聚苯乙烯(PS)由苯乙烯單體(SM) 聚合而成的,具有無(wú)色、無(wú)味、透明、不易燃等特點(diǎn),被廣泛的用于建筑、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、包裝等行業(yè)。但廢舊PS對(duì)生態(tài)環(huán)境所造成的不利影響也不容忽視,如何合理、有效地回收利用廢棄PS已引起國(guó)內(nèi)外的普遍重視。到上世紀(jì)九十年代綜合利用廢舊塑料的技術(shù)已趨于成熟,產(chǎn)業(yè)化高達(dá)80%,截止到1999年,英國(guó)塑料廢棄物回收率達(dá)80%,美國(guó)達(dá)50%,日本達(dá)49%。我國(guó)從上世紀(jì)80年代末期開始研究廢棄塑料的回收再利用技術(shù),目前回收率還很低,每年僅15%左右的廢棄塑料得到回收,其余大都被掩埋。

用廢舊PS制備膠粘劑即可變廢為寶,有可減小環(huán)境污染。聚苯乙烯是一種無(wú)定型線性非極性物質(zhì),分子鏈中含有苯環(huán),剛性大而柔性小,粘接力很弱,由它直接制備的膠粘劑強(qiáng)度不夠,且膠層又硬又脆。因此需要在分子鏈鏈節(jié)上引入極性和柔性基團(tuán),以增加柔順性提高粘接強(qiáng)度,提高粘結(jié)力和附著力。目前,選用改性劑為關(guān)鍵,利用廢聚苯乙烯泡沫制備膠粘劑的的方法主要有以下幾種:

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與聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)相似,相似相溶,因此SBS嵌段共聚物可作PS的改性劑,提高PS膠粘劑的剝離強(qiáng)度,降低膠層的硬度和脆性。包其富選擇乙酸乙酯、松節(jié)油、甲苯、120號(hào)汽油等為混合溶劑,以松香樹脂為增粘劑,以SBS嵌段共聚物為改性劑,制得膠粘劑剪切強(qiáng)度達(dá)4.43MPa,不均勻剝離強(qiáng)度為1.4KN/m,該膠粘劑可用于木材、瓷磚、玩具等材料的粘接。

2、活性單體接枝改性。

與活性單體接枝共聚,可在分子鏈節(jié)上接枝活性基團(tuán),從而利用廢舊EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)制備性能良好的膠粘劑。有報(bào)道,100份PS溶于氯代烴、芳烴混合溶劑中成為膠液,加活化劑氯化亞銅、引發(fā)劑過(guò)氧化苯甲酸丁酯,升溫到90-120℃,加入20-30份丙烯腈、丙烯醇單體,接枝反應(yīng)2小時(shí),使聚苯乙烯接枝上極性基團(tuán)從而改變PS的性質(zhì),然后加入石棉粉,形成一種耐水性好、粘接力強(qiáng)的白色稠狀膠粘劑。其耐水性和剪切強(qiáng)度分別是聚醋酸乙烯酯乳白膠的10倍和3倍以上,該P(yáng)S膠粘劑可作為木材、家具地板、壁紙等材料的粘接。

3、鄰苯二甲酸酯改性。

胡光軍利用增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯對(duì)聚苯乙烯泡沫塑料進(jìn)行改性,溶劑為丙酮,用氧化鎂做填料,制得的膠粘劑可用于粘接揚(yáng)聲器回路,粘接成本降低約百分之七十;王秀巖將廢聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后加入創(chuàng)新一號(hào)溶劑中溶解后加入鄰苯二甲酸二辛酯和香精,可制成不干膠,這種不干膠粘接效果好,可以重復(fù)使用,可用于各種標(biāo)簽,商標(biāo)及紙制品的粘接。

4、酚醛樹脂改性。

采用含強(qiáng)極性基團(tuán)的異氰酸酯和酚醛樹脂改性廢舊PS。將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料溶解在氯仿、甲苯、乙酸乙酯、丙酮的混合溶劑中,完全溶解以后分離雜質(zhì),并加入適當(dāng)比例的交聯(lián)劑甲苯二異氰酸酯和酚醛樹脂,然后加填料氧化鋅制得粘稠狀紅色粘合劑,這種粘合劑的剪切強(qiáng)度可達(dá)3.72MPa,不均勻扯離強(qiáng)度1.71KN/m。

5、異氰酸酯改性。

PS溶于甲苯、丙酮和乙酸乙酯混合溶劑中,溶解完全后加入異氰酸酯反應(yīng)一段時(shí)間后,再加入填料氧化鋅可制得固含量約30%的膠粘劑,該膠粘劑粘度為0.5-1Pa    6、馬來(lái)酸酐改性。將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶于有機(jī)溶劑中,采用順丁烯二酸酐進(jìn)行接枝反應(yīng),然后與聚乙烯醇的水溶液在乳化裝置內(nèi)乳化,制得PS改性白膠,剪切強(qiáng)度在3.92MPa以上,成本僅為聚醋酸乙烯酯乳液的三分之一,而且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)周期短。

7、聚乙烯醇縮醛改性。

石生勛采用甲苯、70號(hào)汽油做混合溶劑,將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶解以后,加入聚乙烯醇縮醛進(jìn)行改性,得到白色稠狀的膠粘劑,這種膠粘劑最大特點(diǎn)是使用溫度寬,-40-40℃均可使用,且剪切強(qiáng)度一直保持在8.7MPa,而市售的白乳膠只能在0-40℃之間保持9.0MPa的強(qiáng)度。

8、聚乙烯醇改性。

陳恩德用二甲苯將聚苯乙烯泡沫塑料完全溶解以后加入聚乙烯醇進(jìn)行改性,可制得醫(yī)用密封膠,這種醫(yī)用密封膠不與福爾馬林發(fā)生反應(yīng),且耐熱、耐寒、不漏水。

9、松香樹脂改性。

震等研究了松香用量對(duì)PS改性膠粘劑性能的影響,同時(shí)考察了各種溶劑對(duì)PS改性膠粘劑粘接強(qiáng)度的影響。研究結(jié)果表明添加少量松香時(shí)有利于提高粘接強(qiáng)度,但由于松香中菲環(huán)易于解離,隨著松香用量增加,粘接強(qiáng)度反而降低。在所有溶劑中聚苯乙烯與乙酸乙酯混合改性后粘接強(qiáng)度最大。

以上改性廢舊PS方法大都處于實(shí)驗(yàn)階段,理論上可行,但由于設(shè)備或技術(shù)的不成熟仍無(wú)法進(jìn)入批量生產(chǎn),可見,此方向的研究仍大有發(fā)展空間。

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