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乙酸異丁酯的制備實驗裝置圖

發布時間:2022-06-01 00:45:36

A. 用來粘牙簽的膠有哪些

白乳膠/聚醋酸乙烯膠粘劑是醋酸乙烯單體在引發劑作用下經聚合反應而製得的一種熱塑性粘合劑。可常溫固化、固化較快、粘接強度較高,粘接層具有較好的韌性和耐久性且不易老化。
中文名:白乳膠
別名:聚醋酸乙烯膠粘劑
成份:主要為聚醋酸乙烯酯、水,以及其它多種助劑。
特點:常溫固化、固化較快、粘接強度高。

特性
白乳膠是目前用途最廣、用量最大的粘合劑品種之一。它是以水為分散介質進行乳液聚合而得,是一種水性環保膠。由於具有成膜性好、粘結強度高,固化速度快、耐稀酸稀鹼性好、使用方便、價格便宜、不含有機溶劑等特點,被廣泛應用於木材、傢具、裝修、印刷、紡織、皮革、造紙等行業,已成為人們熟悉的一種粘合劑。

釋義
白乳膠是一種水溶性膠粘劑,是由醋酸乙烯單體在引發劑作用下經聚合反應而製得的一種熱塑性粘合劑。通常稱為白乳膠或簡稱PVAC乳液,化學名稱聚醋酸乙烯膠粘劑,是由醋酸與乙烯合成醋酸乙烯,添加鈦白粉(低檔的就加輕鈣,滑石粉,等粉料).再經乳液聚合而成的乳白色稠厚液體。
乾燥快、初粘性好、操作性佳;粘接力強、抗壓強度高;耐熱性強。

性能
(1)白乳膠具有常溫固化、固化較快、粘接強度較高,粘接層具有較好的韌性和耐久性且不易老化等的一系列優點。可廣泛應用於粘接紙製品(牆紙),也可作防水塗料和木材的膠粘劑。
(2)它是以水為分散劑,使用安全、無毒、不燃、清洗方便,常溫固化,對木材、紙張和織物有很好的黏著力,膠接強度高,固化後的膠層無色透明,韌性好,不污染被粘接物。
(3)還可作酚醛樹脂、脲醛樹脂等黏合劑的改性劑,用於製造聚醋酸乙烯乳膠漆等。
(4)乳液穩定性好,儲存期可達半年以上。因此,可廣泛地用於印刷裝訂和傢具製造,用作紙張、木材、布、皮革、陶瓷等的黏合。

特點
1、對多孔材料如木材、紙張、棉布、皮革、陶瓷等有很強的粘結力,且初始粘度較高。
2、能夠室溫固化,且固化速度快。
3、膠膜透明,不污染被粘物,並且便於加工。
4、以水為分散介質,不燃燒、不含有毒氣體,不污染環境,安全無公害。
5、為單組份的粘稠液體,使用起來比較方便。
6、固化後的膠膜有一定的韌性,耐稀鹼,稀酸,且耐油性也很好。
它主要被用在木材加工、傢具組裝、卷煙接嘴、建築裝潢、織物粘結、製品加工、印刷裝訂、工藝品製造以及皮革加工、標簽固定、瓷磚黏貼等,是一種環保型的膠黏劑。

強度
環保型白乳膠首先必須有足夠的粘合強度,這樣可以保證粘合後不會影響到紙製品的質量。
判斷環保型白乳膠粘合強度是否合格,可將兩塊被粘材料沿粘合界面撕開,若發現撕開後被粘材料遭到破壞,則證明黏合強度足夠;若只是粘合界面分開,則表明環保型白乳膠強度不足。有時性能較差的環保型白乳膠在高溫或低溫環境存放一段時間以後會出現脫膠、膠膜發脆等現象,因此有必要做高溫熱變及低溫脆變實驗來判定其質量是否可靠。

主要用途
作膠姆糖基料,我國規定可用於乳化香精和膠姆糖,最大使用量為60g/kg。用作聚乙烯醇、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物、醋酸乙烯-乙烯共聚物的原料,也用於制備塗料、粘合劑等。

產品制備

生產配方
一般所稱的白乳膠即聚醋酸乙烯乳液,由於制備操作工藝較復雜,設備投資大,而且醋酸乙烯單體價格也較高,所以白乳膠的生產成本較高。常州市給力膠業有限公司經過多年研發成功的一款環保白乳膠,價格低廉。該品不使用醋酸乙烯單體,而以聚乙烯醇縮甲醛、氧化澱粉作主要粘接基料,採用瞬間成皂乳化法制備工藝製成,其外觀為乳白色,是一種黏合力與一般白乳膠相當的復合白乳膠。該產品制備工藝簡單,生產成本低,可替低一般白乳膠用於相關行業。

原料

用量/g

聚乙烯醇(1799)

10~30

甲醛(37%)

3~5

玉米澱粉

10~12

氫氧化鈉(30%)

3~4

鹽酸(10%溶液)

