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随着我国工业的快速发展,工业固废产量日益增加。目前,我国磷石膏累计堆放量超2.5亿吨,年递增量超过5500万吨,其利用率仅30%左右,因此,用磷石膏作为无机填料是其高效利用途径之-本文以磷石膏为原料,研究了磷石膏的净化增白处理及磷石膏填充聚氯乙烯(PVC)时对材料性能的影响,探讨了磷石膏表面改性对复合材料力学性能的影响及磷石膏的表面改性机理,研究了高填充磷石膏/PVC复合材料的加工流变性。首先,研究了磷石膏的除杂增白工艺条件。结果表明:铁及有机物对磷石膏的白度影响较大,采用酸溶-焙烧的方法可有效除去相关杂质。在相同酸浓度条件下,盐酸除铁效果较硫酸好,且产物为短棒无水硫酸钙,其平均粒径6.67μm;焙烧温度高于600℃时,可除去有机物;在酸浸温度60℃,盐酸浓度20wt%,酸浸时间3.O h,焙烧温度800℃和焙烧时间2.0h的条件下,磷石膏白度可达97.0。其次,研究了经酸洗-焙烧后磷石膏表面改性处理并将其应用于PVC复合材料的制备中。结果表明:磷石膏填充量、磷石膏表面改性及PVC助剂对磷石膏/PVC复合材料力学性能的影响较为显著。经表面改性的磷石膏,可提高复合材料的力学性能,当磷石膏填充量为60phr,硅烷偶联剂KH-550添加量为1.0%时,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度分别达到6276MPa、2949MPa、32.60MPa、26.60kJ.m-2;表面改性后,表面改性剂与磷石膏之间存在物理包覆或化学反应;PVC助剂ACR、CPE可改善复合材料的抗冲击强度。最后,探讨了高填充磷石膏制备的PVC复合材料的性能。结果表明共混温度、磷石膏的表面性质及PVC加工助剂对磷石膏/PVC共混体系加工流变性具有重要影响。增塑剂DBP能显著提高PVC的流变性,与PVC之间存在化学键合,增大PVC分子间距。在共混温度190℃、DBP20phr及磷石膏填充量350phr条件下,可制备出弯曲强度为28.4MPa磷石膏/PVC复合材料。