专利名称：一种利用废旧聚苯乙烯制备无毒胶粘剂的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用废旧聚苯乙烯泡沫废塑料制备无毒胶粘剂的方法，属于废聚合物回 收利用技术领域。
背景技术：
聚苯乙烯泡沫塑料是当今世界上应用最广泛的塑料之一，由于它具有良好的耐水性、绝 热性、绝缘性、低吸湿性以及较强的抗震强度，及其质轻、坚固、易成型、价格低等特点， 被广泛地应用于包装、保温、防水、隔热、减震、装璜、餐饮业等领域，渗透入国民经济的 各个部门。聚苯乙烯泡沫塑料大部份都是一次性使用，数以百万吨的白色垃圾散于自然界中， 既不能腐烂转化，又不能自行降解而消失。这样， 一方面造成严重的环境污染，另一方面也 是宝贵的不可再生资源的浪费。如何合理地、有效地回收利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料是一个 非常急迫课题。
目前最主要用途是将废聚苯乙烯直接再生使用，不过再生料可能由于杂质等，物理性能 会降低，而且透明度和环保上都存在问题，使用受到限制。由于聚苯乙烯的芳环具有一定的 活性，易于发生各种取代反应，利用其作为基料加以改性来制备胶粘剂，克服直接再生使用 的局限，具有广泛应用前景。到目前为止，虽然通过不同改性制备了多种涂料和胶粘剂，不 过它们所用的溶剂都含有毒性较大的苯、甲苯或者二甲苯这些成分，因此，开发采用无毒溶 剂进行废聚苯乙烯胶粘剂制备具有重要意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用废旧聚苯乙烯泡沫废塑料制备无毒胶粘剂的方法。 一种利用废旧聚苯乙烯泡沫塑料制备无毒胶粘剂的方法，其特征在于具有以下的工艺过程 和步骤
a,预处理将废旧聚苯乙烯泡沫塑料剪切破碎成粉粒，其粒度为16 32目，随后清洗干
净、烘干。
b，溶解取上述经预处理的废旧聚苯乙烯泡沫塑料粉粒放置于容器内，加入乙酸乙酯和 d-柠檬烯的混合溶剂，不断搅拌，使其完全溶解，乙酸乙酯和d-柠檬烯体积比为2: l;在搅 拌条件下逐渐加热升温至76 78'C，此时溶液呈无色透明状；
c，增塑在上述温度下继续搅拌30min后，加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯，并在上述温度 下继续搅拌60min;
d，改性保持上述温度76 78'C和搅拌条件，向溶液中先加入顺丁烯二酸酐，加热搅拌混合后溶液慢慢变为乳白色粘稠状液体，再逐滴加入丙烯酸。选用以丙烯酸和顺丁烯二酸酐
的混合单体作为改性剂；
e，乳化将上述所得到的乳白色粘稠状液体逐渐冷却降温至50 55°C，随后加入0P-10 乳化剂和十二垸基苯磺酸钠，加热搅拌混合均匀；
f，调节pH值在上述乳液中再加入少量氢氧化钠固体粉末，调节其pH值为5 6，即得 乳白色粘稠状乳液胶粘剂。 具体流程如下
废聚苯乙烯一预处理一溶解一增塑一改性一乳化一调节pH值 各主要技术措施的原理如下所述
1) 溶解过程采用乙酸乙酯和d-柠檬烯的混合溶剂。乙酸乙酯含极性基团，沸点低，挥发 快；d-柠檬烯则是非极性物质，沸点高，挥发较慢，两者可互补，并且两者都无毒。d-柠檬 烯为柠檬类水果加工副产物一果皮中提取出的物质，无毒无公害，可用来代替通常使用的有 毒的苯或甲苯等有机溶剂，另外柠檬柑橘等水果可再生，可避免使用石化原料消耗枯竭问题。
2) 增塑过程加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯，其与聚苯乙烯的相溶性好，与聚苯乙烯混合时， 温度升髙，增塑剂分子钻到大分子聚合物链间，由于增塑剂分子的进入，增大了链间的距离， 减少了范德华力的作用，使链段活动能力增大，从而降低了软化温度，增强胶粘剂的粘接力。
3) 改性过程选用以丙烯酸和顺丁烯二酸酐的混合单体作为改性剂，其与废聚苯乙烯接枝共 聚，可在苯乙烯链节上接枝活性基团，制成乳液型胶粘剂。丙烯酸是一种性能良好的交联剂， 其在聚苯乙烯的分子链上的接枝，不仅增强了涂膜的附着力，而且提高了乳液的稳定性，与 助剂顺丁烯二酸酐配合，制得的胶粘剂具有良好的耐热性、低温柔韧性和粘接强度。
4) 乳化过程加入0P-IO乳化剂和十二烷基苯磺酸钠，加热搅拌混合均匀。废聚苯乙烯泡沫 塑料溶于混合溶剂后，因聚苯乙烯与溶剂的极性差异，乳液不稳定，易破乳，因此需要加入 乳化剂使乳液均一稳定。同时废聚苯乙烯泡沫塑料的制作工艺中，会在聚苯乙烯中加入一定 的填料，其中一些有机填料与乳液的混合程度不佳，乳化剂的加入，也可使这些填料均匀的 分布在乳液中。非离子乳化剂能赋予乳液较好的化学稳定性，阴离子的乳化剂能赋予乳液较 好的机械稳定性。因此，本发明采用了两者组成的复合体系。