適量

雙氧水

0.2~0.9

硼砂

0.2~0.9

尿素

0.5~1.9

硬脂酸

0.3~0.5

乳膠穩定劑K-02

0.05~15

復合催干劑Ca-01

20~50

催化劑C1

0.02~0.1



200

工藝流程
1.生產基本原理
將PVA溶解成膠液,在適當溫度下加入精料添加劑,滴加VAc單體進行聚合反應,在單體迴流結束後再進行熟化處理製得PVAc乳液。
1.1產品技術指標:
膠水: 粘度:≥80 cp; PH值:4—7; 固含量:≥ 6 %;
加入二丁酯前:粘度:≥500cp; PH值:4—7; 固含量:≥ 40 %;
加入二丁酯後:粘度:≥500cp; PH值:4—7; 固含量:≥ 40 %;
成品: 粘度:≥500cp; PH值:4—7; 固含量:≥ 40 %;
保質期:12個月
執行技術標准:HG/T2727-2010;有害物限量標准:GB18583-2008
2.工藝規程:
2.1PVA溶脹過程(聚醋酸乙烯乳液)
2.1.1將溶脹反應釜內加入適量的去離子水,開動攪拌器;
2.1.2在投料口放置漏斗,慢慢加入適量的PVA(聚乙烯醇)使溶液固含量≥ 6 %,加入500g消泡劑,取下漏斗蓋緊投料口,溶脹1.小時;
2.1.3打開蒸汽閥門,升溫至80℃,關閉蒸汽閥門,溫度升至87℃時開始計時,87-90℃保溫1小時。
2.1.4將溶脹釜中的液體全部泵送至聚合反應釜;
2.2聚合過程
2.2.1將聚合反應釜溫度恆溫在70-74℃,30分鍾後打開投料口加入乳化劑OP-10、丙烯酸,開動攪拌器,反應5分鍾;
2.2.2加入引發劑的1/6量(應事先用純凈水兌成8%~10%的水溶液),蓋緊投料口,打開VAC閥門,轉子流量計調至120-150,滴加VAC,同時打開冷凝器,反應30分鍾;
2.2.3關閉VAC閥門,反應20分鍾後加入引發劑的1/6量;
2.2.4打開VAC閥門,轉子流量計調至210,滴加VAC,反應120分鍾
2.2.5釜溫在78±1℃時,打開輔料漏斗閥門,慢慢加入引發劑的1/6量,關緊閥門,反應60分鍾;
2.2.6釜溫在74±1℃時,打開輔料漏斗閥門,慢慢加入引發劑的1/6量,關緊閥門;
2.2.7VAC全部滴加完後關閉冷凝器;
2.2.8從投料口取樣送檢驗部檢測,合格後打開冷卻水閥門;
2.2.9溫度為60℃時加入二丁酯;
2.2.10溫度降至45℃時即可打開出料閥門出料;
2.3工藝控制點

工序

工藝控制點

工藝控制條件

備注

溶脹

加料量

工藝水 l

1000



PVA kg

80




溶脹時間 h

1

升溫最高溫度 ℃

90

保溫時間 h

1

聚合

加料量

精料添加劑 kg

適量

VAc l

1300

DBP kg

100

溫度

反應初始溫度 ℃

73~79




包裝

出料溫度 ℃

≤45



3.注意事項:
3.1加入引發劑時,如果溫度高於規定值時,可以推遲時間10-20分鍾;
3.2生產過程中如果發現噴料或泡沫過多可再次加入適量的消泡劑。

具體步驟
1.將聚乙烯醇粉末在去離子水中溶化完全,過濾。(可選用PVA-1788 2488等)
2.將聚乙烯醇膠水投入不銹鋼反應釜(也可用搪瓷反應釜,只是搪瓷釜的傳熱效果不及不銹鋼反應釜),再加入乳化劑OP-10,開動攪拌機,使之混合均勻。
3.將聚醋酸乙烯酯單體總量的15%(即6.9)與過硫酸鉀配方量的40%(即0.036)加入不銹鋼反應釜中,繼續攪拌,並開始升溫。當溫度升到60-65℃停止加熱。其中要注意,引發劑過硫酸鉀應先用純水兌成8%~10%的水溶液,分多次加完。
4.在引發劑的作用下,雖停止加熱,但溫度自行升高,當溫度在65℃以上時,反應釜的迴流裝置開始出現迴流。當溫度升到80℃以上時迴流逐漸減弱。此時從反應釜的滴加斗中,進行聚醋酸乙烯酯單體的滴加,滴加速度應控制在每小時滴加總量的10%左右(即4.6左右)。在反應過程中,要密切注意反應溫度,在反應釜夾套中加入冷卻水來控制反應溫度,不高於80℃。
5.在加醋酸乙烯酯單體的同時,也加入引發劑,每小時加入量為配方量的4.5%左右。
6.醋酸乙烯酯和引發劑都應控制在8h左右加完。由於引發劑的作用,反應較強烈,單體加完後,反應溫度會自行上升,當上升至93℃左右時,保溫30min。聚合反應基本完成。
7.打開冷卻水,使不銹鋼反應釜內溫度降低,降到50℃以下時,加入碳酸氫鈉水溶液(應預先溶化10%濃度)和鄰苯二甲酸二丁酯,pH值調到6~7為止。
8.不銹鋼反應釜的攪拌機始終不能停,當冷卻至室溫時,得白乳膠成品,停止攪拌,放料、包裝。
9.當白乳膠成品的黏度過大、耐水性差時,可適當減少配方中聚乙烯醇的用量。
10.若白乳膠乳液穩定性差,可適當減少配方中一些引發劑的用量,太少時會不引發,造成單體難聚合。
11.鄰苯二甲酸二丁酯用量不可過多,不要超過單體的10%,否則白乳膠成品的膠粘性下降,且增加了成本。它主要 作用是增加乳液的韌性和降低乳液的成膜溫度。
12.如果白乳膠成品的泡沫較多,可加入適量消泡劑。
13.引發劑過硫酸鉀的用量和添加時間應注意掌握,當開始出現迴流時,若迴流量大,表明引發劑沒起到作用,單體過多,應停止加單體,可酌情增加一些引發劑,當迴流正常時再加單體。
14.用上述白乳膠配方及製作方法生產的白乳膠為白色均勻的乳狀液體,固體含量50%左右,pH值約為5。
另外,此白乳膠成品還可添加801膠水、銳鈦型鈦白粉生產改性白乳膠

產品功能
聚醋酸乙烯乳液黏合劑的缺點是耐水性和耐濕性差,易在潮濕空氣中吸濕,在高溫下使用會產生蠕變現象,使膠接強度下降;在-5℃以下儲存易凍結,使乳液受到破壞。本品以聚乙烯醇與甲醛聚合而成的高分子化合物為改性劑,使乳液的耐水性和抗凍融性能有所改善,擴大了乳液的應用范圍。白乳膠可常溫固化、固化較快、粘接強度較高,粘接層具有較好的韌性和耐久性且不易老化。可廣泛應用於粘接紙製品(牆紙),也可作防水塗料和木材的膠粘劑。木質材料粘接。因此,廣泛地用於印刷裝訂和傢具製造,用作紙張、木材、布、皮革、陶瓷等的黏合劑,還可作酚醛樹脂、脲醛樹脂等黏合劑的改性劑,用於製造聚醋酸乙烯乳膠漆等。

主要技術性能
外觀 乳白色,無異物
固體含量 46-50
黏度 ≥1.5-4
PH值 6-8
干強 7-9
濕強 2-4
凝膠溫度 ≤0-3
顆粒度 2-3
游離醛 0.5

