一种聚烯烃塑料排污管道用碳酸钙粉体与固废粉体复合低成本粉体及其制备方法与流程

本发明涉及排污管道用材料，尤其涉及一种聚烯烃塑料排污管道用碳酸钙与固废复合低成本粉体，还涉及该低成本粉体的制备方法。

背景技术：

1、由于聚烯烃塑料排污管道输送介质的复杂性和其使用环境的恶劣性，要求其必须具有耐高温、抗腐蚀、耐腐蚀和耐酸碱等性能，其中耐高温主要是指塑料管道在高温下性能的稳定性，抗腐蚀主要是指塑料管道能够抵御各种化学物质的侵蚀，耐腐蚀主要是指塑料管道能够抵御海水、酸雨等有害物质的腐蚀，耐酸碱主要是指塑料管道在强酸、强碱环境中的稳定性。而且良好的聚烯烃塑料排污管道应该具有较长的使用寿命，同时在使用过程中不会出现断裂、老化等问题。基于聚烯烃塑料排污管道的上述使用要求，使其制作时对所用材料要求较高，致使制作材料成本、价格居高不下。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种具有低成本、高性能、易于加工等优点的聚烯烃塑料排污管道用碳酸钙粉体与固废粉体复合低成本粉体。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：包括以下质量份配比的组分，碳酸钙粉体50～80份，固废粉体20～50份；

3、所述碳酸钙粉体、所述固废粉体分别采用改性剂进行改性，所述碳酸钙粉体改性时所述改性剂的用量为其质量的0.7～1.2％；所述固废粉体改性时所述改性剂的用量为其质量的0.7～1.2％；

4、所述碳酸钙粉体由碳酸钙矿石加工获得，生产所述碳酸钙粉体时需加入助磨剂，所述助磨剂的用量为所述碳酸钙矿石质量的1～2‰；

5、所述固废粉体由固废加工获得，生产所述固废粉体时也需加入所述助磨剂，所述助磨剂的用量为所述固废质量的1～2‰。

6、作为优选的技术方案，利用环辊磨粉机使所述碳酸钙矿石形成碳酸钙粉体，所述碳酸钙粉体利用欧美克粒度测试仪检测的粒径为11.600μm≤d97≤20.300μm；

7、所述固废包括生产氧化钙固废、炼钢固废、玻璃钢报废品固废中的一种；

8、所述固废利用环辊磨粉机进行磨粉获得固废粉体，所述固废粉体利用欧美克粒度测试仪检测的粒径为9.800μm≤d97≤18.900μm；

9、所述碳酸钙矿石和所述固废最大尺寸≤35mm。

10、作为优选的技术方案，所述改性剂为铝-锆有机金属络合物、含氮长链硼酸酯、氨基隐蔽性长链硅氧烷中的两种及以上任意配比的组合。

11、作为优选的技术方案，所述铝-锆有机金属络合物分子结构式为

12、

13、其中x、y、z＝1～100；

14、2a+b+c＝4；

15、d+e＝2；

16、-oc(r2)o-配位基为桥联配位基，所述桥联配位基为甲基丙烯酸、衣康酸、己二酸、n,n′-二羟乙基甘氨酸中的一种；

17、含氮长链硼酸酯的分子结构式为，

18、

19、所述氨基隐蔽性长链硅氧烷的分子结构式为，

20、

21、作为优选的技术方案，所述助磨剂为三乙醇胺、乙二醇中的一种；

22、或者，

23、所述助磨剂为三乙醇胺或/和乙二醇中与铝酸钠任意配比的组合；

24、或者，

25、所述助磨剂为三乙醇胺或/和乙二醇中与水玻璃任意配比的组合。

26、作为优选的技术方案，所述碳酸钙粉体与所述固废粉体分别利用无重力混合机进行改性、利用无动力混合机进行混合。

27、本发明还涉及聚烯烃塑料排污管道用碳酸钙粉体与固废粉体复合低成本粉体的制备方法，包括以下步骤，

28、spa1、取碳酸钙矿石质量千分比的所述三乙醇胺或所述乙二醇，加入所述三乙醇胺或所述乙二醇质量15～23倍水稀释备用；取固废粉体质量千分比的所述三乙醇胺、所述乙二醇中的一种和所述水玻璃、所述铝酸钠中的一种按1:1混合，并加入15～23倍水稀释备用；

29、spa2、取质量份数的所述碳酸钙矿石输送至环辊磨磨粉机，输送过程中计量加入用15～23倍水稀释的所述三乙醇胺、所述乙二醇中的一种；

30、取质量份数的所述固废粉体输送至环辊磨磨粉机，输送过程中计量加入用15～23倍水稀释的所述三乙醇胺、所述乙二醇中的一种和所述铝酸钠、所述水玻璃中的一种按1:1比例混合的助磨剂；

