[发明专利]一种聚氯乙烯电缆料用改性煤矸石及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯电缆料用改性煤矸石及其制备方法，属于无机填料技术领域。 

背景技术

煤矸石是煤层中或煤层周围伴有可燃物质的岩石，属于粘土类矿物质,它主要是由铝、铁、硅酸盐的酸性矿物质所组成，是采煤和洗煤过程中排出的工业废弃物。目前我国大约有10亿吨的积存,并且每年还将产出矸石1亿吨,不仅占用了大量农田,而且由于自燃严重地污染了环境。因此，开发煤矸石作为高分子聚合物的填料，可以合理地将煤矸石作为资源加以有效利用，对于我国的环境保护和社会发展具有重大的价值和深远的意义。然而目前市场上的煤矸石填充功能较低，无法满足多功能填料的要求，因此必须要对煤矸石进行改性。 

发明内容

本发明目的在于提供一种聚氯乙烯电缆料用改性煤矸石及其制备方法，改性后的煤矸石填充功能高，分散性好，可替代部分炭黑作补强剂和填充剂使用。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

    一种聚氯乙烯电缆料用改性煤矸石，由以下重量份的原料制成：煤矸石 100、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯 12-18、高分子酯基钙 3-5、镁强粉15-20、甘油三辛酸酯2-4、杏仁油5-10、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯2.5-4.5、4,4-二(6-叔丁基-间甲苯基)硫酚1.5-2.5、二乙二醇单月桂酸酯 3-6、有机膨润土10-15、二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯) 1-2、石灰松香10-15、玻璃纤维粉5-10、十六烷基乳酸酯 1-2、二(2-乙基己基)磷酸酯6-12、助剂 4-5；

     所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料:三甲硅基甲基膦酸二甲酯3-5、亚油酸钴1.5-2.5、邻羟基苯甲酸苯酯4-7、2,4-二羟基二苯甲酮1-2、废砖粉10-15、(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯2-3、马来酸二丁酯5-10、油页岩灰 5-10、纳米陶土4-8、山梨坦三油酸酯2-3、脱脂环烷酸2-3、聚四亚甲基乙二醇醚2.5-4.5、己二酸二异壬酯 5-10；b、将废砖粉、马来酸二丁酯、脱脂环烷酸、山梨坦三油酸酯、混合均匀，高速分散3-5min，得混合物A；c、将油页岩灰、纳米陶土、聚四亚甲基乙二醇醚、己二酸二异壬酯、三甲硅基甲基膦酸二甲酯混合均匀，高速分散4-6min，得混合物B；d、将上述制得的混合物A与混合物B混合均匀，然后加入余下原料，高速分散5-8min，即得所述助剂。

    本发明的聚氯乙烯电缆料用改性煤矸石的制备方法，包括以下步骤：首先将煤矸石粉碎，过筛后与镁强粉、有机膨润土、玻璃纤维粉混合均匀，然后投入高速搅拌机内进行混合搅拌，待料温升至60-70℃时，加入高分子酯基钙、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯、杏仁油、石灰松香、十六烷基乳酸酯，搅拌4-7min，然后将物料装入冷混机中搅拌降温，待物料温度降至40℃以下时，加入余下原料，搅拌3-6min，出料，烘干，粉碎，过筛，包装即可。 

本发明的有益效果： 

本发明改性煤矸石填充功能高，分散性好，可以显著提高聚氯乙烯电缆料的力学性能、电绝缘性能、防辐射性能、耐热、耐磨等性能，可替代部分炭黑作为聚氯乙烯电缆材料的补强剂和填充剂使用。

具体实施方式

    一种聚氯乙烯电缆料用改性煤矸石，由以下重量（kg）的原料制成：煤矸石 100、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯 16、高分子酯基钙 4、镁强粉18、甘油三辛酸酯3、杏仁油8、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯3.5、4,4-二(6-叔丁基-间甲苯基)硫酚2、二乙二醇单月桂酸酯 5、有机膨润土12、二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯) 1.5、石灰松香12、玻璃纤维粉8、十六烷基乳酸酯 1.5、二(2-乙基己基)磷酸酯8、助剂 4.5； 

     所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量（kg）的原料:三甲硅基甲基膦酸二甲酯4、亚油酸钴2、邻羟基苯甲酸苯酯6、2,4-二羟基二苯甲酮1.5、废砖粉12、(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯2.5、马来酸二丁酯7、油页岩灰 8、纳米陶土6、山梨坦三油酸酯2.5、脱脂环烷酸2、聚四亚甲基乙二醇醚3.5、己二酸二异壬酯 8；b、将废砖粉、马来酸二丁酯、脱脂环烷酸、山梨坦三油酸酯、混合均匀，高速分散4min，得混合物A；c、将油页岩灰、纳米陶土、聚四亚甲基乙二醇醚、己二酸二异壬酯、三甲硅基甲基膦酸二甲酯混合均匀，高速分散5min，得混合物B；d、将上述制得的混合物A与混合物B混合均匀，然后加入余下原料，高速分散7min，即得所述助剂。