СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПВХ ПРОДУКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРА ИЗ ВЕРМИКУЛИТА
PVC PRODUCT PRODUCTION METHOD USING VERMICULITE THERMAL STABILIZER

В настоящем изобретении рудный минерал берется в качестве сырья, используется особенность слоистой структуры вермикулита, путем удаления одного слоя глиноземистого октаедра в середине двух слоев кремнекислородного тетраэдра получается слоистый кремнекислородный тетраэдр, а затем повторно подготавливается глиноземистый октаэдр, чтобы реализовать межслойное разделение вермикулита, и осуществляется способ по подготовке теплового стабилизатора ПВХ. Конкретно говоря, вермикулитовая руда обработана микроволновым расширением для получения расширенного вермикулита; а затем проводится размешиванием и вскрышей с применением ионов в целях получения вермикулитовой таблетки класса нанометра. В соответствии с тем, что кремнекислородный тетраэдр не растворяется в кислотном, а глиноземистый октаедр легко растворяется в кислоте, вермикулит проводится кисотнаяорастворимым разделением для получения твердой слоистой двуокиси кремния (кремнекислородного тетраэдра). Кислотный раствор подвергает методу фракционного осаждения для удаления железных ионов в растворе, а затем подвергаются быстрое зародышеобразование и промывка водой для удаления солевых ионов и других примесей, наконец, выращивание кристаллов контролируется гидротермальным методом с целью получения наноразмерного слоистого гидроксида (глиноземистого октаедра). Полученный диоксид кремния и гидроксид успешно реализовали сочетание термостабилизатора с ПВХ, преодолели проблему о агломерации и редисперсии наноразмерного кремнезема и гидроксида с помощью метода замещения и дисперсии растворителя. Настоящее изобретение выбирает минеральный вермикулит, который является доминирующим минералом в нашей стране, в качестве исходного материала для подготовки термостабилизатора ПВХ, имеет следующие преимущества: широкий источник сырья, низкую стоимость, простая технология, нетоксичность и легкое распространение и применение и т.д.; кроме того, необработанный вермикулит подготовил эффективный тепловой стабилизатор, это преодолело недостатки тепловых стабилизаторов о существующих высоких ценах или свинцовосодержащей токсичности и др., он имеет важное теоретическое и практическое значение для содействия разработке высоколегированных вермикулитовых продукций.
Техническая область:
[0001] Изобретение относится к способу получения термостабилизатора ПВХ из вермикулита, - в частности к способу получения термостабилизатора ПВХ, в частности к нетоксичному термостабилизатору для трубы из ПВХ.
Уровень техники:
[0002] Поливинилхлоридная (ПВХ) смола является одним из пяти пластиков общего назначения (полиэтилен полиэтилена, полипропилен полипропилена, поливинилхлорид ПВХ, полистирол PS, ABS), является широко используемым термопластом. ПВХ с высокой механической прочностью, низкой стоимостью, хорошей химической стойкостью (концентрированная соляная кислота, концентрация серной кислоты 90%, концентрация 60% азотной кислоты и 20% концентрация гидроксида натрия), хорошая электрическая изоляция и трудно сжигать (Огнезащитное значение 40 или более) и другие преимущества, с устойчивыми физико-химическими свойствами, нерастворимыми в воде, спирте, бензине, газе, утечке водяного пара и низкими, широко используемыми в инженерном строительстве, пищевой упаковке, электрической и других отраслях промышленности качество и мягкие товары. В мире, полимер ПВХ занимает третье место, а его потребление в Китае поднялось на первое место. В 2010 году мировой спрос на ПВХ достигнет 37 миллионов тонн в 2011 году, мощность производства ПВХ в Китае достигнет 22 миллионов тонн, который занимают первое место в мире. Технология производства ПВХ постепенно подниматся и при поддержке органов. В последние годы, в условиях глобального финансового кризиса, ПВХ неуклонно развивается. В 2015 году с реализацией национальной реструктуризации промышленности и устранением отсталых производственных мощностей внутренний ПВХ Производственные мощности достигли 23, 48 млн тонн/год. В мире промышленность ПВХ-смолы Китая достигла производственных мощностей, производства и потребления заниматся первых трех.