配方
醋酸乙烯酯~45
聚乙烯醇~5
鄰苯二甲酸二丁酯~4
辛醇~1
過硫酸銨~0.1
水~44.9

製作方法
1.按配方量將鄰苯二甲酸二丁酯與辛醇混合,攪拌使其溶解。
2.在容器中加入水,加熱至70℃,在攪拌下加入聚乙烯醇,升溫至90℃,保溫至全部溶解。待溶解後,停止加熱使溫度降至66~69℃,在攪拌下加入醋酸乙烯酯。
3.把(1)步驟製得的溶液加入(2)步驟製得的溶液中,最後加入過硫酸銨,攪拌混合均勻,在66~69℃下進行乳液聚合,即得白乳膠。

用途及原料
1. 用途
本劑是以醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、鄰苯二甲酸二丁酯、辛醇、過硫酸銨等為原料組成的白乳膠,廣泛用於木器、膠合板、水泥砂漿、紙張、布、皮革等的粘接,它使用方便、粘合力強,生產工藝比較簡單。缺點是低溫時使用性能較差。
2. 原料
(1)醋酸乙烯酯:又名乙烯基醋酸酯,簡稱醋酸乙烯,無色可燃性液體。有強烈香味。其蒸氣對眼有刺激性。不溶於水,溶於大多數有機溶劑。用於制乙烯基樹酯和合成纖維。也用於制橡膠、油漆、粘合劑等。在本劑中用作粘合劑。
(2)聚乙烯醇:由聚醋酸乙烯酯經皂化而成的高分子化合物。白色或奶黃色粉末。具熱塑性。根據皂化程度不同,產物可溶於水或僅能溶脹。主要用作聚乙烯醇縮醛類樹脂的原料,也用作粘合劑、分散劑等。本劑中用作粘合助劑。選用工業品。
(3)鄰苯二甲酸二丁酯:無色液體。不溶於水,溶於乙醇、乙醚等有機溶劑中。是制塑料、合成橡膠、人造革等時的增塑劑。也是香料的溶劑和固化劑。在本劑中用作增塑劑。選用工業品。
(4)辛醇:辛醇有正辛醇及各種異構體。這里指的是2-乙基己醇-1。無色液體,有特殊氣味。溶於水和乙醇、乙醚等有機溶劑中。本劑中用作溶劑。選用工業品。
(5)過硫酸銨:無色單斜晶體。有時略帶淺綠色,溶於水。受熱則分解,有強氧化性。用作漂白劑、氧化劑、脫臭劑等。本劑中用作聚合引發劑。選用工業品。

改性種類

與AE-05DB混合改性
方法:將AE-05DB添加到白乳膠水中,按白乳膠水/AE-05DB=1:1的比例混合使用,混合後可保存30天以上。
特性:
(1)增強特殊材料的復合強度及耐水性;
(2)降低氣味,減低黃變性;
用途:
(1)實現白乳膠水復合海棉、EVA、滌綸布;
(2)省去兩面復膠的麻煩,並降低總成本。

與AE-05PA混合改性
方法:將AE-05PA與白乳膠水,按1:2的比例混合;
特性:
(1)增強背膠自粘性;
(2)增長背膠粘性的保持時間;
(3)提升背膠耐水性、耐老化性。

與M-87混合改性
方法:M-87先與水混合,然後添加到白乳膠水,按M-87/水/白乳膠水=1:20:205的比例混合使用;
特性:
(1)特殊材料復合時,快速增稠用;
(2)高效能增稠,用量少;
用途:適合調配低成本幫鞋用白乳膠

產品使用

使用方法
使用方法與傳統聚醋酸乙烯乳膠的使用方法一樣,本品耐凍融,耐老化,粘接強度優良,儲存期長。
1 木材含水率應控制在8-15%,過高過低會影響粘合質量。
2 對基材表面進行處理,使基材表面無油污、灰塵和其它雜質。粘接面必須充分接觸。
3 塗膠應均勻適量。
4 可室溫固化也可加熱固化,最高溫度不宜超過120°固化時間因溫度不同而不同,可根據實際情況定。
5 加壓時,壓力要足夠,加壓要均勻,應加壓1.5小時以上,卸壓後應陳放一段時間。為達到更好的粘合效果,最好是卸壓後放置24小時再進行加工,72小時進行測試。
6 可與一些樹脂混合使用,像脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氫氨樹脂等,以改善自身的不耐水性和蠕變性等。

注意事項
1、粘接操作時,使用溫度不得低於7攝氏度;不耐高溫,超過95攝氏度,將導致膠層強度下降。
2、根據不同用途,白乳膠可用水稀釋,但需先將它升溫至超過30攝氏度,並用高於30攝氏度的水緩慢加入攪拌均勻方可使用,不可用10攝氏度以下的冷水稀釋。
3、開始使用後,應將蓋子蓋嚴,為了防止結皮,可灑一層水,使用時攪拌均勻。並且在使用前加入少許鹽酸,可提高固化速度。
4、可與其它疏水性樹脂混合配成雙組份產品,提高產品粘接強度、耐水性和耐熱性,縮短固化時間。
5、白乳膠總體是安全的,但不能吞入或濺入眼睛。若不慎碰入口中或眼睛,馬上使用大量的清水沖洗。
6、勿將白乳膠倒入河道或下水道,以免造成污染或下水道阻塞,使用後剩餘物,靜置存放,待乾燥成膜後以固體廢棄物處置。
7、貯運:必須儲存於陰涼、乾燥、溫度在5攝氏度以上的環境,嚴密罐保質期在12個月以上。儲運時應輕裝、輕放,防止倒置、擠壓和暴曬。
8、白乳膠生產過程中的聚乙烯醇、醋酸乙烯酯、丙烯酸及過硫酸銨等主要原料的特性和操作過程中的火災危險性,並重點介紹了該生產區的防火設計要點,包括工藝流程防火、白乳膠廠房防火、罐區防火以及自動消防設施。[1]

