[发明专利]一种粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料，所述粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料由包括以下重量份数的原料制备得到：聚丙烯40.9‑96.7，粉煤灰提铝残渣3‑50，聚乙二醇0‑9，加工助剂0.1‑2。本发明还公开了该粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料的制备方法。本发明的粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料，用粉煤灰提铝残渣作为无机填料与聚丙烯复合制备复合材料，且利用聚乙二醇增加二者的相容性，不仅能够变废为宝，避免粉煤灰提铝残渣直接排放对环境造成污染，同时还能在不降低聚丙烯塑料制品的性能的基础上，降低聚丙烯塑料制品的成本，提高经济效益。制备方法简单，易操作。

技术领域

本发明属于高分子材料加工领域，具体涉及一种粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是五大通用塑料之一，已广泛应用于生活用品、汽车、家电、机械等领域。随着原材料、人工、运输、电力等各项成本的上涨，塑料制品成本不断增加，采用价格远低于塑料原料的填料填充塑料已成为降低塑料制品成本的最主要途径。

粉煤灰是我国排量较大的工业废渣之一。粉煤灰的大量排放不仅会占用大片农田耕地，而且会对水环境、大气环境造成污染。因此，粉煤灰的充分利用，对于减少污染、改善环境、节约能源和资源，具有重要的现实意义。目前，可利用酸法从铝含量高的粉煤灰中提取氧化铝，此方法有效地利用了粉煤灰，缓解了我国铝土资源匮乏的问题，但粉煤灰在酸法提取氧化铝后残留大量固体残渣，即粉煤灰提铝残渣；而粉煤灰提铝残渣颗粒细小、结构疏松、密度低、分散性好、活性高。固体残渣的排放不仅对环境造成二次污染，还造成原料的浪费。将粉煤灰提铝残渣作为无机填料填充于聚合物基体中生产复合材料可以很好地解决上述问题。

而无机填料与聚合物基体的界面相容性是影响材料性能的关键，改善无机填料与聚合物基体的相容性能明显提高复合材料的综合性能。中国专利CN103756133A公开了一种以聚丙烯、粉煤灰、偶联剂等为原料，经干混、熔融挤出制得粉煤灰改性聚丙烯组合物的方法。该方法用偶联剂改性粉煤灰，使粉煤灰由亲水性变成亲油性，改善了粉煤灰与聚丙烯的相容性，提高了复合材料的综合性能。粉煤灰酸法提铝残渣是指粉煤灰采用酸法提取氧化铝之后形成的残渣，与粉煤灰相比，其主要成分是非晶态氧化硅及未被提取剩余的氧化铝，该残渣结构疏松，易于磨细，颗粒表面含有大量的硅羟基，因此，粉煤灰提铝后剩余的残渣结构与特性与粉煤灰完全不同，作为塑料的填料，需要根据提铝残渣的结构和特性来开发其应用价值。CN 102775816 B公开了一种酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法，具体是将提铝后的粉煤灰弃渣淋洗、干燥、粉碎至小于300目，并加入硅烷、十八烷酸、二乙醇胺或三乙醇胺对其进行改性，得到橡胶填料。该方法将是将粉煤灰提铝残渣淋洗、干燥后再磨细，即干法磨细，制备得到的粉煤灰残渣粒度较大，用于橡胶填料不能起到很好的补强效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料，以更好地利用粉煤灰提铝残渣，将其变废为宝。

本发明的另一个目的在于提供上述粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料的制备方法，以利用粉煤灰提铝残渣制备得到粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料。

本发明提供的粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料采用的技术方案如下：

一种粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料，所述粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料由包括以下重量份数的原料制备得到：

优选地，所述聚乙二醇的重量份数为1-9，优选3-7，比如5。

优选地，所述聚丙烯的重量份数为35-80，优选50-70，比如67；所述粉煤灰提铝残渣的重量份数为20-40，优选25-35，比如30。