聚苯乙烯泡沫塑料

聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料有用可发生聚苯乙烯珠粒模塑成型。用于家用电器等包装或冷冻食品包装的泡沫塑料；也有少数方便面碗采用可发性聚苯乙烯珠粒注塑而成。这些塑料制品体积庞大，学杂费量大，其回收利用在中国受到特别重视。 聚苯乙烯泡沫塑料回收利用主要途径有：减容后造粒，粉碎后用作各种填充材料，裂解制油或回收苯乙烯和其他。 一.减容后造粒：聚苯乙烯泡沫塑料可熔融挤出造粒制成再生粒料，但因此体积庞大，大便运输，通常在回收时先需减容。方法有机械法，溶剂法和加热法。 二. 粉碎后用作填料：聚苯乙烯泡沫塑料制品经粉碎后可用作填料，制成各种制品。 重新模塑成泡沫塑料制品 混凝土复合板制品 石膏夹芯砖 用作沥青增强剂 用作土壤改性剂 三. 裂解制油或回收苯乙烯：废聚苯乙烯发泡塑料裂解制油方法的装置如下 废聚苯乙烯泡沫塑料 预处理 热处理减容 催化裂解 精馏 苯乙烯 四. 其他：废聚苯乙烯泡沫塑料可用于制造涂料和粘接剂等 涂料：可发性聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后加入适当的溶剂可制成漆，工艺流程如下 填料，着色剂 PS，乙酸乙酯 反 研 过 研 过 产 乙醇，二丁酯，环 应 磨 滤 反应釜 磨 滤 品 氧树脂，丁腈胶 釜 粘接剂：酯类和苯类的混合溶剂，加入废聚苯乙烯泡沫塑料，防沉淀剂，增塑剂，酚醛树脂及其他助剂，可制成用于水泥，钢铁，木器的涂料。 溴化制溴化聚苯乙烯阻燃剂：采用二氯化铝作催化剂，使废聚苯乙烯与溴发生亲电取代反应制得溴化聚苯乙烯，含溴量可达60%至70%，用于PET，ABS，和尼龙等热塑性塑料的阻燃剂。溴化聚苯乙烯价廉，阻燃效果和热稳定性好，用量5份（质量）即可有明显的阻燃效果。与三氧化二锑并用，有较好的阻燃协同效应。 摘 要：利用废弃的聚苯乙烯泡沫塑料制备涂料既可解决它所带来的污染，又可缓解化工能源不足问题。本文对利用废旧聚苯乙烯泡沫塑料制备防水涂料、防腐涂料、防锈涂料、防火涂料、道路标志涂料和其他涂料的研究情况进行了总结。 关键词：废旧聚苯乙烯泡沫塑料；白色污染；制备；涂料 聚苯乙烯是一种热塑性高分子材料，玻璃化温度 104 。由其制备的泡沫塑料具有质轻、减震、吸湿性低、易着色、电性能好、耐化学品性及价格低廉等特点，广泛用于家用电器、仪表仪器及易损贵重物品的防震包装和快餐食品包装等行业。聚苯乙烯泡沫塑料的使用属一次性消费，用后即弃于环境中。它不易腐烂，也不易被微生物降解，如进入土壤，因与环境中的空气、水分、养分不能循环和交换，影响生态系统的正常循环；如在水中，易被鱼类误食，致使其死亡；如当作生活垃圾掩埋处理，会占用更多土地资源；将其焚烧处理会造成严重的大气污染，因而其堆积量越来越大，造成“白色污染”，严重影响了环境和人们身体健康。合理处理和利用废旧聚苯乙烯泡沫塑料，变废为宝，已成为当前科学工作者需要解决的一个课题。 1 聚苯乙烯的改性 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 2 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 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接上极性基团，提高聚苯乙烯的极性，增强涂层附着力。相比 2 种方法，物理改性工艺过程简单，但涂层柔性低和附着力差，化学接枝改性涂层柔性和附着力好，但过程复杂、难度大。 2 聚苯乙烯的应用 2.1 防水涂料 聚苯乙烯分子中没有亲水基团，吸水率很低，仅 0.002% ，且在潮湿的环境中能保持不变形，不膨胀起泡，适合制备防水涂料。作为防水涂料要有良好强度、耐候性、低温柔韧性和断裂伸长率，聚苯乙烯分子由于分子链中含刚性苯环结构，玻璃化温度 (Tg) 较高，致使涂膜低温柔韧性差，所以要使其用于防水涂料必须通过改性降低 Tg 。