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| 废旧聚苯乙烯回收制备胶粘剂方法
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| 来源：中国涂料在线 日期：2004-03-25 |
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聚苯乙烯 (PS) 由苯乙烯单体
(SM) 聚合而成的, 具有无色、无味、透 明、不易燃等特点, 被广泛的用于建 筑、农业、医药、包装等行业。但废旧 PS 对生态环境所造成的不利影响也 不容忽视,如何合理、有效地回收利用 废弃 PS 已引起国内外的普遍重视。 到上世纪九十年代综合利用废 旧塑料的技术已趋于成熟, 产业化高 达 80%, 截止到 1999 年, 英国塑料废 弃物回收率达 80%, 美国达 50%, 日 本达 49%。我国从上世纪 80 年代末 期开始研究废弃塑料的回收再利用技 术, 目前回收率还很低, 每年仅 15% 左右的废弃塑料得到回收, 其余大都 被掩埋。
用废旧 PS 制备胶粘剂即可变废 为宝, 有可减小环境污染。聚苯乙烯是 一种无定型线性非极性物质, 分子链 中含有苯环, 刚性大而柔性小, 粘接力 很弱, 由它直接制备的胶粘剂强度不 够, 且胶层又硬又脆。因此需要在分子 链链节上引入极性和柔性基团, 以增 加柔顺性提高粘接强度, 提高粘结力 和附着力。目前, 选用改性剂为关键, 利用废聚苯乙烯泡沫制备胶粘剂的的 方法主要有以下几种:
1、 苯乙烯- 丁二烯- 苯乙 烯(SBS)嵌段共聚物改性。
SBS 嵌段共聚 物中的苯乙烯嵌段与聚苯乙烯的结构 相似, 相似相溶, 因此 SBS 嵌段共聚 物可作 PS 的改性剂, 提高 PS 胶粘剂 的剥离强度, 降低胶层的硬度和脆性。 包其富选择乙酸乙酯、松节油、甲苯、 120 号汽油等为混合溶剂, 以松香树 脂为增粘剂, 以 SBS 嵌段共聚物为改 性 剂 , 制 得 胶 粘 剂 剪 切 强 度 达 4.43MPa, 不均匀剥离强度为 1.4KN/ m, 该胶粘剂可用于木材、瓷砖、玩具 等材料的粘接。
2、活性单体接枝改性。
与活性单体接枝共聚, 可在分子链节上接枝 活性基团, 从而利用废旧 EPS( 聚苯乙 烯泡沫塑料) 制备性能良好的胶粘剂。 有报道, 100 份 PS 溶于氯代烃、芳烃 混合溶剂中成为胶液, 加活化剂氯化 亚铜、引发剂过氧化苯甲酸丁酯, 升温 到 90- 120℃, 加入 20- 30 份丙烯腈、 丙烯醇单体, 接枝反应 2 小时, 使聚苯 乙烯接枝上极性基团从而改变 PS 的 性质, 然后加入石棉粉, 形成一种耐水 性好、粘接力强的白色稠状胶粘剂。其 耐水性和剪切强度分别是聚醋酸乙烯 酯乳白胶的 10 倍和 3 倍以上, 该 PS 胶粘剂可作为木材、家具地板、壁纸等 材料的粘接。
3、邻苯二甲酸酯改性。
胡光军利 用增塑剂邻苯二甲酸二丁酯对聚苯乙 烯泡沫塑料进行改性, 溶剂为丙酮, 用 氧化镁做填料, 制得的胶粘剂可用于 粘接扬声器回路, 粘接成本降低约百 分之七十; 王秀岩将废聚苯乙烯泡沫 塑料粉碎后加入创新一号溶剂中溶解 后加入邻苯二甲酸二辛酯和香精, 可 制成不干胶, 这种不干胶粘接效果好, 可以重复使用, 可用于各种标签, 商标 及纸制品的粘接。
4、酚醛树脂改性。
采用含强极性 基团的异氰酸酯和酚醛树脂改性废旧 PS。将废旧聚苯乙烯泡沫塑料溶解在 氯仿、甲苯、乙酸乙酯、丙酮的混合溶 剂中, 完全溶解以后分离杂质, 并加入 适当比例的交联剂甲苯二异氰酸酯和 酚醛树脂, 然后加填料氧化锌制得粘 稠状红色粘合剂, 这种粘合剂的剪切 强度可达 3.72 MPa, 不均匀扯离强度 1.71KN/m。
5、异氰酸酯改性。
PS 溶于甲苯、 丙酮和乙酸乙酯混合溶剂中, 溶解完 全后加入异氰酸酯反应一段时间后, 再加入填料氧化锌可制得固含量约 30%的胶粘剂, 该胶粘剂粘度为 0.5- 1Pa<s, 剪切强度为 3.4MPa, 不均匀剥 离强度为 1.2KN/m, 该胶可用于木材、纸制品、日用塑料、地毯背衬等材 料的粘接。
6、马来酸酐改性。将废聚苯乙烯 泡沫塑料溶于有机溶剂中, 采用顺丁 烯二酸酐进行接枝反应, 然后与聚乙 烯醇的水溶液在乳化装置内乳化, 制 得 PS 改 性 白 胶 , 剪 切 强 度 在 3.92MPa 以上, 成本仅为聚醋酸乙烯 酯乳液的三分之一, 而且生产工艺简 单, 生产周期短。
7、聚乙烯醇缩醛改性。
石生勋采 用甲苯、70 号汽油做混合溶剂, 将废 聚苯乙烯泡沫塑料溶解以后, 加入聚乙烯醇缩醛进行改性, 得到白色稠状 的胶粘剂, 这种胶粘剂最大特点是使 用温度宽, - 40- 40℃均可使用, 且剪 切强度一直保持在 8.7 MPa, 而市售 的白乳胶只能在 0- 40℃之间保持 9.0 MPa 的强度。
8、聚乙烯醇改性。
陈恩德用二甲 苯将聚苯乙烯泡沫塑料完全溶解以后 加入聚乙烯醇进行改性, 可制得医用 密封胶, 这种医用密封胶不与福尔马 林发生反应, 且耐热、耐寒、不漏水。
9、松香树脂改性。
陈震等研究了 松香用量对 PS 改性胶粘剂性能的影响, 同时考察了各种溶剂对 PS 改性 胶粘剂粘接强度的影响。研究结果表 明添加少量松香时有利于提高粘接强 度, 但由于松香中菲环易于解离, 随着 松香用量增加, 粘接强度反而降低。在 所有溶剂中聚苯乙烯与乙酸乙酯混合 改性后粘接强度最大。
以上改性废旧 PS 方法大都处于 实验阶段, 理论上可行, 但由于设备或 技术的不成熟仍无法进入批量生产, 可见, 此方向的研究仍大有发展空间。 |
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