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廢舊聚苯乙烯改性膠粘劑的研制

2007/8/10 15:04:24

[摘要] 以廢舊聚苯乙烯(PS)泡沫塑料為主要原料，丙烯酸丁酯(BA)及甲基丙烯酸甲酯(MAA)單體為改性劑，對聚苯乙烯進行接枝改性并乳化制成一種新型改性水乳型膠粘劑。著重討論了改性劑、交聯(lián)劑、填料和反應(yīng)時間等因素對膠粘劑性能的影響，得到了最佳的配方。所制得PS膠粘劑的固含量大于40％、旋轉(zhuǎn)粘度大于3.4Pa·s、室溫剪切強度大于3．5 Mpa，游離的醛、甲苯和二甲苯總量等有害物質(zhì)限量低于標準要求。此膠可用于木材、紙張、鋁材及瓷磚等材料的粘合。關(guān)鍵詞：廢舊聚苯乙烯；丙烯酸丁酯；改性膠粘劑聚苯乙烯泡沫塑料(PSF)是現(xiàn)代塑料工業(yè)發(fā)展中的新型材料，被廣泛地應(yīng)用于包裝、保溫、防水、隔熱、減震、裝潢、餐飲業(yè)等領(lǐng)域””。然而幾乎所有的PSF材料都是一次性的，使用后因其難自然降解而造成”白色污染”。因此如何合理、有效地回收利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料已引起世界各國科研工作者的普遍重視”“。文中試探用丙烯酸丁酯和功能單體對聚苯乙烯進行化學接枝改性，以改善聚苯乙烯因分子鏈剛性大、質(zhì)硬、性脆，直接制膠后膠層柔順性和粘附性差等缺點，研制出一種成本低，性能好的水乳膠，可望代替聚醋酸乙烯酯白乳膠，用于木版、紙張、日用品及瓷磚等材料的粘合。1 實驗方法1．1 主要原料及儀器以廢舊PS泡沫塑料為主要原料，m(甲苯)： m(乙酸乙酯)： m(丙酮)： m(氯仿)：19：20．8：4：1的混合物為溶劑，丙烯酸丁酯(BA)和功能單體甲基丙烯酸甲酯(MAA)為改性劑，過氧化苯甲酰(BPO)為引發(fā)劑，甲苯二異氰酸酯為交聯(lián)劑，滑石粉為填料，所用試劑均為分析純。實驗主要儀器有熱恒溫水浴鍋、NDJ—1型旋轉(zhuǎn)式粘度計、LJ500型拉力實驗等(以鋁片和三合板為試片)。1．2 PS改性膠粘劑的制備方法將洗凈、晾干、粉碎的15g廢舊PSF裝入帶有冷凝及攪拌裝置的三口燒瓶中，加入適量混合溶劑，使其溶解；量取增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)及其單體和引發(fā)劑過氧化苯日(BPO)倒入溶解了PS的燒杯中，開始攪拌，讓其混合均勻得有機相；稱取復合乳化劑(十二烷基磺酸鈉+OP—10)溶于水中，再稱取活化劑Cu 2C1 2于其中，制得無機相；有機相慢慢加入無機相中，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，在一定溫度下，使其充乳化；乳化后加入改性劑BA與活性單體MAA，升至反應(yīng)溫度時接枝反應(yīng)開始發(fā)生，反應(yīng)至規(guī)定時間后，加入填料滑石粉續(xù)攪拌至一定反應(yīng)時間，最后降溫，即得到乳化產(chǎn)品．其制備工藝圖如圖1。2 實驗結(jié)果與討論2，1 PS改性膠的主要性能按照國家標準測定方法，將本研制的PS改性膠和某市銷白乳膠進行性能比較,實驗結(jié)果見表2．1。從表中可知：不僅該PS改性膠的外觀和流動性(粘度)能均優(yōu)于市售白乳膠，而且其固含量較高、粘接性能(剪切強度)更好、有機揮發(fā)物質(zhì)的含量和有害物質(zhì)的含量更小。這表明研制的改性Ps膠質(zhì)量和性能優(yōu)良。（待續(xù)）

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