摘 要:通过实验制备了硼泥填充PVC制品,并与轻质碳酸钙填充PVC制品进行比较。探讨了硼泥填充聚氯乙烯(PVC)树脂的可行性。试验结果表明:硼泥填充PVC复合材料的力学性能与轻质碳酸钙填充PVC相近,并具有一定的耐水性,所以硼泥可以部分替代轻质碳酸钙作为PVC的填充料以降低制品的成本。
　　关键词:聚氯乙烯填充料硼泥轻质碳酸钙材料性能
　　中图分类号:TU5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(a)-0027-01
　　
　　硼泥是利用硼镁(铁)矿生产硼砂后排出的工业废渣。在我国,除青海、西藏等地有高品位硼矿外,绝大多数加工硼砂的企业利用的是东北地区的低品位硼矿。一般情况下,生产1t硼砂要产生3～4t硼泥,全国每年产出硼泥近百万吨[1],占用大量耕地并造成环境污染,因此科学地利用硼泥具有重要的社会意义和经济价值。近十年国内一些单位和部门在硼泥利用方面作了一些工作,但是还远未达到普遍应用推广的程度。
　　PVC是目前工业中应用最广泛的塑料。若以硼泥代替部分轻质碳酸钙作PVC填充料,并保持材料的原有性能,则将减少硼泥对环境的危害,变废为宝,还能相应降低其制品的成本,非常有意义。
　　
　　1实验
　　1.1 实验原料与仪器设备
　　原料:PVC树脂(SG-5)、轻质碳酸钙、硼泥(宽甸工业废弃物,使用前需干燥、粉碎、过筛、再干燥)。
　　实验用仪器与设备:高速混合机、高速万能粉碎机、开放式塑炼机、平板硫化机、微机控制电子万能试验机、冲击试验机
　　1.2 工艺流程
　　测试用PVC样品制备是通过将碱性硼泥粉碎、烘干,然后将物料烘干,按配方配料。主要工艺流程:配料→高速混合→塑炼机塑化→压片→性能测试
　　1.3 PVC样品的实验配方(如表1)
　　1.4 样品性能测试
　　拉伸:根据《GB1040—79塑料拉伸实验方法》对试样施加静态拉伸负荷,测定样品的拉伸强度。
　　冲击:根据《GB16420—1996塑料冲击性能小试样实验方法》测定样品的冲击强度。
　　耐水性:根据《GBT11547—1989塑料耐液体化学药品(包括水)性能测定方法》测定样品的耐水性能。
　　
　　2结果与讨论
　　2.1 硼泥填充PVC与轻质碳酸钙填充PVC力学性能的比较
　　(1)拉伸性能
　　由图1可见,轻质碳酸钙填充PVC复合材料拉伸强度随着轻质碳酸钙添量的增加而增加,当轻质碳酸钙填充份数为50份时,拉伸强度达到最大值,继续增加轻质碳酸钙填充份数,拉伸强度显著降低。硼泥填充PVC复合材料有相同的变化趋势,且硼泥填充PVC拉伸强度略低于轻质碳酸钙填充PVC的拉伸强度。
　　(2)冲击性能
　　由图2可以看出,硼泥填充PVC复合材料冲击强度随着硼泥添量的增加而增加,当硼泥填充份数为50份时,冲击强度达到最大值,继续增加硼泥填充份数,冲击强度显著降低。轻质碳酸钙/PVC复合材料有相同的变化趋势。显而易见,适量的硼泥对PVC具有一定的增韧作用。但填充50份硼泥所得制品的冲击强度低于填充50份轻质碳酸钙所得制品。
　　2.2 硼泥填充PVC耐水性能
　　取不同份数硼泥填充的PVC样品在室
　　温下浸泡在蒸馏水中,一周后取出自然干燥。观察其外观形态,并以分析天平测其前后重量的变化。实验结果(如表2)。
　　试验结果表明:各种填充份数的硼泥填充PVC样品,其外观及重量未发生改变,证明硼泥填充PVC材料的耐水性较好。
　　
　　3结论
　　硼泥填充PVC制成的硬制品在力学性能上与轻质碳酸钙填充PVC制品相近;硼泥填充PVC复合材料有一定的耐水性能;硼泥可以替代轻质碳酸钙填充PVC制备有色的塑料制品。
　　
　　参考文献
　　[1] 工学院学报,2004,24(4):46～48.
　　[2] 陈德龙,周虹,周国文,等．硼泥在混合砂浆中的应用[J]．沈阳建筑工程学院学报,1996,12(3):325～329.
　　[3] R Boncukcuoglu,M M Kocakerim,H Ersahan．Technical Note Upgrading of the Reactor W aste Obtained During Borax Production from Tincal[J]．Minerals Engineering,1999,12(10):1275～1280.