5) 调节pH值乳液的pH值对其稳定性有重要的影响，因为乳液为双电层结构，当H+或0tf 浓度过大时，会破坏乳液的双电层结构，从而使乳液不稳定，本发明中采取在乳液中加入NaOH 固体粉末，调节pH值达5 6为宜。这样冷却到室温静置后不会产生分层现象。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后。 实施例1
将废聚苯乙烯破碎至粒度为16 32目，清洗，洗净的废聚苯乙烯烘干。秤取15g烘干后的 废聚苯乙烯放入500mL三口烧瓶中，加入乙酸乙酯30mL和d-柠檬烯15mL，进行搅拌，使废聚苯 乙烯固体完全溶解，此时溶液呈无色透明状。在搅拌条件下升温至76 78'C，继续在此温度 下搅拌30min后，加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯lml，再在此温度搅拌60min，此时溶液仍为无 色透明粘稠状液体。随后在此温度搅拌条件下将O. 35g顺丁烯二酸酐分批加入到三口烧瓶中， 溶液慢慢变为乳白色粘稠状液体，接着再逐滴加入0.5mL丙烯酸，保持此温度搅拌使其反应 70min，产物保持乳白色粘稠液体状态。然后将温度降至50 55。C，加入OP-IO乳化剂O. 6mL 和十二垸基苯磺酸钠O. 66g，维持此温度搅拌1.5h后，用NaOH固体粉末调节pH到5 6，即得乳 白色粘稠状乳液胶粘剂，冷却到室温静置后没有分层现象。 对实施例制得的胶粘剂的理化性能检测 通过各项仪器检测的结果如下
胶粘剂粘度6500 mPa s;
表面干燥时间20min;
固含量51.2%; 吸水率0.05%; 耐水、酸和碱性测试如下
取适量胶粘胶，均匀涂在载玻片上，放在通风处自然晾干后，再放入5(TC烘箱中烘2h，将载 玻片边缘用医用凡士林封住，分别放入去离子水、10%盐酸和10%氢氧化钠中。结果显示， 浸泡24h，它们都不起泡、无裂痕、无白化现象；在水中浸泡7天不剥落；在酸浸泡8天， 不剥落；在碱中浸泡10天，不剥落。此胶粘剂可用于木材、纸张、铝材及陶瓷材料的粘接。
权利要求
1. 一种利用废旧聚苯乙烯泡沫塑料制备无毒胶粘剂的方法，其特征在于该方法的具体步骤为a. 预处理将废旧聚苯乙烯泡沫塑料剪切破碎成粉粒，其粒度为16～32目，随后清洗干净、烘干。b. 溶解取上述经预处理的废旧聚苯乙烯泡沫塑料粉粒放置于容器内，加入乙酸乙酯和d-柠檬烯的混合溶剂，不断搅拌，使其完全溶解，乙酸乙酯和d-柠檬烯体积比为2∶1；在搅拌条件下逐渐加热升温至76～78℃，此时溶液呈无色透明状；c. 增塑在上述温度下继续搅拌30min后，加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯，并在上述温度下继续搅拌60min；d. 改性保持上述温度76～78℃和搅拌条件，向溶液中先加入顺丁烯二酸酐，加热搅拌混合后溶液慢慢变为乳白色粘稠状液体，再逐滴加入丙烯酸。采用以丙烯酸和顺丁烯二酸酐的混合单体作为改性剂；e. 乳化将上述所得到的乳白色粘稠状液体逐渐冷却降温至50～55℃，随后加入OP-10乳化剂和十二烷基苯磺酸钠，加热搅拌混合均匀；f. 调节pH值在上述乳液中再加入少量氢氧化钠固体粉末，调节其pH值为5～6，即得乳白色粘稠状乳液胶粘剂。
全文摘要
本发明涉及一种利用废旧聚苯乙烯泡沫废塑料制备无毒胶粘剂的方法，本发明的工艺步骤为(1)将废旧聚苯乙烯泡沫塑料剪切破碎成粒度为16～32目粉粒，随后清洗烘干；(2)用乙酸乙酯和d-柠檬烯的混合溶剂溶解；(3)加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯在76～78℃下搅拌60min；(4)加入丙烯酸和顺丁烯二酸酐混合改性剂，加热搅拌；(5)冷却至50～55℃，随后加入OP-10乳化剂和十二烷基苯磺酸钠，加热搅拌混合均匀；(6)调节乳液pH值，加入少量氢氧化钠固体粉末，调节其pH值为5～6，即得乳白色粘稠状乳液胶粘剂。本发明方法制得的胶粘剂粘接性能好，而且具有一定耐水性、耐酸性和耐碱性。本发明方法利用的有机溶剂无毒，有利于环保。此胶粘剂可用于木材、纸张、铝材及陶瓷材料的粘接。
文档编号C09J151/00GK101423738SQ20081020396
公开日2009年5月6日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者岚 沈, 金鹿江, 陈晋阳 申请人:上海大学