[0003] Хотя у ПВХ много преимуществ, но существует ахиллесова пятя, то есть плохая термическая стабильность. Структура полимерной цепочки ПВХ содержит точки разветвления, двойные связи и остатки инициатора и другую нестабильность, что делает легкую молекулярную цепь хлора из пролапса молекулярной цепи, когда нагревается до 140°С, начинает ухудшаться, Хлорид водорода, обработка ПВХ и обычная температура формования около 160-200°С. Когда температура повышается, большое количество HCl выделяется и накапливается в материале. Поскольку HCl оказывает каталитическое действие на разложение ПВХ, скорость разложения ПВХ значительно ускоряется. После выделения HCl в молекулярной цепи образуется большое количество окрашенных сопряженных двойных связей, и цвет продукта появляется Драматическое углубление, общий опыт от бело-желто-коричнево-коричневого до черного процесса, физико-механические свойства явления упадка и даже карбонизация до потери полезной ценности. Поэтому в состав формовочной обработки, ПВХ-композиций должен быть добавлен термостабилизатор. Термостабилизатор - Это самой важныйинструмент для обработки ПВХ. Он играют важную роль в индустрии ПВХ. Индустрия термического стабилизатора и индустрия ПВХ являются взаимозависимыми и взаимодополняющими.
[0004] В 1930-х годах, соль свиница появилась, и впервые решило проблему термической деградации ПВХ, стало самым ранним термостабилизатором. Но с повышением экологической осведомленности людей, проблемы токсичности и серьезного загрязнения сильно ограничили его применение. В настоящее время на рынке существуют стабилизатор свинца ПВХ-стабилизатора, стабилизатор кальция и цинка, стабилизатор олова, стабилизатор соли бария и кадмия, стабилизатор гидроталькита. Соли свинца и соли бария и кадмия являются недорогими и обладают превосходными свойствами. Они занимают важным место в мирой рынке. Свинец, барий и кадмий и другие соли тяжелых металлов имеют более серьезные проблемы с токсичностью на организм человека и экологическая среда представляют собой. Развитые страны ввели жесткие ограничения на использование свинцово-кадмиевых солей, а Китай также начал полностью запрещать свинец с 2003 года. В настоящее время, в США, Европе и другие развитые страны запретили использование стабилизаторов тепла свинца и кадмия. Поэтому, когда традиционный токсичный стабилизатор тепла постепенно устранялся, индустрия термостабилизатора оказала огромное влияние, и поиск новых экологически чистых термостабилизаторов стал отраслью термостабилизации и всей отрасли ПВХ, которые должны быть решены.
[0005] У китайской термостабильной промышленности много проблемы, например отсутствие достаточного финансирования НИОКР, отсутствие профессионалов высокого уровня, научные исследования и производство из-за рубежа, отсутствие инноваций в продуктах оригинального, меньшего разнообразия, медленные темпы защиты окружающей среды, структура продукта иррациональна; Малые масштабы производства, ошибки качества продукта, такие как отсутствие. Все сказанное выше серьезно ограничил развитие индустрии термостабилизации в Китае. В настоящее время термостабилизатора ПВХ уже глубоко исследоваю. Будет продолжаться новая подготовка сырья. Более важным является поиск дешевого и нетоксичного термостабилизатора ПВХ, который станет центром будущих исследований и разработок
[0006] Вермикулит является одним из неметаллических минералов с хорошей перспективой ресурсов и потенциальными преимуществами в нашей стране, он относится к важному неметаллическому минералу, химическая формула вермикулита: , он представляет собой магнийсодержащий водный алюмосиликатный вторичный метаморфический минерал со слоистой структурой, принадлежит слоистому силикату, он дешевый и легкодоступный. Вермикулит может выдерживать высокие температуры и является дурным проводником с хорошей электрической изоляцией; расширенный вермикулит легко становится водопоглощающим и гигроскопичным; он расширяется при высокой температуре и легко отслаивается. Вермикулит обладает хорошей межслойной катионообменной способностью, способностью набухания, адсорбционной способностью, звукоизоляцией, теплоизоляцией, огнестойкостью, устойчивостью к замораживанию и другими характеристиками, и химической стойкостью, не растворяется в воде, является нетоксичным, безвкусным и без побочных эффектов, в промышленности в основном используют свои хорошие адсорбционные свойства и ионообменные свойства для очистки сточных вод с тяжелыми металлами и органическими катионами, подготовки антимикробных материалов и изоляционных материалов, средства для фильтрации вермикулита, очистительного средства и органических вермикулитов.
