紅泥又稱赤泥,是用鋁土礦堿法生產(chǎn)氧化鋁時所排放出來的廢渣。硼泥是硼砂生產(chǎn)過程中排放出來的廢渣。用紅泥或硼泥作為填充改性劑生產(chǎn)出來的聚氯乙烯塑料管材,具有性能優(yōu)良、成本低廉、制造簡便、減少環(huán)境污染、資源綜合利用等一系列優(yōu)點。特別是這種管材的耐氣候老化性,是一般的PVC塑料制品所不能比擬的。由于紅泥或硼泥的加入,使其混合物及其管材具有以下四個特點:

①紅泥和硼泥的顆粒結(jié)構(gòu)特點和表面活性,賦予管材較高的物理力學(xué)性能;
②填充聚氯乙烯復(fù)合物具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,管材耐大氣老化性極優(yōu);
③紅泥可以部分或全部取代常用的有毒的熱穩(wěn)定劑,可使制品毒性和成本大大降低;
④加入紅泥、硼泥的聚氯乙烯塑料,難以制出透明無色的制品。
用紅泥、硼泥填充改性的聚氯乙烯塑料,可以制成各種軟硬不同的聚氯乙烯塑料制品,例如排水管、落水管、流水槽、地板磚(條)、波浪板、沼氣膜(袋)、沼氣輸氣管、育苗框(盆)和人造革等0 10年前,臺灣用紅泥聚氯乙烯制作的沼氣袋和輸氣管,在腐蝕性強的沼氣池中,并在日曬夜露的情況下安全使用8年多。后來,又用于制作鰻魚充氧空運容器,使運至日本的鰻魚成活率提高到90%以上。
一、紅泥、硼泥聚氯乙烯塑料配制
(一)紅泥與硼泥
1.紅泥的化學(xué)成分及礦物組成
紅泥是堿法生產(chǎn)氧化鋁的殘渣廢料,每生產(chǎn)It氧化鋁就會產(chǎn)生1—2t紅泥。紅泥的主要成分有:Ca0、Si02、F2Q Al203、Tiq、Na20和微量稀土元素等。隨著礦源和生產(chǎn)方法不同,紅泥的組成也有所不同,見下圖:

道和小窩,孔窩大小從數(shù)千A( 1A=0.lnm)到10A左右,因而紅泥就具有較高的吸附活性。從總體上看,紅泥具有絮狀膠體結(jié)構(gòu),由多孔的鏈珠狀小粒子凝聚而成。這種結(jié)構(gòu)具有較大的比表面積,平均比表面積高達1500m2 /go顯然,紅泥的這種絮狀膠體結(jié)構(gòu),對PVC樹脂的增強具有重要作用,尤其是拜爾法紅泥,其粒度較細,質(zhì)軟,對改善PVC
樹脂的性能更有利。
紅泥的熔點高達1200~1250C,相對密度2.7~2.9,堆積密度0,8—1.0,pH值IO~120紅泥親水性很強,通常含有大量的水分,干燥后在存放過程中容易吸水返潮。
綜上所述,紅泥具有組分復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)多孔性、呈堿性和耐熱難熔等特點。用于PVC樹脂,紅泥不僅可以作填充量很大的填料,還可以兼作價廉的熱穩(wěn)定劑和光屏蔽劑,提高PVC塑料的熱穩(wěn)定性、耐熱耐光老化性。紅泥可以提高軟PVC塑料制品的拉伸強度和斷裂伸長率。關(guān)于紅泥的放射性,有待進一步考察研究。一旦查證某地紅泥確有毒害性時,就應(yīng)減少、限制使用。