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利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的研究
文章作者admin: 时间:2021-01-09 13:30
利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的研究
                     严义芳,陈福北,张良军,王宗君,孟学林
                   (广西工业职业技术学院,广西南宁530001)
    【摘要】废聚苯乙烯泡沫塑料使用后丢弃将造成环境污染和资源的浪费。研究利用聚醋酸乙烯酯乳液和松香作为改性剂对废聚苯乙烯进行改性后制备制乳胶漆,得出乳胶漆的最佳配方。该研究在解决环境污染的同时,实现了资源的再利用,对实际生产具有指导意义。
    【关键词】聚苯乙烯泡沫塑料(PSF);聚苯乙烯(PS);塑料;乳胶漆
    【中图分类号】TQ630.7【文献标识码】A【文章编号】1003-2673(2010)05-22-02
    1·前言
    随着合成树脂工业的迅速发展,塑料制品的应用越来越广泛。其中,聚苯乙烯(PS)因具有质硬、透明、刚性、电绝缘性、低吸湿性、价格低廉、容易染色等特点,已成为当今四大通用塑料之一,主要用于建筑、医药、电子、汽车、家电、仪表、鞋类、日用品、家俱、玩具等行业用作泡沫包装材料。这种包装材料用后即弃成为垃圾,这种垃圾重量轻,体积大,耐老化、抗腐蚀,化学性质稳定,不易被微生物降解,进入土壤后,使其中的空气、水分、养分等不能正常循环与交换,并且会释放出一些有害物质,从而影响到生态系统的正常循环,严重地污染环境,因而,聚苯乙烯废弃物的回收利用已成为日益重要的社会课题,越来越引起人们的注意。废PS的工业化处理和利用,是上世纪70年代初从日本开始的,传统的处理方法是焚烧深埋.光解或生物分解,以及用于土壤改性,制造聚合物等。但这些直接处理和利用方法应用面窄,经济效益低。为了保护环境和回收资源,80年代初,日本、美国等国对废PSF的综合利用进行了广泛的研究,并在某些方面已达到了工业化水平。我国也作了不少探讨,已取得了初步成效。目前,对废PSF的综合利用,主要是用于制造各种涂料,其次是回收聚苯乙烯(PS)树脂。
    聚苯乙烯是一种非晶态的线性聚合物,将其溶于芳香烃、氯代烃、酮类和一些酯类(c≤16)溶剂中,可得到具有粘性的透明聚苯乙烯胶液,将此胶液涂于金属或木材表面,形成一层坚硬、光滑并耐一定温度的膜层,但由于聚苯乙烯结构中不含极性基团,所成胶膜在金属、木材等物质表面上附着性差,膜层易脱落。要想利用聚苯乙烯作为涂料的成膜物,必须对其进行改性,增强膜层附着力。对聚苯乙烯的改性有两种方法:
    一种是物理共混改性,即在聚苯乙烯溶液中加入含羟基、羧基、酰胺基、羰基等极性基团的物质,使涂层由非极性转变为部分极性涂层,提高涂层附着力;
    另一种是化学接枝改性,根据聚苯乙烯链节中具有化学性质活泼的苄基位,其上的C—H易受到引发剂分解出的初级自由基攻击,脱氢产生大分子自由基,此自由基可与含有极性基团的活泼单体发生自由基共聚合,从而在聚苯乙烯分子链上按上极性基团,提高聚苯乙烯的极性,增强涂层附着力。两种方法相比,物理改性工艺过程简单,化学接枝改性涂层柔性和附着力好,但过程复杂,难度大。故多采用物理改性工艺生产乳胶涂料。本文研究利用聚醋酸乙烯酯乳液和松香作为改性剂对废聚苯乙烯进行改性后制备制乳胶漆。
    2·实验部分
    2.1材料与设备
    2.1.1原料
             
    2.1.2主要仪器
             
    2.2实验配方
    聚苯乙烯:聚醋酸乙烯=1(3:1);2(4:1);3(5:1);4(6:1);5(7:1)混和溶剂:(乙酸丁酯:乙酸乙酯:二甲苯=3:1:3体积比)。复合乳化剂:(十二烷基硫酸钠:OP-10=1:4体积比)。
            
    2.3乳胶漆的生产工艺流程
            
    2.4实验操作步骤
    将回收的聚苯乙烯泡沫,在清洗槽中清洗干净,投到装有混合溶剂的烧瓶中,边加热边搅拌,待全部溶解后加入改性剂,用电动搅拌机以l50~200r/min的搅拌速度搅拌,直至混合均匀,得到基料。在去离子水中,加入乳化剂、颜填料和各种助剂,搅拌成糊状,然后将改性的基料乳液缓慢倒入,在FJ-200高速分散均质机下搅拌均匀,在沙磨机内进行研磨,再经过滤即可获得产品,进行产品性能测试。表4
    2.5乳胶漆的性能测试
    将上述所得到的乳胶漆,用涂布器涂成200nm,然后按照有关标准进行性能测试,测试结果如表4。
            
    2.6实验结论
    利用废聚苯乙烯泡沫塑料制备乳胶漆,不仅可以解决由于其难以降解造成的污染,同时还可以合理利用资源。从试验得到的乳胶漆的性能测试结果数据来看,试验1得到的乳胶漆性能比较理想,该配方制备的乳胶漆附着力强,耐水、耐酸性能好。
参考文献
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