[0007] Вермикулит имеют слоистую структуру, в середине двух слоев кремнекислородного тетраэдра есть один глиноземистый октаэдр. Если мы можем отделить оглиноземистый октаэдр, чтобы реализовать межслойное разделение вермикулита, и улучшеть использования. Получить алюминиевые октаэдрические гидроокисные продукты, используемые в термостабилизаторе ПВХ, разработка высоколегированных вермикулитовых продуктов будет иметь важное теоретическое и практическое значение.
Сущность изобретения
[0008] Целью настоящего изобретения является преодоление недостатков предшествующего уровня техники и полное использование характеристик вермикулита собственной слоистой структуры для обеспечения вермикулита в качестве сырья для получения термостабилизатора ПВХ, подготовленный материал можно использовать в качестве термостабилизатора ПВХ, Другой целью настоящего изобретения является создание способа построения нового материала с помощью разрешения с использованием неорганического стратиформного вермикулита в качестве матрицы, то есть способа отслаивания между неорганическими стратиформными слоями вермикулита. Метод имеет преимущества простой, высокой эффективности, низкой стоимости и т.Д., И способен разрабатывать новые продукты вермикулита и осуществлять промышленное применение новых материалов вермикулита.
[0009] В настоящем изобретении рудный минерал берется в качестве сырья, используется особенность слоистой структуры вермикулита, путем удаления одного слоя глиноземистого октаедра в середине двух слоев кремнекислородного тетраэдра получается слоистый кремнекислородный тетраэдр, а затем повторно подготавливается глиноземистый октаедр, чтобы реализовать межслойное разделение вермикулита, и осуществляется способ по подготовке теплового стабилизатора ПВХ.
[0010] Изобретение может быть достигнуто с помощью следующих технических решений:
[0011] Способ получения термостабилизатора ПВХ из вермикулита, включающий следующие этапы:
[0012] Первый этап: предварительная обработка вермикулитом: сырой вермикулит промывают и сушат, измельчают и микроволны расширяют для получения расширенного вермикулита (запасного);
[0013] Второй этап: вспученный вермикулит, измельченный в раствор перекиси водорода, нагретый и перемешиваемый очищенный, затем добавьте разбавленную кислоту, отрегулируйте рН значение 1, нагревать, центрифугировали, и получить супернатант и твердое вещество, твердое вещество промывали, и то термический кремниевый стабилизаторо;
[0014] Третий этап: клере из второго этапа, с раствором гидроксида натрия для регулирования значения РН до 3, нагревать, через фильтрацию для удаления красного твердого гидроксида железа с получением фильтрата, при высокоскоростном перемешивании, фильтрат, гидроокись натрия и смешанный раствор карбоната натрия постепенно выливаются в контейнер одновременно, после реакции, центрифугируют, получая твердое вещество, и твердое веществао передиспергируют в дистиллированной воде, а затем центрифугируют, промывают в 3-5 раз и затем диспергируют в дистиллированной воде, нагревать. После реакции твердое вещество выделяли путем центрифугирования, то есть гидростатический термостабилизатор;
[0015] Четвертый этап: термический стабилизаторадиоксида кремния из второго этапа или термостабилизатор гидроксида и добавляли к этанольному раствору, перемешивали, центрифугировали с помощью ультразвука, промывали 3-5 раз, затем добавляли этанол, после смешивания с помощью ультразвуковой вспомогательной дисперсии, добавления порошка ПВХ и последующее перемешивание и после ультразвуковой дисперсии для получения суспензии, центробежное разделение для получения твердой смеси кремнезема или гидроксида и смеси ПВХ, потом после сушки для получения однородного термостабилизатора и твердой смеси ПВХ;
[0016] Пятый этап: в стабилизатора и твердой смеси ПВХ из четвертого этапа, добавить пластификатор, нагревать, и получить ПВХ продукты.
