专利名称：利用聚苯乙烯废料生产油漆的一种方法
技术领域：
本发明涉及利用聚苯乙烯废料生产油漆的一种方法。
近年来，工业和民用包装材料大量采用聚苯乙烯塑料和经过发泡的泡沫塑料做为包装材料，但在一次性使用后此类包装材料将变成难以处理的垃圾。如采用燃烧式的方法处理时将产生大量有毒气体污染环境，而深埋在地下又会长达几百年不腐烂，成了“永不消失的垃圾”，因此多年来人们一直在研究处理这类废料的方法，也有人用此废料试制油漆。但是，由于聚苯乙烯为脆性材料，用纯聚苯乙烯作为成膜物质制漆时漆膜没有附着力，不耐冲击，极脆，而用常规的低分子增塑剂只能在一定程度上起增塑作用，而不具备增韧，增加耐冲击强度和增加附着力的作用，也有人想在聚苯乙烯中加入橡胶与其共混改性，但由于两者的相溶性不好，使得漆料分层，亦不能用于制漆当中，因此没有获得满足使用性能的油漆。
从上述对现有技术的评价中显而易见需要有一种解决以上不足的方法。
本发明的目的是提供一种能够获得具备较强韧性，较强耐冲击力，附着力强的利用聚苯乙烯废料制漆的方法和可增加漆膜附着力，耐冲击力的树脂型增韧、增塑剂的制备方法。
此制漆方法是将回收的废旧聚苯乙烯泡沫材料加入溶剂中，使其溶解浓度控制在1～50%(重量)。又将橡胶弹性体溶解，其橡胶弹性体选自下面的几种橡胶中的一种或几种丁苯橡胶、乙丙橡胶、SBS弹性体、氯丁橡胶、丁睛橡胶、天然橡胶，橡胶弹性体溶液浓度小于20%，将聚苯乙烯废料溶液，橡胶弹性体溶液，与树脂型增韧增塑剂按设计量混合，调粘度即是制漆的漆料，若制备防锈、防腐底漆或木材调合漆将同时加入定量的颜填料分散研磨达到规定细度。若制备木材清漆，加入相应的其它助剂。
所用的溶解聚苯乙烯废料、溶解橡胶、调整漆料粘度的溶剂，选用下列一组化合物二氯乙烷、乙酸戊脂、四氯化苯或上述化合物的混合物。
用此方法制漆，其聚苯乙烯废料油漆组成物含聚苯乙烯废料10～40%(重量计)、橡胶弹性体0.2～10%(重量计)、溶剂30～80%(重量计)和树脂型增韧增塑剂0.5～20%(重量计)。
本发明所提供的树脂型增韧增塑剂原料包括a)炼油厂炼油剩余物;b)不饱和脂肪酸，两组份在热式引发剂作用下反应成低聚合度树脂。其炼油剩余物主要成份是含有不饱和的烯基，它是炼油厂的废料，所用的脂肪酸，既含有不饱和烯基又含有极性的羧基，是从樟油、亚麻油、酮油、松浆油、蓖麻油、豆油这六种植物油中选取的。用a)、b)共聚后，作为助剂改性聚苯乙烯是非常有效的。可用作烯释本树脂型增韧增塑剂的溶剂有三氯甲烷，二氯乙烷，苯，二甲苯，二乙基酮;乙丙苯、甲苯、四氯化碳或上述化合物的混合物。
本发明的树脂型增韧增塑剂的制备采用如下方法1.炼油剩余物与不饱和脂肪酸采用3∶97到94∶6的重量比例加入到反应装置中。
2.不加引发剂的情况下，反应物在搅拌下升温，125℃以上(小于150℃开始第一阶段的反应，1～2小时后，升温至160℃，开始第二阶段的反应2～10小时，而后升温至180℃以上(小于260℃)进行第三阶段的反应，持续3～5小时测定终点粘度。
3.若加入热分解型引发剂，用量为反应物料重量的0.1～3%。反应物料在125～150℃反应1～2小时后，降温至80℃以下(不低于40℃)加入热分解型引发剂，反应5～6小时，测定终点粘度。