市場現狀
在裝修中,白乳膠是最常用的膠類產品之一。作為一種水溶性膠黏劑,正規的白乳膠是以醋酸乙烯酯為主要原料,經過一系列化學工藝生產出來的乳狀液體。它廣泛用於傢具製造、木材加工、建築裝潢、皮革、印刷裝訂、紙塑復合、織物整理、香煙製造、塗料基礎乳液,及制配水泥砂漿作外牆,飾面修補,牆面嵌縫隙,並用於細木工板的拼接,單板的修補,合板的修補以及人造板的二次加工等方面。
假貨泛濫是目前中國建材市場最突出的問題,不得不說是整個中國建材市場的悲哀,不僅僅對廠家,對消費者的健康也造成了極大的傷害。白乳膠市場就是中國建材市場的一個縮影,終究難以倖免。眾所周知,白乳膠是石油衍生品,成本隨油價波動,但是造假者在真貨中摻入澱粉等物質,甚至直接用澱粉,成本可以大大降低,但是效果卻大打折扣。另外一方面,假冒偽劣產品的違法成本太低,被抓到以後,無非就是罰款了事。如果在建材城發現假冒偽劣,還要處罰相關建材城,這樣好多建材城對打擊假冒產品積極性不高,甚至威脅企業不要打假,否則就不讓真貨進場。中國建築工程市場不規范,施工企業主動用假貨欺騙業主,這也是假貨泛濫的一個重要原因。國內建築工程市場是眾所周知的亂,層層盤剝,到了最終施工單位手裡,要提高利潤,就只能用假貨了。先用真貨投標,然後施工的時候用假貨充數,特別是白乳膠這樣的產品,一般業主根本看不出來,以次充好的事情經常發生,甚至國家重點工程。我們屢屢遇到一些工程,投標用有行鯊魚投標,要用30噸,前期進了5噸以後,就再也沒有下文了,不用問,肯定用假貨代替了。這種現象屢見不鮮,可以說是整個大環境的問題,不是廠家所能解決的。不法經銷商很容易收集空桶後,裝入假冒偽劣產品,堂而皇之的在市場以真品銷售,消費者根本無法鑒別。所以在白乳膠這個市場現狀下,必須要加強對企業的監控,才能減少不合格產品流入市場,對廣大消費在造成損失。

B. 醋酸正丁酯與丁酮的區別

一、醋酸正丁酯
品名:乙酸正丁酯/乙酸丁酯
外觀為清澈無色液體,具有愉快水果香味的,易燃液體。
化學品中文名稱:乙酸丁酯

CAS:123-86-4

英文名: n-butyl acetace, butyl acetate

結構式: CH3COO(CH2)3CH3

示性式:CH3 COOC4 H9

分子式:C6H12O2

分子量:116.16
物化性質編輯
相對密度(20℃ )0.8807.

凝固點-73.5 ℃,

沸點 126.114℃

閃點(開杯)33℃,(閉杯) 27℃.

折射率() 1.3941.

蒸汽壓(20℃)1.33kpa。

汽化熱309.4j/g。

比熱容(20℃)1.91j/(g.℃)。

自燃點:421℃

粘度(20℃):0.734 mPa.s

表面張力(20℃):25.09mN/m

與醇、酮、醚等有機溶劑混溶,與低級同系物相比,較難溶於水,所以也難於水解。
二、丁酮
無色透明液體。有類似丙酮氣味。易揮發。能與乙醇、乙醚、苯、氯仿、油類混溶。溶於4份水中,但溫度升高時溶解度降低。能與水形成共沸混合物(含水11.3%),共沸點73.4℃(含丁酮88.7%)。相對密度(d204)0.805。凝固點-86℃。沸點79.6℃。折光率(n15D)1.3814。閃點1.1℃。低毒,半數致死量(大鼠,經口)3300mG/kG。易燃,蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限1.81%~11.5%(體積)。高濃度蒸氣有麻醉性。
中文名
甲基乙基酮
外文名
2-Butanone
CAS號
78-93-3
EINECS號
201-159-0
中文別名
丁酮;;MEK;;2-氧代丁烷
英文別名
butan-2-one
分子式
CH3COCH2CH3
危險品編號
32073
分子量
72.11
物理性質
外觀與性狀:無色液體,有似丙酮的氣味。

熔點(℃):-85.9

相對密度(水=1):0.81

沸點(℃):79.6

相對蒸氣密度(空氣=1):2.42

飽和蒸氣壓(kPa):9.49(20℃)

燃燒熱(kJ/mol):2441.8

臨界溫度(℃):260

臨界壓力(MPa):4.40

辛醇/水分配系數的對數值:0.29

閃點(℃):-9

爆炸上限%(V/V):11.4

引燃溫度(℃):404

爆炸下限%(V/V):1.7

溶解性:溶於水、乙醇、乙醚,可混溶於油類。[1]

分子結構數據:

1、摩爾折射率:20.60[2]

2、摩爾體積(m3/mol):91.6[2]

3、等張比容(90.2K):196.3[2]

4、表面張力(dyne/cm):21.0[2]

5、極化率(10-24cm3):8.17[2]
化學性質
1.
丁酮由於具有羰基及與羰基相鄰接的活潑氫,因此容易發生各種反應。與鹽酸或氫氧化鈉一起加熱發生縮合,生成3,4-二甲基-3-己烯-2-酮或3-甲基
-3-庚烯-5-酮。長時間受日光照射時,生成乙烷、乙酸、縮合產物等。用硝酸氧化時生成聯乙醯。用鉻酸等強氧化劑氧化時生成乙酸。丁酮對熱比較穩
定,500℃以上熱裂生成烯酮或甲基烯酮。與脂肪族或芳香族醛發生縮合時,生成高分子量的酮、環狀化合物、縮酮以及樹脂等。例如與甲醛在氫氧化鈉存在下縮
合,首先生成2-甲基-1-丁醇-3-酮,接著脫水生成甲基異丙烯基酮。該化合物受日光或紫外光照射時發生樹脂化。與苯酚縮合生成2,2-雙(4-羥基苯
基)丁烷。與脂肪族酯在鹼性催化劑存在下反應,生成β-二酮。在酸性催化劑存在下與酸酐作用發生醯化反應,生成β-二酮。與氰化氫反應生成氰醇。與氨反應
生成酮基哌啶衍生物。丁酮的α-氫原子容易被鹵素取代生成各種鹵代酮,例如與氯作用生成3-氯-2-丁酮。與2,4-二硝基苯肼作用生成黃色的2,4-二
硝基苯腙(m.p. 115℃)。[2]

2.穩定性:穩定。[2]