[0017]Дальнейший способ изобретения является: первый этап, вермикулита дробленая до 1 ~ 80, мощность микроволны составляет 500-3000W, время расширения 0, 5 ~ 30 минут.
[0018] Дальнейший способ изобретения является: второй этап: разбробить расширяющийся вермикулит 100 ~ 200, концентрация перекиси водорода 3 ~ 30% (массовая доля), температура десорбции и перемешивании составляет 30-100°С, время составляет 0, 5-12 дней;, Разбавленная кислота относится к соляной кислоте, серной кислоте, азотной кислоте, концентрация разбавленной кислоты 0, 01 ~ 15% (массовая доля), добавляя разбавленные кислоты, температура реакции составляет 60-100°С, время реакции составляет 0, 5 ~ 15 часов.
[0019] Дальнейший способ изобретения является:в третий этап, концентрация раствора гидроксида натрия 0, 05-1 моль/л, температура флокуляции 50-180°С, время флокуляции 0, 5 ~ 24 часа, соотношение гидроксида натрия и карбоната натрия: 1: 0,1 ~ 1, концентрация гидроксида натрия и карбоната натрия 0,01 ~ 1 моль / л, скорость перемешивания 2000-6000 об/мин, перемешивание времени реакции составляет 1 ~ 60 минут, температура реакции в сосуде составляет 100 ~ 200°С, время реакции составляет 6-48 часов.
[0020] Дальнейший способ изобретения является: в: Четвертый этап, силиконовый термостабилизатор или гидростатический термостабилизатор: ПВХ 1 ~ 30: 100 (отношение массы).
[0021] Дальнейший способ изобретения является:в: пятый этап пластификаторы, обензол, дикарбоновая кислота, диоктиловый эфир добавляется в количестве 30 ~ 80% (массовое соотношение), температура пластификации 150 ~ 200°С, время пластификации 1-30 минут
[0022] Технический процесс по подготовке термического стабилизатора диоксида кремния и гидроксида с помощью междуслойного разделения вермикулита показан на фиг. 1. Как видно из фиг. 1, путем настоящего экспериментального процесса можно получить два вида термостабилизаторов. На фиг. 2 показано, что вермикулит со слоистой структурой может быть получен путем расширения коричневого черного вермикулита, а коэффициент расширения может достигать примерно 20 раз. Фиг. 3 показывает, что широкий и сильный пик около 1100 см-1 представляет собой асимметричный и антисимметрический пик вибрации раздвижения Si-O-Si, полоса поглощения около 790 см-1 и 500 см-1 является симметричным пиком вибрации раздвижения Si-O-Si, такие три пика поглощения относятся к типичным характерным пикам поглощения SiO2, это указывает на то, что кремнезем был подготовлен из вермикулита. На фиг. 4 показано, что пик поглощения 1396 см-1 является характерным пиком CO32-, это указывает на то, что карбонат-слоистый магниево-алюминиевый гидроксид был получен из вермикулита. На фиг. 5 и 6 показано, что термостабилизатор, приготовленный в соответствии с данным техническим процессом, очень эффективен для стабилизации ПВХ.
[0023] В настоящем изобретении рудный минерал берется в качестве сырья, используется особенность слоистой структуры вермикулита, путем удаления одного слоя глиноземистого октаедра в середине двух слоев кремнекислородного тетраэдра получается слоистый кремнекислородный тетраэдр, а затем повторно подготавливается глиноземистый октаедр, чтобы реализовать межслойное разделение вермикулита, и осуществляется способ по подготовке теплового стабилизатора ПВХ. Он имеет следующие характеристики:
Краткое описание графических материалов
[0024] Фиг. 1 - дорожная карта экспериментальной технологии
[0025] Фиг. 2 - Сырой вермикулит и вспученный вермикулит, используемый в примерах 1-2
[0026] Фиг. 3 - Силикатное инфракрасное изображение, полученное в примере 1.
