能，粉煤灰可以替代塑料中的導電填料，從而為粉煤灰的回收利 用提供了一個全新的方向。另外，經試驗證明，除了提高導電性外，粉煤灰還可以提高的韌 性、斷裂伸長率和抗拉強度，粉煤灰與塑料混合擠出後母料的伸長率，導電電阻率高於專用 導電材料結構；而且粉煤灰比專用導電材料價格低的多，有很大的市場優勢。
[0024] 經檢測，如表1所示，粉煤灰的主要成分是矽、鋁、鐵、鈣、鎂、鈉、的氧化物，具有潛 在的化學活性。由於粉煤灰是微細粒，細度達到3500目、最大顆粒為6 μ m，且在高溫過程中 形成玻璃珠，因此粉煤灰顆粒多成球形，再經過破碎分級，經掃描電鏡分析結果為較規擇的 片狀結構，優於專用導電材料結構，片狀結構的性質具備了應用於高分子材料的條件。粉煤 灰在掃描電鏡下的結構如圖1和2所示（圖1為放大15999X的結果，圖2為放大7999X 的結果），圖片顯示粉煤灰為矽酸鹽片狀結構，較規則狀，有極高的活性和吸附性，與高分子 有很好的相容性，具備了高嶺土的特性。
[0025] 表1粉煤灰的化學組成
[0026]
【權利要求】
1. 粉煤灰提高半導電性的用途，其特徵在於：在製備聚苯乙烯塑料半導電母料的過程 中，在塑煉膠時往聚苯乙烯塑料中加入粉煤灰。
2. -種含粉煤灰的塑料，其特徵在於：所述的塑料是由聚苯乙烯塑料、粉煤灰和塑料 添加劑組成，其中，聚苯乙烯塑料和粉煤灰的重量比為100:80。
3. 如權利要求2所述的含粉煤灰的塑料，其特徵在於：所述的塑料添加劑是以下中的 一種或幾種：防老劑、偶聯劑、硬脂酸、熱穩定劑、石蠟。
4. 如權利要求2所述的含粉煤灰的塑料，其特徵在於：所述的塑料是由以下重量份 的原料組成：聚苯乙烯塑料100、粉煤灰80、防老劑0. 98-1. 02、偶聯劑0. 98-1. 02、硬脂酸 0. 59-0. 61、熱穩定劑2-3、石蠟3。
5. 如權利要求4所述的含粉煤灰的塑料，其特徵在於：所述的防老劑為2,2,4_三甲 基-1，2-二氫化喹啉聚合體，偶聯劑為乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷，熱穩定劑為三 鹽基性硫酸鉛、硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、二月桂酸二辛基錫中的一種。
6. -種製備如權利要求2所述的含粉煤灰的塑料的母料的方法，其特徵在於：所述方 法的具體步驟如下： 步驟A :將聚苯乙烯塑料與配方量一半的粉煤灰混煉，得到一次混合的產物； 步驟B :向所述一次混合的產物中加入塑料添加劑和剩餘的粉煤灰混合物，再經雙螺 杆擠出塑化，得到最終產物半導電塑料母料。
7. 如權利要求6所述的方法，其特徵在於：步驟B得到最終產物半導電塑料母料再次 經過雙螺杆擠出，得到二次擠出母料的產物。
8. 如權利要求6所述的方法，其特徵在於：步驟A中的混煉溫度為75-85°C。
9. 如權利要求6所述的方法，其特徵在於：步驟B中的擠出塑煉溫度為155-185°C。
10. 如權利要求7所述的方法，其特徵在於：二次擠出塑煉溫度為155-185°C。
【文檔編號】C08L25/06GK104231305SQ201410337825
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月15日 優先權日:2014年7月15日
【發明者】暢吉慶, 侯新明 申請人:暢吉慶, 侯新明