3.禁配物:強氧化劑、鹼類、強還原劑。[2]

4.聚合危害:不聚合。[2]

生態學數據

1.生態毒性

LC50:1690~5640mg/L(96h)(藍鰓太陽魚);3200mg/L(96h)(黑頭呆魚,pH值
7.5);1950mg/L(24h)(鹵蟲);<520mg/L(48h)(水蚤,pH值8);918~3349mg/L(48h)(水蚤,pH
值7.21)

IC50:110~4300mg/L(72h)(藻類)。[2]

2.生物降解性

好氧生物降解(h):24~168;

厭氧生物降解(h):96~672;[2]

3.非生物降解性

水中光氧化半衰期(h):1.80×104~7.10×105;

空氣中光氧化半衰期(h):64.2~642;

一級水解半衰期(h):>50a。[2]

三、區別
醋酸正丁酯主要用途為: (1)用作溶劑
醋酸仲丁酯(SBA)的溶解性能與醋酸正丁酯,醋酸異丁酯相似,在塗料配方中可以廣泛取代醋酸正丁酯和醋酸異丁酯。
在金屬閃光漆中,可以用醋酸仲丁酯來溶解醋酸丁酸纖維素,製得15%~20%的溶液。 醋酸仲丁酯對許多物質具有良好的溶解性,工業上可用作製造硝基纖維素漆,丙烯酸漆,聚氨酯漆等的溶劑,這些漆類可用作飛機機翼塗料,人造皮革塗料,汽車塗料等。醋酸仲丁酯也可用於賽璐珞製品,橡膠,安全玻璃,銅版紙,漆皮等產品的製造過程。它還可以作印刷油墨中的揮發溶劑,用於膠印等應用中;此外還可用作感光材料的快乾劑。 (2)用於醫葯工業
醋酸仲丁酯可用作青黴素的精製;由於其揮發度適中,具有良好的皮膚滲透性,也可用作葯物吸收促進組分。 (3)用作反應介質
醋酸仲丁酯是手性分子,和其它兩種常用的醋酸丁酯一樣,可用作反應介質,如用於合成三烷基胺氧化物,N,N-二丙烯基乙二胺等。 (4)用作萃取劑組分
醋酸仲丁酯可用作萃取劑,如萃取分離乙醇-丙醇,丙烯酸等物質。或用作共沸蒸餾溶劑,部分取代甲苯,二甲苯和甲基異丁酮。

C. 進行有毒實驗的操作注意的事項有哪些

實驗安全操作的注意事項:
(2)防爆炸:點燃可燃性氣體或用CO、H2還原Fe2O3、CuO之前,要檢驗氣體純度。 (3)防暴沸:加熱液體或蒸餾時常在加熱的裝置中加入沸石或碎瓷片,防止液體暴沸。 (4)防失火:實驗室中的可燃物質一定要遠離火源。
(5)防腐蝕:強酸、強鹼對皮膚有強烈的腐蝕作用,如果皮膚上沾有強酸、強鹼要用水沖洗,再塗抹3%一5%NaHCO3 溶液、硼酸,
(6)防中毒:在製取或使用有毒氣體時,應在通風櫥中進行,注意尾氣處理。如用CO還原Fe2O3、CuO要處理好尾氣.
(7)防炸裂:普通玻璃製品都有受熱不均勻易炸裂的特性,因此: ①試管加熱時先要預熱;
②做固體在氣體中燃燒實驗時要在集氣瓶底預留少量水或鋪一層細沙; ③注意防止倒吸。
(8)防堵塞:加熱高錳酸鉀制氧氣時,在試管口放一團棉花。 (9)防污染
(10)防意外:
(1)中毒事故防止和處理一氧化碳中毒時應迅速離開所處房間,到通風良好的地方呼吸新鮮空氣。誤食重金屬鹽(如銅鹽、鉛鹽、銀鹽等)應立即服用生蛋白或生牛奶。 (2)火災處理
①酒精及其他易燃有機物小面積失火,應迅速用濕抹布撲蓋; ②鈉、磷等失火宜用沙土撲蓋;
③會用乾粉及泡沫火火器;
④拔打火警電話「119」、急救電話 「120」,也可撥「110」求助; ⑤因電失火應先切斷電源,再實施滅火

D. 乙酸異丁酯的物理常數是什麼比如沸點,比重

國標編號: 32130
CAS: 110-19-0
中文名稱: 乙酸異丁酯
英文名稱: isobutyl acetate
別 名: 醋酸異丁酯
分子式: C6H12O2;CH3COOCH2CH(CH3)2
分子量: 116.16
熔 點: -98.9℃ 沸點:118.0?
密 度: 相對密度(水=1)0.87;
蒸汽壓: 18℃
溶解性: 微溶於水,可混溶於乙醇、乙醚
穩定性: 穩定
外觀與性狀: 無色液體,有果子香味
危險標記: 7(易燃液體)
用 途: 用作硝化纖維和漆的溶劑,以及化學試劑、調制香料
2.對環境的影響: 一、健康危害 侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。 健康危害:蒸氣對眼及上呼吸道有刺激性。高濃度吸入有麻醉作用,引起頭痛、頭暈、惡心、嘔吐等。大量口服引起頭痛、惡心、嘔吐,甚至發生昏迷。皮膚較長時間接觸有刺激性。 二、毒理學資料及環境行為 急性毒性:LD5015400mg/kg(大鼠經口);4763mg/kg(兔經口) 危險特性:易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑能發生強烈反應。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇明火會引著回燃。 燃燒(分解)產物:一氧化碳、二氧化碳。 3.現場應急監測方法: 氣體檢測管法 4.實驗室監測方法: 羥胺-氯化鐵比色法《空氣中有害物的測定方法》(第二版),杭士平主編 空氣中:樣品用活性炭吸附後,用二硫化碳洗脫,再用氣相色譜法分析 5.環境標准: 前蘇聯 車間空氣中有害物質的最高容許濃度 200mg/m3 前蘇聯(1975)水體中有害物質最高允許濃度 0.1mg/L 6.應急處理處置方法: 一、泄漏應急處理 迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護服。盡可能切斷泄漏源,防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容;用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。 二、防護措施 呼吸系統防護:可能接觸其蒸氣時,應該佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。緊急事態搶救或撤離時,建議佩戴空氣呼吸器。 眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。 身體防護:穿防靜電工作服。 手防護:戴防苯耐油手套。 其它:工作現場嚴禁吸煙。工作畢,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。 三、急救措施 皮膚接觸:脫去被污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。 眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。 吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。 食入:飲足量溫水,催吐。就醫。 滅火方法:滅火劑:泡沫、二氧化碳、乾粉、砂土。用水滅火無效,但可用水保持火場中容器冷卻。

