[发明专利]一种管材用赤泥/交联聚乙烯复合材料

说明书

本发明公开了一种赤泥/聚乙烯复合材料，其特征在于：充分利用赤泥的碱性作为催化剂来制备赤泥/聚乙烯复合材料，所制备的复合材料具有高强度，高伸长率，低的热延伸率和高交联度的特点，可用于塑料管材的制作，同时降低企业生产成本，具有广阔的市场前景，同时还消耗大量的赤泥，解决大赤泥存量大、难利用、高污染的难题，对堆存场地周围环境有着极大的改善，具有经济、环保和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种高强度赤泥/交联聚乙烯复合材料，属于聚乙烯复合材料改性领域。

背景技术

赤泥是氧化铝生产工艺中产生的废渣，有着复杂的组分，因富含氧化铁而显示出红色的外观，所以被称为赤泥。我国作为氧化铝的生产大国，每年赤泥产生量高达7000万吨以上，只能占用大面积的土地建造赤泥堆场，不仅浪费了土地资源，还耗费了大量的资金。由于赤泥的强碱性，难以将其直接利用，因此急需探索一种新的使用途径来解决其堆存问题。

为解决上述问题在CN 108239323 A的基础上，探索赤泥/交联聚乙烯复合材料的制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决赤泥大宗固体废弃物难利用的问题，充分利用其强碱性的特点来生产赤泥/交联聚乙烯复合材料，开发新的赤泥使用途径。

本发明的技术方案是：一种高强度赤泥/交联聚乙烯复合材料，各组分质量百分含量为：聚乙烯90％-96％，赤泥2％-10％，引发剂0.1％-0.5％，硅烷偶联剂1％-1.3％，抗氧剂0.8％-1％，润滑剂0.1％-0.3％。进一步的,各组分质量百分含量为：聚乙烯90％-96％，赤泥0％-10％，过氧化二异丙苯0.1％-0.5％，乙烯基三甲氧基硅烷1％-1.3％。

所述的一种赤泥/交联聚乙烯复合材料的制备方法，包含以下步骤：1)赤泥烘干，破碎过300目筛，与聚乙烯通过挤出机制备出赤泥催化剂母粒，其中赤泥含量为50％，将上述赤泥催化剂母粒与其余组分通过挤出机挤出造粒，其中催化剂母粒含量约为4％-20％，后经过挤出机压延成型。

所述的步骤2)中挤出机的温度为160-240℃；压延机温度为180-260℃，压力为10-15MPa。

本发明的有益效果：本发明制备的赤泥/聚乙烯复合材料可用于管材制备，适用于市政工程(污水排放、雨水处理，园林绿化等)、农业生产(农田灌溉)、工业生产(废水排放)，利用赤泥的强碱性，可促使硅烷偶联剂水解，生成可交联的硅烷接枝聚乙烯，接枝聚乙烯水解缩合生成交联聚乙烯。此方案可推动赤泥的资源化利用，解决大宗固体废弃物存量大、难利用、高污染的难题，对堆存场地周围环境有着极大的改善；具有极大的经济和环境效益。

附图说明

图1为不同交联方式与拉伸强度的关系；

图2为不同交联方式与断裂标称应变的关系；

图3为不同交联方式与交联度的关系；

图4为不同交联方式与热延伸率的关系。

具体实施方式

赤泥催化剂母粒的制备：将赤泥烘干，破碎过300目筛，与聚乙烯一起通过挤出机制备赤泥催化剂母粒，其中赤泥含量为50％。

实例1

1)将聚乙烯92.9％，赤泥催化剂母粒4％，过氧化二异丙苯0.1％，抗氧剂1％，润滑剂1％，乙烯基三甲氧基硅烷1％，通过压延机进行压延成型。

2)之后将1)中所制备的复合材料进行制样，性能检测。

所述的交联聚乙烯复合材料拉升强度为25MPa，三天后热延伸率为110％，交联度为40％。

实例2