前 言
聚苯乙烯泡沫(ＰＳ)具有隔热、隔音、防震、防水、耐碱等特性,且具有美观、质轻等特点,被广泛应用于仪表、仪器、电子、快餐食品等的新型包装材料及隔音、绝热材料,大多是一次性使用,用完后即成为废品。由于聚苯乙烯的化学性质比较稳定,散布在自然界中既不腐烂也不降解,从而造成严重的环境污染,这种污染随着包装工业的快速发展日趋严重]。如何有效合理地利用废ＰＳ资源是一个急待解决的科研课题。从70年代开始,日本、西欧相继对废ＰＳ进行工业化处理,但仅以清除工业污染、保护环境为目的,多采用深埋和焚烧的方法,深埋废ＰＳ是一种浪费,焚烧时产生大量浓烟,造成污染空气。近年来国内外相继有废ＰＳ回收利用的研究报道,如裂解回收制备汽油或裂解回收乙烯单体,但这种设备投资很大,所得产品性能较差,经济效益不好。也有的回收制备胶粘剂,但用ＰＳ直接制备的胶粘剂存在胶层硬而脆、强度不稳定、溶剂毒性大、成本高等缺点。本文通过选择合适的低毒混合溶剂、改性剂等,研制了一种粘接性能好、成本低的低毒ＰＳ改性胶粘剂。
1 实验部分
1.1 主要原料与仪器
甲苯,ＡＲ,长沙市国营延风化学试剂厂;乙酸乙酯,ＡＲ,湖南师大化学试剂厂;邻苯二甲酸二丁酯(ＤＢＰ),ＡＲ,上海祥德精细化工厂;过氧化苯甲酰(ＢＰＯ),ＡＲ,上海中利化工厂;顺丁烯二酸酐(ＭＡ),ＣＰ,天津市化学试剂一厂;废ＰＳ:包装电器的白色发泡材料;钛白粉,滑石粉,氧化镁,氧化锌(过320目);松香改性的酚醛树脂(工业级);ＳＢＳ(工业级);石油树脂(工业级)。电动搅拌器,温度计,冷凝管,电热套,三口烧瓶。
1.2 废ＰＳ泡沫的处理
将废ＰＳ泡沫用稀的洗衣粉水溶液刷洗,再用自来水冲洗干净,凉干后人工粉碎。将粉碎后的废ＰＳ泡沫用溶剂溶解配置成30%的ＰＳ胶溶液,待用。
1.3 胶粘剂的制备
取1.2中所制得的ＰＳ胶液100ｇ加入三口烧瓶中,然后再加入ＢＰＯ0.2ｇ,ＤＢＰ2ｇ及适量改性剂,在回流、搅拌下慢慢升温到70℃,然后在此温下保温反应3ｈ,再加入氧化镁、钛白粉、滑石粉及适量防老剂,继续搅拌0.5ｈ,冷却出料,制得胶粘剂。
1.4 产品性能测试方法
1.4.1 将制得的胶粘剂各1ｇ分别均匀地涂抹于刨平的木板上,每隔2ｍｉｎ测定一次,测定其表干时间,以不沾手为准。
1.4.2 目测胶粘剂的粘合性能:取20×10ｃｍ的夹板为试片,将制得的胶粘剂分别均匀涂抹于两块夹板上,放置1ｍｉｎ后将其迭合,室温下放置48ｈ后用铁锤敲打接口处至断裂。观察木料是否被拉断。
1.4.3 外观:将20ｍｌ胶粘剂倒入100ｍｌ的玻璃杯中,静止5ｍｉｎ后,观察其颜色透明度,再用干燥清洁的玻璃棒挑起一部分胶粘剂,高于杯口20ｃｍ,观察胶液下流时是否均匀,目测有无粒子,色调是否均匀。
1.4.4 粘度:按国标ＧＢ2794-81《胶粘剂粘度测试方法———旋转粘度计法》。
1.4.5 剥离强度:按ＧＢ2791-81Ｔ剥离方法进行。剥离试片为ＬＹ12ＣＺ铝合金,依此经过碱洗和酸洗后再用磷酸阳极化处理。
1.4.6 防水性能:将胶粘剂均匀涂于-20×20ｃｍ夹板上,室温干燥后浸泡水中48ｈ,取出观测其表面是否起泡、脱落。
1.4.7 固含量的测定:称取1.5ｇ胶样,置于干燥洁净的恒重瓷坩锅内,然后放入预先调好温度的烘箱内(100±5℃)干燥2ｈ,取出放入干燥器中,冷却至室温称重。按下式计算固含量。Ｒ%=Ｇ1/Ｇ×100Ｒ—固含量,Ｃ1—干燥后的胶量(ｇ),Ｇ—干燥前的胶量(ｇ)。1.4.8 用指甲或其它硬物感觉其硬度。
2 结果与讨论
2.1 改性ＰＳ胶性能测试
结果按最佳工艺要求配制的ＰＳ改性胶性能测试结果如表1,并与市售白乳胶比较。
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