E. 本實驗是根據什麼原理來提高乙酸正丁酯的產率

該反應是可逆的。本實驗是根據正丁酯與水形成恆沸蒸餾的方法,在迴流反應裝置中加一分水器,以不斷除去酯化反應生成的水,來打破平衡,使反應向生成酯的方向進行,從而達到提高乙酸正丁酯產率之目的。平衡的移動原理,方法有二:增加某一種反應物的濃度以提高另一種物質的轉化率;蒸出乙酸正丁酯降低生成物濃度促使平衡正向移動
無色透明有愉快果香氣味的液體。較低級同系物難溶於水;與醇、醚、酮等有機溶劑混溶。易燃。急性毒性較小,但對眼鼻有較強的刺激性,而且在高濃度下會引起麻醉。

乙酸正丁酯是一種優良的有機溶劑,對乙基纖維素、醋酸丁酸纖維素、聚苯乙烯、甲基丙烯酸樹脂、氯化橡膠以及多種天然樹膠均有較好的溶解性能。

F. xps擠塑板表面開裂是不是發泡劑打多了水打多了,板子有什麼現象

廢聚苯乙烯泡沫塑料再生膠粘劑的研究

鮑春陽

(黑龍江省石油化學研究院,黑龍江 哈爾濱 150040)
摘要:聚苯乙烯泡沫塑料由於其質輕、堅固、吸震、低吸潮、易成型及良好的耐水性、絕熱性、價格低等特點,被廣泛地應用於包裝、保溫、防水、隔熱、減震等領域。PS大都是一次性使用,廢棄在自然界中既不能腐爛轉化,又不能自行降解而消失,這樣既浪費了寶貴的不可再生資源,又造成了嚴重的環境污染。本論文就是以節約資源、保護環境,變廢為寶為目的,研究了以廢PS為主要原材料,經改性劑改性,制備兩種低毒性、低成本、性能好的膠粘劑。其中一種是以環氧樹脂及甲苯二異氰酸酯作為改性劑的溶劑型多功能膠粘劑,可用於金屬、陶瓷、玻璃、木材等的粘接,拉伸剪切強度大於4.7MPa;另外一種是以丙烯酸丁脂和醋酸乙烯脂的混合單體作為改性劑的接枝共聚乳液型膠粘劑,其性能優於市售的乳白膠,壓縮剪切強度高達10.4MPa,價格僅為乳白膠的70%。
關鍵詞:廢聚苯乙烯泡沫塑料;改性劑;膠粘劑
1 引 言
1.1 國內外現狀
聚苯乙烯泡沫塑料(Expanded Polystyrene,簡稱EPS)是現代塑料工業發展中的新型材料,它的生產自1951年西德巴斯夫公司發明可揮發性聚苯乙烯珠粒發泡成型法,到七十年代美國發明一步成型法以來得到了迅速的發展。1985年我國相繼從美國、日本引進五套聚苯乙烯泡沫生產裝置,促進了我國塑料工業的發展。聚苯乙烯泡沫塑料是當今世界上應用最廣泛的塑料之一,由於它具有良好的耐水性、絕熱性、絕緣性、低吸濕性以及較強的抗震強度,及其質輕、堅固、易成型、價格低等特點,被廣泛地應用於包裝、保溫、防水、隔熱、減震、裝璜、餐飲業等領域,滲透入國民經濟的各個部門。據統計,近十年
來,我國聚苯乙烯塑料年平均消費量增長10%。1990年已達21.7萬噸,隨著電子儀表、家用電器工業的迅速發展及西部大開發的推進,EPS的用量會越來越大[1],預計到2005年,我國將需要聚苯乙烯泡沫塑料120萬噸。聚苯乙烯泡沫塑料大部份都是一次性使用,數以百萬噸的白色垃圾散於自然界中,既不能腐爛轉化,又不能自行降解而消失,這樣,一方面造成嚴重的環境污染,另一方面也是寶貴的不可再生資源的浪費。如何合理地、有效地回收利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我國在內的世界各國科研工作者的普遍重視。從七十年代開始,日本、西歐和美國就相繼對塑料廢料進行工業化處理,到九十年代,綜合利用廢舊塑料的技術已趨於成熟,產業化高達80%,截止到1999年,美國塑料廢棄物回收率達50%,英國達80%,日本達49%,義大利不僅回收本國的塑料垃圾,還從歐洲其它國家進口廢舊塑料進行再生利用。我國從80年代末期開始起步研究廢棄塑料的回收再利用技術,進入九十年代以後,研究開始活躍起來,技術產業化率還很低,每年大約僅有15%的廢棄塑料得到回收[2],其餘大都被掩埋。聚苯乙烯泡沫的密度很小,只有0.02-0.04g/cm3,因此,體積非常龐大,會佔用大面積土地,而且當泡沫塑料進入土壤以後,基本上不會被微生物降解,使土壤中的空氣、水分、養分等不能正常的循環交換,而且它還會逐漸釋放出一些有害物質,從而影響到生態系統的正常循環,使掩埋處及其周圍方圓面積內的土地土質變差,造成悲劇[3]。
1.2 聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用
有關聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用已先後出現了不少專利和研究報道,其應用技術主要集中在以下幾個方面[4-9]:
1.用於製造輕質建築材料。用可發性聚苯乙烯的預發泡顆粒或以破碎成小塊的聚苯乙烯泡沫廢棄物為主體補加不同的填料,使用不同的粘結劑製成各種輕質的建築材料。比如,用碎木絲為填料,以水泥為粘結劑,加水混合,然後模塑成各種形狀的輕質水泥隔板,或製成人造木材;內襯鐵絲支架製成的輕質泡沫板可以做為牆板、檯面,或裝飾板;用膨脹珍珠岩做填料能製成屋頂隔熱板;以泥土為粘接劑兼填料,與聚苯乙烯泡沫顆粒等量均勻混合並壓製成型,乾燥後煅燒,可製成供高層建築用的輕質大砌塊,或地下滲排廢水的透水管;以廢尼龍絲為填料可製成輕質抗彎澆鑄材料等等。這種回收方法工藝簡單,可回收量大,投資小,是一種較好的回收利用方式,唯一不足就是產品的技術附加值較小。
2.用於製造通用型苯聚乙烯。將聚苯乙烯泡沫廢棄物經高溫消泡冷卻後,機械破碎,擠塑成條,再切粒製成通用型聚苯乙烯。這種方法的主要問題是再生料的外觀可能是由於廢棄泡沫破碎前未洗凈以及在烘焙擠塑過程中局部溫度過高等原因而呈棕色,失去了新聚苯乙烯無色透明的特點。其抗沖擊性能也較差,只能用做一些低值塑料零件,很難與一般塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯製品媲美。