4.终点粘度测定，取出样品冷却到70℃以下，搅拌下加入20%(重量)的溶剂，20℃下，用涂-4粘度计测粘度，控制在95～105秒为宜。
5.制漆时，树脂型增韧增塑剂用量，按各漆品种确定。
实施例1取20份炼油剩余物，80份的脂肪酸投入反应装置中，开动搅拌(转速300转/分，常压下升温至130℃反应1.5小时，第二步升温至160℃，反应3小时，第三步升温至200℃，反应3.5小时取样，用20%的溶剂稀释，终点粘度为95～105秒。
实施例2反应物配比按例1，搅拌下，常压130℃仅应1.5小时后，降温至60℃，加入0.5%的偶氮引发剂，维持60℃反应4小时，按例1方法测终点粘度95～105秒。
实施例3取50份炼油剩余物，50份脂肪酸，第一阶段温度130℃反应1.8小时，第二步升温至160℃反应4小时，第三步升温210℃反应3小时，终点粘度95～105秒。
实施例4反应物按例3，第一步反应条件按例2，第二步60℃下加入0.3%的偶氮引发剂，反应5小时，终点粘度95～105秒。
实施例530%的聚苯乙烯废料溶液(三氯甲烷醋酸乙脂为混合溶剂)100份，14%的SBS橡胶溶液15份，树脂型增韧增塑剂6份，混合制得漆料，加溶剂调节粘度至90～110秒，即为清漆。
实施例6取例5所得清漆，加入相应的固体颜填料20～30%，分散研磨后，即得相应色调的调合漆。
实施例7取例5所得清器，加入相应的防锈防腐颜填料，分散研磨后，即得防绣防腐漆。
利用本发明的树脂型增韧增塑剂制造聚苯乙烯油漆是本发明的最终目的，制得的油漆具有以下优点1.木材清漆装饰亮度和涂刷施工性超过现行市售醇酸漆。
2.防锈防腐漆的防锈防腐期限是醇酸环氧防锈防腐漆的七倍。
3.各品种油漆干燥时间短(实干一小时)可提高施工效率约20倍。
4.利用本发明所提供的方法制得油漆指标如下表所示。
表1 聚苯乙烯快干防锈防腐漆性能指标颜色及外观铁红色，漆膜平整光滑无刷痕粘度(秒、涂-4)95细度m(刮板)50遮盖力(g/m2)50附着力，级2冲击强度Kg.cm50干燥时间，表干min20实干hr1耐盐水(3%，20℃)20天，无变化耐碱(40%，NaoH，20℃)7天，无变化耐油性(变压器油20℃)7天无变化耐热性(100℃，7小时)无变化表2 聚苯乙烯快干清漆性能指标外观颜色及透明度透明、铁钴比色12号漆膜外观平整光滑粘度(秒，涂-4)90漆膜柔韧性mm通过1mm，允许折痕微泛白干燥时间表干min20实干(hr)1耐水性(20℃，72hr)无变化耐热性(100℃，7hr)无变化表3 聚苯乙烯调合漆性能指标汇总表序 项 目 单 位 指 标 备号 黄色 红色 绿色 注1 外观及涂刷性 黄色，漆膜 红色，漆膜 绿色，漆膜平整物刷痕 平整无刷痕 平整无刷痕2 粘度 S 100 100 1003 细度 S 50 50 504 遮盖力 g/m 100 200 505 冲击强度 kg.m 50 50 50附着力 级 2 2 27 柔韧性 mm 1 1 18 耐水性(20天) 20℃±4 无变化 无变化 无变化9 干燥时间表干 分 20 20 20实干 小时 1 1 110 耐热性 100℃ 无变化 无变化 无变化7小时