[0027] Фиг. 4 - гидроксид инфракрасное изображени, полученное в примере 1.
[0028] Фиг. 5 - Диаграмма термической стабильности диоксида кремния, полученное в примере 1 (0 - белый, 1 - желтоватый, 2 - бледно-желтый, 3 - желтый; 4 - желтовато-коричневый, 5 - красно-красновато-коричневый, 6 - красно-коричневый, 7 - темно-коричневый, 8 - бурый, 9 - темно-коричневый, 10 - черный).
[0029] Фиг. 6 - Диаграмма тепловой стабильности гидроксидая, полученное в примере 1. (0 - белый, 1 - желтоватый, 2 - бледно-желтый, 3 - желтый; 4 - желтовато-коричневый, 5 - красно-красновато-коричневый, 6 - красно-коричневый, 7 - темно-коричневый, 8 - бурый, 9 - темно-коричневый, 10 - черный).
Описание изобретения
[0030] Пример 1
[0031] Возьмите 5 г вермикулита дробленая до 10, мощность микроволны составляет 1500W, время расширения 60 секунд, чтобы получить вермикулита расширенногоРазбробить расширяющийся вермикулит 120, концентрация перекиси водорода 30%, температура десорбции и перемешивании составляет 80°С, время составляет 5 дней;, Разбавленная кислота относится к соляной кислоте, серной кислоте, азотной кислоте, концентрация разбавленной кислоты 0, 01%, отрегулируйте значение РН до 1, добавляя разбавленные кислоты, температура реакции составляет 80°С, время реакции составляет 3.5 часов. Супернатант и твердое вещество получали центрифугированием, и твердое вещество промывали термостабилизатором кремнезема.
[0032] Клере из вышеизложенного, с раствором гидроксида натрия 0.1mol/L для регулирования значения рН до 3, нагревать, температура реакции составляет 80°С, через фильтрацию для удаления красного твердого гидроксида железа с получением фильтрата, и получить Фильтрат. В стакане в механическую перемешивающую суспензию скорость перемешивания доводили до 4000 об/мин, фильтрат 1:1 и гидроксид натрия и смешанный раствор карбоната натрия (массовая концентрация 0, 1 моль/л гидроксида натрия и 0,05 моль/л Карбонат натрия) в то же время постепенно выливают в химический стакан при перемешивании, реакционную смесь перемешивают в течение 15 минут, центрифугируют, получая твердое вещество, редиспергированные твердые вещества в дистиллированную воду, а затем центрифугируют и промывают повторно 3 раза и, наконец, диспергируют в дистиллированной воде, превращают В реакционный чайник реакционную смесь нагревали при 110°С в течение 24 часов, после завершения реакции твердое вещество выделяли центрифугированием, то есть гидроокислым термостабилизатором.
[0033] Вышеуказанный полученный диоксид кремния или гидроксид добавляется в алкогольном растворе, соотношение 1:5 (объемное соотношение), ультразвуковое вспомогательное перемешивание проводится в течение 20 минут, и центрифугируется. После трехкратного центробежного промывания алкоголью добавляется алкоголь для ультразвукового вспомогательного перемешивания и диспергирования, добавляется порошок ПВХ (ПВХ: диоксид кремния или гидроксид = 100:5 (массовое соотношение)), и ультразвуковое вспомогательное перемешивание и диспергирование проводятся в течение 25 минут, чтобы получить однородную суспензию, центробежное разделение получает твердой термостабилизатор кремнезема или термостабилизатора гидроксида и смеси ПВХ, сушат для получения однородного термостабилизатора и твердой смеси ПВХ.