3.用於再制可發性聚苯乙烯。用廢棄PS泡沫循環再制EPS或再模製泡沫製品,應該說是廢PS泡沫最合理的利用方向。因為廢聚苯乙烯泡沫材料除表面受環境污染略變質外,內部還保持著原有聚苯乙烯泡沫的性能,這就為多次利用創造了條件。只有這樣,重新模塑或製造EPS才能最好地發揮聚苯乙烯泡沫的多方面優良特性。利用廢聚苯乙烯泡沫製造EPS或再模塑有下列幾種方法:第一,溶解聚合法。將廢烙泡沫材料溶解於苯乙烯單體中,加入分散劑使PS的苯乙烯溶液成珠粒狀懸浮在水中,加熱使其聚合,然後加發泡劑,繼續聚合製成珠粒發泡料。本方法的優點是利用廢PS代替了部分苯乙烯,可使成本降低,缺點是要消耗苯乙烯單體,同時也受到PS表面清潔度不穩定對引發劑活性的影響,很難製得均勻一致的產品。第二,球化再發泡法。是將通用型的聚苯乙烯切成圓柱形粒料,懸浮在分散劑的水溶液中,加熱使圓柱體熔融球化,再降溫加壓加發泡劑,冷卻後經過濾、洗滌和低溫乾燥製成EPS珠粒[10],本方法的關鍵在於原料的質量,否則難以保證新制EPS的質量。第三,珠粒破碎再模塑法。是在液體介質中選用合適的軟化劑,表面活性劑和消泡劑,將大塊廢PS泡沫選擇性地破碎到直徑4-8mm的球形珠粒,加發泡劑後再模塑成泡沫製品。本法工藝簡單,消耗的附加材料少,模製成品的各項物理性能與原廢料接近,而且投資小,效益大,值得推廣。
4.溴化改性制備阻燃劑。聚苯乙烯分子中含有苯環結構,苯環上的氫原子可被親電試劑取代。有人將回收的聚苯乙烯泡沫塑料清洗乾燥後溶於二氯甲烷溶液中,在三氯化鋁催化下,與液溴發生親電取代反應而製得阻燃劑溴化聚苯乙烯。含溴量可高達6%。可作為聚氯乙烯、ABS、聚丙烯等塑料製品的阻燃。與其它有機阻燃劑相比,溴化聚苯乙烯用量低,阻燃效果好,燃燒過程中不釋放二(口惡)英等有毒致癌物質,特別是與三氧化二銻並用,其協同阻燃效果更好,是一種性能良好的阻燃劑。用該工藝制備的溴化聚苯乙烯,性能可以與商品溴化聚苯乙烯阻燃劑相媲美,而且成本低[11]。但因為阻燃劑本身的用量就不是很大,因此此法不能滿足大量廢PS的回收工作。
5.熱分解技術。一方面,可裂解製造苯乙烯單體,即把廢聚苯乙烯泡沫塑料在加熱條件下,選擇合適的催化劑使其裂解生成苯乙烯單體。在苯乙烯供應比較緊張的情況下,利用聚苯乙烯泡沫廢棄物解聚製造苯乙烯,以滿足市場的需要,是一條合理的利用途徑。美國、法國、和日本等也進行過大量實驗,但未見有工業化的報導。解聚製造苯乙烯主要問題是苯乙烯的轉化率比較低,在較好的情況下也不過70%左右,一般僅在40%左右,轉化率低,不僅影響生產成本,而且留下的殘渣還給裂解設備的清洗和連續運轉造成困難[12]。另一方面,可裂解制油。將泡沫塑料隔絕空氣加熱或在水汽下加熱分解可得到低分子量烴的混合物,再用催化劑分解重整,可得不含硫的汽油餾份和煤油餾份及部分氣體。1kg塑料可得11油品,其餘主要是殘炭[13]。日本在這方面研究較多,我國在這方面也取得一定成效,現在正在進行產業化。
6.燃燒回收能源。由於聚苯乙烯泡沫的主要成份是碳和氫,它可以燃燒且總熱值(大約是4600kJ/kg),大於標准煤(大約2600kJ/kg)和燃料油(大約4400kJ/kg)。因此經焚燒處理利用其燃燒熱也是一條有效途徑。這種方法,被許多資金雄厚、設備先進的發達國家採用。比如日本剛管公司用廢塑料代替焦炭做煉鐵的燃料和還原劑;法國一空調公司開發一種用廢塑料焚燒產生的熱量生產蒸汽的新工藝,蒸汽可供給生產之用,這樣可節約能源。但就我國情況看,焚燒法還較其它方法落後。塑料燃燒時發熱量大,普通爐子易燒壞而且不易燃燒完全,要專門設計燃燒爐,設備維修費用較大,同時燃燒產生的氣體易造成二次污染,還要進行處理。
7.接枝改性制備塗料。塗料的制備均由基料添加顏料經攪拌研磨而成。基料為成膜物,聚苯乙烯泡沫由有機高分子組成,經溶劑溶解以後可以作為塗料的基料,其耐水性和絕緣性良好。但用PS作基料制備的塗料附著力和成膜性很差,只要將其進行改性處理並添加適量的交聯劑,增塑劑,以改善其成膜性能及膜層質量,這樣就可以製成各類塗料。比如,李良波等將廢聚苯乙烯泡沫塑料粉碎後溶於二甲苯中,加入引發劑,在一定溫度下滴入丙烯酸進行接枝改性反應,得組份甲;將石油瀝青溶於二甲苯,得組份乙;將水、乳化劑以及助劑混合均勻得份丙;將上述三種成份在乳化釜中進行共乳化,製得防水塗料。丙烯酸分子在聚苯乙烯的分子鏈上的接枝,不僅增強了塗膜的附著力,而且提高了乳液的穩定性。製得的塗料具有良好的耐熱性、低溫柔韌性和粘接強度。另外,用柔性的丙稀酸丁酯接枝在剛性的聚苯乙烯分子鏈上,可提高聚苯乙烯的柔韌性和附著力,與適當助劑配合,可製成性能良好的防腐塗料[14]。
1.3 聚苯乙烯泡沫改性膠粘劑的進展
膠粘劑在國民經濟各部門中都有重大作用。無論是航天、航空還是建築、裝璜都離不開膠粘劑。全世界膠粘劑的總產量在七十年代中期已接近500萬噸,近年來大約以每年增長30萬噸的速渡繼續增長。在全部膠粘劑產品中,建築用膠粘劑約佔25%-35%。隨著我國國民經濟的迅猛發展,建築用膠存在很大缺口,用廢PS制備膠粘劑滿足市場對質優價廉膠粘劑的需求,是一舉兩得的事情。我國科研工作者從80年代末起步從事這方面的研究,到九十年代末取得了一些成績。但研究空間仍很大。因此這是一個很好的研究方向,也是廢PS再生利用的最佳方向。
聚苯乙烯是一種無定型的線性非極性物質,它的分子中含有苯環,剛性大而柔性小,它在極性物質表面上粘接力很弱,用它直接製得的膠粘劑強度不夠而且膠層又硬又脆,因此需要在苯乙烯鏈節上引入極性和柔性基團,以增加柔順性提高粘接強度,這樣才能得到粘結力和附著力都很好的膠粘劑。利用廢聚苯乙烯泡沫制備膠粘劑的關鍵技術是改性劑的選擇。據文獻報道[15-35],有以下幾種改性劑:

