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利用廢聚苯乙烯塑料制備乳膠漆的研究,廢聚苯乙烯泡沫塑料使用后丟棄將造成環境污染和資源的浪費
2019年07月22日    閱讀量:289    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

1 前言

隨著合成樹脂工業的迅速發展,塑料制品的應用越來越廣泛。其中,聚苯乙烯(PS)因具有質硬、透明、剛性、電絕緣性、低吸濕性、價格低廉、容易染色等特點,已成為當今四大通用塑料之一,主要用于建筑、醫藥、電子、汽車、家電、儀表、鞋類、日用品、家俱、玩具等行業用作泡沫包裝材料。這種包裝材料用后即棄成為垃圾,這種垃圾重量輕,體積大,耐老化、抗腐蝕,化學性質穩定,不易被微生物降解,進入土壤后,使其中的空氣、水分、養分等不能正常循環與交換,并且會釋放出一些有害物質,從而影響到生態系統的正常循環,嚴重地污染環境,因而,聚苯乙烯廢棄物的回收利用已成為日益重要的社會課題,越來越引起人們的注意中國建材網cnprofit.com


廢PS 的工業化處理和利用,是上世紀70 年代初從日本開始的,傳統的處理方法是焚燒深埋.光解或生物分解,以及用于土壤改性,制造聚合物等。但這些直接處理和利用方法應用面窄,經濟效益低。為了保護環境和回收資源,80 年代初,日本、美國等國對廢PSF 的綜合利用進行了廣泛的研究,并在某些方面已達到了工業化水平。我國也作了不少探討,已取得了初步成效。目前,對廢PSF 的綜合利用,主要是用于制造各種涂料,其次是回收聚苯乙烯(PS)樹脂。


聚苯乙烯是一種非晶態的線性聚合物,將其溶于芳香烴、氯代烴、酮類和一些酯類(c≤16)溶劑中,可得到具有粘性的透明聚苯乙烯膠液,將此膠液涂于金屬或木材表面,形成一層堅硬、光滑并耐一定溫度的膜層,但由于聚苯乙烯結構中不含極性基團,所成膠膜在金屬、木材等物質表面上附著性差,膜層易脫落。


要想利用聚苯乙烯作為涂料的成膜物,必須對其進行改性,增強膜層附著力。對聚苯乙烯的改性有兩種方法:一種是物理共混改性,即在聚苯乙烯溶液中加入含羥基、羧基、酰胺基、羰基等極性基團的物質,使涂層由非極性轉變為部分極性涂層,提高涂層附著力;


另一種是化學接枝改性,根據聚苯乙烯鏈節中具有化學性質活潑的芐基位,其上的C—H 易受到引發劑分解出的初級自由基攻擊,脫氫產生大分子自由基,此自由基可與含有極性基團的活潑單體發生自由基共聚合,從而在聚苯乙烯分子鏈上按上極性基團,提高聚苯乙烯的極性,增強涂層附著力。


兩種方法相比,物理改性工藝過程簡單,化學接枝改性涂層柔性和附著力好,但過程復雜,難度大。故多采用物理改性工藝生產乳膠涂料。本文研究利用聚醋酸乙烯酯乳液和松香作為改性劑對廢聚苯乙烯進行改性后制備制乳膠漆。


2 實驗部分

2.1 材料與設備

2.1.1 原料

利用廢聚苯乙烯塑料制備乳膠漆的研究,廢聚苯乙烯泡沫塑料使用后丟棄將造成環境污染和資源的浪費 中國建材網,cnprofit.com

2.1.2 主要儀器

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2.2 實驗配方

聚苯乙烯:聚醋酸乙烯=1(3:1);2(4:1);3(5:1);4(6:1);5(7:1)

混和溶劑:(乙酸丁酯:乙酸乙酯:二甲苯=3:1:3 體積比)。

復合乳化劑:(十二烷基硫酸鈉:OP- 10=1:4 體積比)。


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2.3 乳膠漆的生產工藝流程

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2.4 實驗操作步驟

將回收的聚苯乙烯泡沫,在清洗槽中清洗干凈,投到裝有混合溶劑的燒瓶中,邊加熱邊攪拌,待全部溶解后加入改性劑,用電動攪拌機以l50~ 200r/min 的攪拌速度攪拌,直至混合均勻,得到基料。在去離子水中,加入乳化劑、顏填料和各種助劑,攪拌成糊狀,然后將改性的基料乳液緩慢倒入,在FJ- 200高速分散均質機下攪拌均勻,在沙磨機內進行研磨,再經過濾即可獲得產品,進行產品性能測試。


2.5 乳膠漆的性能測試將上述所得到的乳膠漆,用涂布器涂成200nm,然后按照有關標準進行性能測試,測試結果如表4。

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2.6 實驗結論

利用廢聚苯乙烯泡沫塑料制備乳膠漆,不僅可以解決由于其難以降解造成的污染,同時還可以合理利用資源。從試驗得到的乳膠漆的性能測試結果數據來看,試驗1 得到的乳膠漆性能比較理想,該配方制備的乳膠漆附著力強,耐水、耐酸性能好。


利用廢聚苯乙烯塑料制備乳膠漆的研究


嚴義芳,陳福北,張良軍,王宗君,孟學林

(廣西工業職業技術學院,廣西南寧530001)


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