31、spa3、利用环辊磨粉机将所述碳酸钙矿石进行磨粉获得碳酸钙粉体，将粒径符合要求的碳酸钙粉体经分级机送入至对应设置的储存罐；

32、利用环辊磨粉机将所述固废进行磨粉获得固废粉体，将粒径符合要求的固废粉体经分级机送入至对应设置的储存罐；

33、spa4、将无重力混合机升温至95～110℃，并保温至少30min；

34、spa5、将储存罐内的所述碳酸钙粉体转移至所述无重力混合机内，启动所述无重力混合机进行搅拌，并在搅拌过程中将所述碳酸钙粉体升温至至少90℃，随后均匀地加入一种所述改性剂对所述碳酸钙粉体进行改性处理，所述改性剂加入时间控制在40～60s，加入所述改性剂期间控制所述无重力混合机的转速为50～70rad/min，保持加入了所述改性剂后的所述碳酸钙粉体温度不低于90℃，继续搅拌20～25min，放料并经分级机分级后放入原料仓获得碳酸钙改性粉体；

35、将储存罐内的所述固废粉体转移至所述无重力混合机内，启动所述无重力混合机进行搅拌，并在搅拌过程中将所述固废粉体升温至至少90℃，随后均匀地加入一种所述改性剂对所述固废粉体进行改性处理，所述改性剂加入时间控制在40～60s，加入所述改性剂期间控制所述无重力混合机的转速为50～70rad/min，保持加入了所述改性剂后的所述固废粉体温度不低于90℃，继续搅拌20～25min，放料并经分级机分级后放入原料仓获得固废改性粉体；

36、spa6、将所述碳酸钙改性粉体与所述固废改性粉体分别转移至无动力混合机的原料仓内，启动所述无动力混合机进行均匀混合，即得复合低成本粉体。

37、本发明还涉及另一种聚烯烃塑料排污管道用碳酸钙与固废复合低成本粉体的另一种制备方法，包括以下步骤，

38、spb1、取碳酸钙矿石质量千分比的所述三乙醇胺或所述乙二醇，加入所述三乙醇胺或所述乙二醇质量15～23倍水稀释备用；取固废粉体质量千分比的所述三乙醇胺、所述乙二醇中的一种和所述水玻璃、所述铝酸钠中的一种按1:1混合，并加入15～23倍水稀释备用；

39、spb2、取质量份数的所述碳酸钙矿石输送至环辊磨磨粉机，输送过程中计量加入15～23倍水稀释的所述三乙醇胺、所述乙二醇中的一种；

40、取质量份数的所述固废粉体输送至环辊磨磨粉机，输送过程中计量加入15～23倍水稀释的所述三乙醇胺、所述乙二醇中的一种和所述铝酸钠、所述水玻璃中的一种按1:1比例混合的助磨剂。

41、spb3、利用环辊磨粉机将所述碳酸钙矿石进行磨粉获得碳酸钙粉体，将粒径符合要求的碳酸钙粉体经分级机送入至对应设置的储存罐；

42、利用环辊磨粉机将所述固废进行磨粉获得固废粉体，将粒径符合要求的固废粉体经分级机送入至对应设置的储存罐；

43、spb4、将无重力混合机升温至95～110℃，并保温至少30min；

44、spb5、将所述碳酸钙粉体和所述固废粉体按质量份数配比转移至无重力混合机内，启动所述无重力混合机进行搅拌，并在搅拌过程中将所述碳酸钙粉体和所述固废粉体混合料升温至至少90℃，期间控制所述无重力混合机的转速保持50～70rad/min；

45、spb6、取质量份配比的所述改性剂加入所述无重力混合机，控制所述改性剂加入时间为40～60s；

46、spb7、保持所述无重力混合机内的粉体温度不低于90℃，继续搅拌20～25min，放料并经分级机分级后获得复合低成本粉体。

47、本发明还涉及聚烯烃塑料排污管道用碳酸钙与固废复合低成本粉体的另一种制备方法，包括以下步骤，

48、spc1、取碳酸钙矿石质量千分比的所述三乙醇胺或所述乙二醇，加入15～23倍水稀释备用；取固废粉体质量千分比的所述三乙醇胺、所述乙二醇中的一种和所述水玻璃、所述铝酸钠中的一种按1:1混合，加入15～23倍水稀释备用；

49、spc2、取质量份数的所述碳酸钙矿石和固废输送至环辊磨磨粉机，输送过程中分别计量加入spc1步骤稀释的助磨剂；

50、spc3、利用环辊磨粉机将所述碳酸钙矿石和所述固废进行磨粉获得混合粉体，将粒径符合要求的混合粉体经分级机送入储存罐；

51、spc4、将无重力混合机升温至95～110℃，并保温至少30min；

52、spc5、将所述碳混合粉体转移至无重力混合机内，启动所述无重力混合机进行搅拌，并在搅拌过程中将所述混合粉体升温至至少90℃，期间控制所述无重力混合机的转速保持50～70rad/min；

53、spc6、取质量份配比的所述改性剂加入所述无重力混合机，控制所述改性剂加入时间为40～60s；

54、spc7、保持所述无重力混合机内的粉体温度不低于90℃，继续搅拌20～25min，放料并经分级机分级后获得复合低成本粉体。

55、由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：在排污管道用的聚烯烃塑料制备过程中，采用了固废这一成本极为低廉的原材料，与碳酸钙复配并进行改性，使复配获得的碳酸钙复合粉体成本大幅下降，且由于固废产生过程中所经历的变化历程，使其与碳酸钙粉体复合填充聚烯烃具有了更高的性能和更好的可加工性。