[发明专利]一种用作塑料填料的改性磷渣及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种用作有机高分子化合物的配料及其制备，涉及一种用作塑料填料的改性磷渣及其制备方法。适用于将废渣——磷渣制备成特别适用作塑料填料的改性磷渣。 

背景技术

矿物粉体由于价格低廉且能够改善基体材料的性能，在塑料、橡胶等行业得到广泛应用。磷渣，是工业中以磷矿石、硅石、焦碳等原料在电炉内以电炉法制取黄磷后所剩的废渣。磷渣是一种潜在的砖灰石资源、磷渣中硅酸钙的重量百分含量达86.7-94.8％。2006年，我国黄磷产量为79.0万吨，而工业上每生产1吨黄磷将产出8-10吨炉渣，大部分磷渣以废渣堆积为主，既浪费资源，又污染环境。 

现有技术中，磷渣的利用有部分文献报道，例如：美国专利号4243425提出一种精制磷渣的方法，并提出50份精制的磷渣、10份陶土、40份富含石英的粘土制成墙面砖；美国专利号4090882提出将磷渣来制成硅酸钙玻璃纤维；中国专利申请号01129019.6(公开号CN1417150A)提出55份水泥熟料、45份磷渣混合磨细制成磷渣硅酸盐水泥；中国专利申请号200410040828.6(公开号CN1603274A)提出磷渣经烘干、筛分、磁选、粉磨制成磷渣微粉，作为一种新型的混凝土矿物外加剂；中国专利申请号200510003205.6(公开号CN1769233A)提出一种用磷渣生产微晶玻璃饰板的方法；中国专利申请号97103894.5(公开号CN1163240A)提出33份磷渣、57份粘土、10份粉煤灰制成磷渣烧结砖；中国专利申请号200610018458.5(公开号CN1821162A)提出70份磷渣与30份含铝陶土经 磨细混合、成球、加热煅烧制成磷渣陶粒；中国专利93119851.8(公开号CN1090260A)提出将硫渣制成含硫渣的硅酸盐水泥；中国专利申请号95119002.4(公开号CN1149562A)提出将钢渣制成高强钢渣矿渣水泥；中国专利申请号200610039377.3(公开号CN1847293A)提出在塑料制品生产中用废钢渣作为填充剂的方法；中国专利申请号200810038708.0(公开号CN101289574A)提出纳米钢渣改性聚氨酯耐磨弹性材料；等。但磷渣用作塑料填料，尚未有相关报道。 

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，通过将磷渣的表面性质由亲水疏油性转变为疏水亲油性，提供一种用作塑料填料的改性磷渣及其制备方法。从而既使废渣——磷渣得到利用，又能提高塑料性能。 

本发明的内容是：一种用作塑料填料的改性磷渣，其特征是：主要由0.1-10wt％表面改性剂、90-99.9wt％(wt％即重量百分比例，后同)磷渣组成，所述表面改性剂是硬脂酸(产品生产企业有：天津科密欧化学试剂开发中心、河南久玖化工有限公司、广州市度特化工有限公司等)。 

本发明的内容中：所述表面改性剂可以替换为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(即硅烷KH-550，产品生产企业有：江苏晨光偶联剂有限公司、上海业昊化工有限公司、南京裕德恒精细化工有限公司等)或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(即硅烷KH-570，产品生产企业有：江苏晨光偶联剂有限公司、上海业昊化工有限公司、南京裕德恒精细化工有限公司等)。 

本发明的另一内容是：一种用作塑料填料的改性磷渣的制备方法，其特征之处是包括下列步骤： 

a、制磷渣细粉：取磷渣，经破碎、粉磨、筛分后即制得磷渣细粉； 

b、干法制备改性磷渣：在70-130℃的温度下，将0.1-10wt％表面改性剂硬脂酸用搅拌机搅拌下分散于90-99.9wt％磷渣细粉中，搅拌分散，再降至室温，即制得改性磷渣。 

本发明的另一内容中：所述磷渣细粉的粒径较好的是≤300μm。 

本发明的另一内容还可以是：一种用作塑料填料的改性磷渣的制备方法，其特征之处是包括下列步骤： 

a、制磷渣细粉：取磷渣，经破碎、粉磨、筛分后即制得磷渣细粉； 

b、湿法制备改性磷渣：按0.1-10wt％表面改性剂、90-99.9wt％磷渣细粉的比例取表面改性剂和磷渣细粉，加入磷渣细粉重量的0.15-2倍重量的水，混合，在室温下，用搅拌机搅拌分散后即得到磷渣浆料，再将磷渣浆料置于50-100℃的烘箱中烘1-5h(除去大部分的水)后、再升温至100-150℃烘0.3-4h，即制得改性磷渣； 

所述的表面改性剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。 

所述磷渣细粉的粒径较好的是≤300μm。