[0034] В силиконовый термостабилизатор или гидростатический термостабилизаторе доиватся пластификаторы, обензол, дикарбоновая кислота, диоктиловый эфир добавляется в количестве 50% (массовое соотношение), температура пластификации 180°С, время пластификации 5 минут, и получить образец ПВХ
[0035] Образцы ПВХ в нагревательную печь с температурой 180°С для испытания на статическое тепловое старение, проводимое один раз каждые 10 мин, в соответствии со стандартом GB/Т 2913-1982, проверяют образцы белизны ПВХ. Содержит кремниевый и гидроксильный термостойкий ПВХ купоны в течение 300 минут без старения, без термостабилизатора через 140 минут стареет.
[0036] Пример 2
[0037] Возьмите 5 г сырой вермикулита, дробленая до 20, мощность микроволны составляет 1200W, время расширения 60 секунд, чтобы получить вермикулита расширенного. Разбробить расширяющийся вермикулит 150 концентрация перекиси водорода 30%, температура десорбции и перемешивании составляет 80°С, время составляет 4 дня; Добавляя 0,1 моль/л соляной кислоты, доводят значение рН до 1 и затем нагревают при 80°С, отражая через 3 часа супернатант и твердое вещество, полученное центрифугированием, твердое вещество промывают теплом - термостабилизатором кремнезема.
[0038] Надосадочная жидкость, полученная по вышеуказанному, с применением 0,1 моль/л раствора гидроксида натрия для регулирования значения рН до 3, нагревание и флоккуляция проводятся при температуре 80°С, фильтруют для удаления красного твердого гидроксида железа и получится фильтрат; в стакане добавляются механические мешальные лопасти, скорость перемешивания регулируется до 4000 об/мин, фильтрат 1:1 и смешанный раствор гидроксида натрия и (массовая концентрация гидроксида натрия 0,1 моль/л и карбоната натрия 0,05 моль/л) в то же время постепенно выливают в стакан при вакантном перемешивании, реакционную смесь перемешивают в течение 15 минут, а затем получается твердое вещество центрифугированием; твердое вещество повторно диспергируется в дистиллированной воде, снова центрифугируется, и неоднократно промывается три раза и, наконец, диспергируется в дистиллированной воде, переносится в реактор, нагревание и реагирование проводятся при 110°С в течение 24 часов; после завершения реакции твердое вещество выделяется центрифугированием, именно получается термостабилизатор гидроксида.
[0039] Вышеуказанный полученный диоксид кремния и гидроксид 1:1 (отношение массы) добавляется в алкогольном растворе, соотношение 1:5 (объемное соотношение), ультразвуковое вспомогательное перемешивание проводится в течение 20 минут, и центрифугируется. После трехкратного центробежного промывания алкоголью добавляется алкоголь для ультразвукового вспомогательного перемешивания и диспергирования, добавляется порошок ПВХ (ПВХ: диоксид кремния или гидроксид = 100:5 (массовое соотношение)), и ультразвуковое вспомогательное перемешивание и диспергирование проводятся в течение 25 минут, чтобы получить однородную суспензию, центробежное разделение получает твердой термостабилизатор кремнезема или термостабилизатора гидроксида и смеси ПВХ, сушат для получения однородного термостабилизатора и твердой смеси ПВХ.
[0040] В силиконовый термостабилизатор или гидростатический термостабилизаторе доиватся пластификаторы, обензол, дикарбоновая кислота, диоктиловый зфир добавляется в количестве 50% (массовое соотношение), температура пластификации 180°С, время пластификации 5 минут, и получить образец ПВХ
[0041] Образцы ПВХ в нагревательную печь с температурой 180°С для испытания на статическое тепловое старение, проводимое один раз каждые 10 мин, в соответствии со стандартом GB/Т 2913-1982, проверяют образцы белизны из ПВХ. Содержит кремниевый и гидроксильный термостойкий ПВХ купоны в течение 300 минут без старения.
[0042] Вышеизложенное представляет собой только предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, и следует отметить, что простые техники в данной технической области могут делать некоторые улучшения и модификации без отхода от принципа настоящего изобретения, и эти улучшения и модификации должны быть рассмотрены в качестве области защиты настоящего изобретения.