权利要求
1.一种利用聚苯乙烯废料生产油漆的方法，它是在聚苯乙烯废料用溶剂溶解后的溶液和橡胶弹性体用溶剂溶解后的溶液的混合物内加入树脂型增韧增塑剂混合而制备油漆的一种方法，其特征是树脂型增韧增塑剂由石油炼油剩余物，不饱和脂肪酸在热或热分解型引发剂作用下制成。
2.按权利要求1所述的一种方法，其特征在于所述的石油炼油剩余物是芳烃炼油厂或脂肪烃炼油厂炼油剩余物。
3.按权利要求1所述的一种方法，其特征在于所述的不饱和脂肪酸同一分子上既含不饱和烯基又含极性的羧基脂肪酸主要为各种植物油。
4.按权利要求1所述的一种方法，其特征在于所述的制备的油漆组成物中聚苯乙烯废料10～40%(重量计)，橡胶弹性体0.2～10%(重量比)，溶剂30～80%，树脂型增韧增塑剂0.5～20%(重量计)。
5.按权利要求1和2所述的一种方法，其特征在于所述的芳烃炼油厂炼油剩余物和脂肪烃炼油厂炼油剩余物，两者可单独用作制备树脂型增韧增塑剂的原料，亦可混合使用。
6.按权利要求1所述一种方法，其特征在于所述的不饱和脂肪酸选自下述植物油中的一种亚麻油、豆油、桐油、蓖麻油、樟油、松浆油。
7.按权利要求1所述的一种方法，其特征在于所述的聚苯乙烯废料，为经发泡的泡沫包装材料和未经发泡的注塑成型的包装材料。
8.按权利要求1所述的一种方法，其特征在于所述的用于溶解聚苯乙烯废料所用的溶剂，选自下列一组化合物;二氯乙烷，三氯甲烷，醋酸丁酯、混苯、甲苯、二甲苯、苯、氯乙烷、乙酸戊脂、四氯化碳、正丙苯、二乙基酮、乙苯、异丙苯、醋酸乙脂、氯苯，或上述化合物的混合物。
9.按权利要求1所述的一种方法，其特征在于所述的橡胶弹性体是从下面一组聚合物中选出丁苯橡胶、乙丙橡胶、SBS弹性体、氯丁橡胶、丁睛橡胶、天然橡胶、或上述橡胶的混合物。
10.按权利要求1所述的一种方法，其特征在于所述的树脂型增韧增塑剂使用配制漆料时粘度控制在95～105秒(涂-4杯粘度计测定)。
11.按权利要求1和10所述的一种方法，其特征在于所述的粘度控制的测试方法是在反应终点时取样，用20%(重量计)溶剂稀释，20℃测粘度。
12.按权利要求1所述的一种方法，其特征在于所述的反应过程包括以下内容(1)组成a)炼油残余物;b)不饱和脂肪酸两者配比为从3∶97。到94∶6，按生产油漆的品种不同加以调节。(2)工艺条件分三段控制第一阶段温度125～150℃，1～2小时;第二阶段温度160℃，2～10小时;第三阶段温度180℃～260℃，时间3～5小时。(3)或者在(2)中第一阶段反结束后，加入0.1～3%的热分解引发剂，温度40～80℃，5～6小时反应。
13.按权利要求12所述的一种方法，其特征在于所述的反应过程均采用常压。
全文摘要
本发明提出一种利用聚苯乙烯废料生产油漆的方法，此方法将聚苯乙烯废料和橡胶弹性体加入溶剂溶解后再加入树脂型增韧增塑剂在特定的工艺条件下和特定的混合比例混合后制成各种油漆。
文档编号C09D125/06GK1067440SQ91103820
公开日1992年12月30日 申请日期1991年6月3日 优先权日1991年6月3日
发明者唐建国, 李祚启 申请人:山东纺织工学院