邻苯二甲酸二丁酯具有增塑作用，可降低聚苯乙烯 r 。，陈雪梅在以丙酮、乙酸乙酯、甲苯为溶剂的聚苯乙烯泡沫塑料溶液中，加入邻苯二甲酸二丁酯和十二烷基苯磺酸钠乳化剂，制得一种用于瓦愣纸箱防潮和纤维板防水的涂料；李蕾以 OP 10 代替上述配方中十二烷基苯磺酸钠乳化剂，制备一种 O W 型纸箱防水涂料。聚乙烯醇水溶液所成胶膜有着良好的柔韧性和附着力，邓范华据此特点并结合聚苯乙烯耐水特性，通过乳化剂使其溶于乙酸乙酯聚苯乙烯溶液中，得到一种柔韧性好的耐水涂料。汤海波通过在聚苯乙烯泡沫塑料溶液中加入熟松香、环氧树脂、甲苯二异氰酸酯改性剂，生产出一种防水涂料，此涂料可代替调和漆用于室内白墙壁装饰，可降低噪声 3 dB 左右。李良波先利用丙烯酸接枝改性聚苯乙烯泡沫塑料，然后再与石油沥青共混，制得一种用于建筑物的防水涂料。 2.2 防腐蚀涂料 聚苯乙烯的惰性结构赋予其良好的耐蚀性，适合作为防腐蚀涂料的基料。李春生鉴于聚苯乙烯成膜性能不好，用具有内增塑效果的软单体丙烯酸丁酯对聚苯乙烯接枝改性，提高胶膜的柔韧性和附着力。杨性坤将废聚苯乙烯泡沫塑料溶于乙酸乙酯和 200# 溶剂汽油中，添加松香和树脂 A 制得一种耐水、耐酸碱盐、擦洗方便、干燥速度快的涂料。化工车间的地板需要良好耐酸碱盐、防潮、防水等性能，李滨勇以废聚苯乙烯泡沫塑料为主要原料，配以 871# 树脂和适当助剂，制备一种可广泛用于化工车间、电子仪表车间、仓库及家庭的地板涂料，解决水泥及一般稀酸、纯碱腐蚀问题；薛福连采用二甲苯、乙酸乙酯和 200# 溶剂汽油为溶剂，邻苯二甲酸二丁酯、聚氨酯为改性剂，制备耐浓酸碱的防腐蚀涂料；张松滨将废旧聚苯乙烯泡沫塑料用于乙酸乙酯、氯仿、丙酮、乙酸异戊酯混合溶剂中，加入酚醛树脂也制出具有同样性能的防腐蚀涂料。 2.3 防锈涂料 杜冬云根据甲苯耐水性良好、乙酸乙酯干燥快、乙酸丁酯光泽好的特点，以三者混合液为废聚苯乙烯泡沫塑料的溶剂，配以铁红防锈颜料，制得硬度大、毒性小、防锈性良好、成本低、易生产的防锈涂料。邓继勇将上述废聚苯乙烯泡沫塑料的混合溶剂改为由二甲苯、乙酸乙酯、 200# 溶剂汽油组成的混合溶剂，加入松香甘油酯改性剂，通过由低分子和高分子乳化剂组成的复合乳化剂，将非水溶性废聚苯乙烯泡沫塑料胶液转为水溶性胶液，依此为基料研制了一种水性防锈涂料。肖鑫等还以马来酸酐、甲基丙烯酸、干性油为改性剂，在引发剂作用下，使马来酸酐与聚苯乙烯发生接枝反应，在聚苯乙烯分子上移人一定数量的亲水羧基，赋予基料亲水性，加入的甲基丙烯酸增强了涂膜内聚强度，干性油的加入不仅使涂膜具有良好的干燥性能和柔韧性，且其上的不饱和键还与马来酸酐发生共轭反应，使疏水的干性油分子上引入一定数量亲水性羧基，提高整个体系亲水性，制得水性成膜物，此水性成膜物配以无毒亚磷酸钙为主的防锈涂料，制备出一种性能良好的水性带锈防锈涂料。聚苯乙烯属易燃物质且发烟量大，王淑霞等采用反应型和添加型两类阻燃剂相结合的方法，在引发剂过硫酸钾作用下，将溶于混合溶剂的聚苯乙烯泡沫塑料分子链上接枝上三氯乙烯单体，同时在配制涂料过程中加入含 P 、 C1 、 B 等不同阻燃元素的添加剂，构成防火涂料。 2.5 道路标志涂料 道路标志涂料要有好的耐候、耐水、耐腐蚀、耐磨等性能，聚苯乙烯胶液恰具备这些性能，很适合制备道路标志涂料。徐刚等 以废聚苯乙烯泡沫塑料、 191 热固性不饱和聚酯树脂和白色硅酸盐水泥为复合成膜物，掺人质轻、均匀度和透明度良好的高折射率玻璃微球及其他助剂，制成夜间反光性强、耐磨、附着力强、干燥迅速和成本低的反光型道路标志涂料。马庆雷以反应性单体苯乙烯代替上述体系中的溶剂，在成膜过程中，单体苯乙烯在引发剂作用下参与聚合反应，整个过程基本上无“三废”排放，制备出具有热溶型涂料干燥快、固含量高的特点，并对路况及气候适应性强的环保道路标志涂料。汪正蓝利用丙烯酸树脂良好的耐久性、耐热性及紫外光照射不分解等特性，以丙烯酸树脂为基料