前 言
聚苯乙烯泡沫(PS)具有隔熱、隔音、防震、防水、耐堿等特性,且具有美觀、質(zhì)輕等特點,被廣泛應用于儀表、儀器、電子、快餐食品等的新型包裝材料及隔音、絕熱材料,大多是一次性使用,用完后即成為廢品。由于聚苯乙烯的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定,散布在自然界中既不腐爛也不降解,從而造成嚴重的環(huán)境污染,這種污染隨著包裝工業(yè)的快速發(fā)展日趨嚴重]。如何有效合理地利用廢PS資源是一個急待解決的科研課題。從70年代開始,日本、西歐相繼對廢PS進行工業(yè)化處理,但僅以清除工業(yè)污染、保護環(huán)境為目的,多采用深埋和焚燒的方法,深埋廢PS是一種浪費,焚燒時產(chǎn)生大量濃煙,造成污染空氣。近年來國內(nèi)外相繼有廢PS回收利用的研究報道,如裂解回收制備汽油或裂解回收乙烯單體,但這種設備投資很大,所得產(chǎn)品性能較差,經(jīng)濟效益不好。也有的回收制備膠粘劑,但用PS直接制備的膠粘劑存在膠層硬而脆、強度不穩(wěn)定、溶劑毒性大、成本高等缺點。本文通過選擇合適的低毒混合溶劑、改性劑等,研制了一種粘接性能好、成本低的低毒PS改性膠粘劑。
1 實驗部分
1.1 主要原料與儀器
甲苯,AR,長沙市國營延風化學試劑廠;乙酸乙酯,AR,湖南師大化學試劑廠;鄰苯二甲酸二丁酯(DBP),AR,上海祥德精細化工廠;過氧化苯甲酰(BPO),AR,上海中利化工廠;順丁烯二酸酐(MA),CP,天津市化學試劑一廠;廢PS:包裝電器的白色發(fā)泡材料;鈦白粉,滑石粉,氧化鎂,氧化鋅(過320目);松香改性的酚醛樹脂(工業(yè)級);SBS(工業(yè)級);石油樹脂(工業(yè)級)。電動攪拌器,溫度計,冷凝管,電熱套,三口燒瓶。
1.2 廢PS泡沫的處理
將廢PS泡沫用稀的洗衣粉水溶液刷洗,再用自來水沖洗干凈,涼干后人工粉碎。將粉碎后的廢PS泡沫用溶劑溶解配置成30%的PS膠溶液,待用。
1.3 膠粘劑的制備
取1.2中所制得的PS膠液100g加入三口燒瓶中,然后再加入BPO0.2g,DBP2g及適量改性劑,在回流、攪拌下慢慢升溫到70℃,然后在此溫下保溫反應3h,再加入氧化鎂、鈦白粉、滑石粉及適量防老劑,繼續(xù)攪拌0.5h,冷卻出料,制得膠粘劑。
1.4 產(chǎn)品性能測試方法
1.4.1 將制得的膠粘劑各1g分別均勻地涂抹于刨平的木板上,每隔2min測定一次,測定其表干時間,以不沾手為準。
1.4.2 目測膠粘劑的粘合性能:取20×10cm的夾板為試片,將制得的膠粘劑分別均勻涂抹于兩塊夾板上,放置1min后將其迭合,室溫下放置48h后用鐵錘敲打接口處至斷裂。觀察木料是否被拉斷。
1.4.3 外觀:將20ml膠粘劑倒入100ml的玻璃杯中,靜止5min后,觀察其顏色透明度,再用干燥清潔的玻璃棒挑起一部分膠粘劑,高于杯口20cm,觀察膠液下流時是否均勻,目測有無粒子,色調(diào)是否均勻。
1.4.4 粘度:按國標GB2794-81《膠粘劑粘度測試方法———旋轉粘度計法》。
1.4.5 剝離強度:按GB2791-81T剝離方法進行。剝離試片為LY12CZ鋁合金,依此經(jīng)過堿洗和酸洗后再用磷酸陽極化處理。
1.4.6 防水性能:將膠粘劑均勻涂于-20×20cm夾板上,室溫干燥后浸泡水中48h,取出觀測其表面是否起泡、脫落。
1.4.7 固含量的測定:稱取1.5g膠樣,置于干燥潔凈的恒重瓷坩鍋內(nèi),然后放入預先調(diào)好溫度的烘箱內(nèi)(100±5℃)干燥2h,取出放入干燥器中,冷卻至室溫稱重。按下式計算固含量。R%=G1/G×100R—固含量,C1—干燥后的膠量(g),G—干燥前的膠量(g)。1.4.8 用指甲或其它硬物感覺其硬度。
2 結果與討論
2.1 改性PS膠性能測試
結果按最佳工藝要求配制的PS改性膠性能測試結果如表1,并與市售白乳膠比較。
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