至粉煤灰在塑料中的高值化应用研究

粉煤灰在塑料中的高值化应用研究

徐同考 中国塑协改性塑料专委会

粉煤灰作为煤炭燃烧后的固体残渣废弃物，人们在建材类方面利用研究较多。本文就粉煤灰在塑料中的高值化利用进行了初步研究，在轻量化、吸附塑料中的有害气体等方面获得了明显的效应。

FlBond-Laminates总经理Jochen Bauder宣称：“我们的新Tepex FR产品通过了美国保险商实验所的UL 94消防安全标准y ash, a coal combustion wasteoften usedin th则为稳压电源到数字之间的连接出现虚焊或开路e construction sector, has proved useful also in the plas横梁降落对应的输出为机电反向转动tics industry,particularly for weight reduction and absorbing harmful gases.

粉煤灰，大多呈圆形，外观光滑，又称玻璃微珠、硅酸钙，主要由电厂或大型锅炉的煤炭燃烧后留下的残渣加工而成。

粉煤灰当前主要用于建材行业的轻体高强保温材料、高标号水泥、道路、建筑基础夯实掺混料等。在高值化利用方面，主要用于建筑领域和对某些粉煤灰的氧化铝、白炭黑等方面的提纯研究开发，在塑料、橡胶及城市外墙涂覆等方面的研究有待进1步加强。

粉煤灰早在210多年前就在塑料制品中试用，近几年又成为新的功能改性热门材料。

我们将粉煤灰研磨分级后，经过表面改性处理，在PP、PE、PVC、弹性体、橡胶等制品中添加1定比例，利用测试结果显示，可吸附再生塑料或助剂产生的异味，比重减轻，生产本钱明显下降，具有明显的生态效益和社会效益。

粉煤灰的化学成份及特点

由于煤炭的矿产资源和地域不同，化学成份及性能具有明显差异，煤炭烧结后构成的粉煤灰主要化学成份差异也较大，主要指标参见表1。

表1 粉煤灰化学成份

粉煤灰在塑料中的利用实验

我们将粉煤灰在PVC、PP、PE等制品中进行了常规利用对照实验，获得了1定的效果，在不同领域尚需作进1步的利用研究。

1.粉煤灰经过粉碎研磨、分级改性后，在PVC管材中直接试用，与加入同份数轻钙相比，挤出电流降落5%~10%，挤生产量有所提高，管壁外观光亮滑爽，冲击强度改良，主要物理性能指标未见明显变化，而原辅材料生产本钱明显下降。

2.将粉煤灰(内蒙)提铝后，经加工成具有蜂窝状微孔结构并含有结晶水特点的粉煤灰，生产成硅酸钙母料，与碳酸钙母料添加在PP板材中进行性能对照，主要参数见表2。

表2 硅酸钙(粉煤灰)与碳酸钙母料添加在塑料板材中的性能对照

3.将粉煤灰与不同无机粉体在聚丙烯中添加20%进行了物理性能对照检测，各项性能指标参见表3。

表3 不同无机粉体在PP中的利用(20%)注：粉煤灰为800目，其他粉体为1250目

在塑料中的利用特性

蜂窝状结构具有明显的吸附性

粉煤灰在电镜下的照片显示，外貌被广泛利用在交通领域为有序的“蜂窝”，而且这些“蜂窝”状结构相互交错，大小连接相通，壁上都是空心结构。

从以上实验中看出，粉煤灰大部份呈空心球蜂窝状，成为具有吸附性能的功能新材料，可有效地吸附有害物资、气味和水份。

粉煤灰、碳酸钙/填充母料的甲醛吸附性能比较

粉煤灰的水份应高度重视

因孔隙结构，粉煤灰水份及易挥发物含量较大，受煤炭资源、燃烧条件、储运环境等多种因素影响，而水份含量的测定也会因不同条件和环境的制约，有1定的误差。釆用水份仪测试可检测水份含量及在不同温度、时间下的数值变化。

粉煤灰在塑料中的高值化利用前景

塑料、钢铁、水泥、木材成为4大工业材料，塑料的比重轻、加工工艺简单、利用广泛，已遭到人们的青睐，塑料的增长速度超过其它工业材料。塑料的循环再利用是塑料的优势和特点，由于塑料制品的利用领域、使用环境、储运条件等复杂的因素影响，废弃后的塑料再次循环加工利用，常常会产生人们难以接受的气味和烟雾，给自然环境带来负面影响，已成为国家、社会、行业、企业高度关注的困难。

粉煤灰作为煤炭燃烧后的固体废物，当它的功能和特性未被发现时，常常都以废弃物看待，而它的比重小，强度大，特别是蜂窝状球型空心结构，具有特殊的吸附功能等特点，添加在再生塑料中，可有效地下降塑料制品的比重，吸附有害的气体，改良塑料制品隔热保温和耐候性、耐热性等特点，具有广阔的利用前景。

结束语

塑料再生循环利用粉煤灰>11=环保、轻量、吸附的多堆叠加效应，而两种材料的有机结合，不但可明显改良塑料的加工利用环境，提升废弃物的有效利用率，还可改良塑料、橡胶等材料的利用性能，将成为新的功能新材料。研究、实验、利用固废物的特点与优势，加强不同学科、不同领域、不同材料的交叉协作，发挥多元复合材料的各自优势与特性，扩大利用新领域，变废为宝，在经济效益、生态效益、社会效益等方面发挥正能量，为建设绿色、低碳、节能、环保和资源节俭型、环境友好型社会做出新的更大的贡献!