1.鄰苯二甲酸酯改性。胡光軍利用增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯對聚苯乙烯泡沫塑料進行改性,溶劑為丙酮,用氧化鎂做填料,製得的膠粘劑可用於粘接揚聲器迴路,粘接成本降低約百分之七十;王秀岩將廢聚苯乙烯泡沫塑料粉碎後加入創新一號溶劑中溶解後加入鄰苯二甲酸二辛酯和香精,可製成不幹膠,這種不幹膠粘接效果好,可以重復使用,可用於各種標簽,商標及紙製品的粘接。
2.異氰酸酯改性。雷閻盈等研究了異氰酸酯改性PS制膠粘劑:PS溶於甲苯、丙酮和乙酸乙酯混合溶劑中,溶解完全後加入異氰酸酯反應一段時間後,再加入填料氧化鋅可製得固含量約30%的膠粘劑,該膠粘劑粘度為0.5-1 Pa.s,剪切強度為3.4MPa,不均勻剝離強度為1.2 KN/m,該膠可用於木材、紙製品、日用塑料、地毯背襯的粘接。
3.酚醛樹脂改性。酚醛樹脂分子結構中含有羥基,是聚苯乙烯泡沫塑料的優良改性劑。陸友玲等將聚苯乙烯泡沫塑料熔於甲苯、乙酸乙酯、丙酮和三氯甲烷混合溶劑中,充分攪拌後加入酚醛樹脂進行反應,製得乳白色PS改性膠粘劑。該膠粘劑的剪切強度為3.47MPa,不均勻剝離強度為14.8KN/m,可用於木材和日用品的粘接。商金明等研究表明,當酚醛樹脂與聚苯乙烯泡沫塑料用量相等時,它的粘接強度接近於酚醛樹脂膠粘劑。為了增加膠粘劑固化以後的韌性和對被粘物的粘接強度,可添加少量高分子交聯劑作為改性劑,這樣膠粘劑固化後在被粘接物表面形成一網狀分子層。李鍵等選擇了異氰酸酯和酚醛樹脂兩種含強極性基團的改性劑對廢聚苯乙烯泡沫塑料進行改性取得了良好的效果。將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶解在甲苯、丙酮、氯仿、乙酸乙酯的混合溶劑中,完全溶解以後分離機械雜質,加入適當比例的交聯劑甲苯二異氰酸酯和酚醛樹脂,然後加填料製得粘稠狀紅色粘合劑,這種粘合劑的剪切強度可達3.72 MPa,不均勻扯離強度17.10KN/m。該膠粘劑可代替乳白膠用於木材粘接,效果良好,同時對塑料以及多孔物質也有較好的粘接性能。
4.松香樹脂改性。曲俊傑等研究了松香樹脂改性廢聚苯乙烯泡沫塑料制備膠粘劑。選用二甲苯為溶劑,所製得的膠粘劑可粘接瓷板、馬賽克和塑料地板等。陳震等研究了松香用量對PS改性膠粘劑性能的影響,同時考察了各種溶劑對PS改性膠粘劑粘接強度的影響。研究結果表明添加少量松香時有利於提高粘接強度,但由於松香中菲環易於解離,隨著松香用量增加,粘接強度反而降低;在所有溶劑中聚苯乙烯與乙酸乙酯混合改性後粘接強度最大。
5.苯乙烯-丁二烯-苯乙稀(SBS)嵌段共聚物改性。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯嵌段與聚苯乙烯的結構相似,相容性好,因此用SBS嵌段共聚物作PS改性劑,可以提高膠粘劑的剝離強度,降低膠層的硬度和脆性。包其富選擇乙酸乙酯、120號汽油、甲苯、松節油為混合溶劑,以SBS嵌段共聚物為改性劑,松香樹脂為增粘劑,製得膠粘劑剪切強度達4.43 MPa,不均勻剝離強度為1.4KN/m。該膠粘劑可用木材、瓷磚等材料的粘接,既可代替聚醋酸乙烯酯乳白膠用於傢具和玩具的粘接,也可替代氯丁膠用於木材的封邊。
6.馬來酸酐改性。孟躍中等將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶於有機溶劑中,加入引發劑、順丁烯二酸酐進行接枝反應,然後與聚乙烯醇的水溶液在乳化裝置內乳化,製得PS改性白膠,剪切強度在3.92MPa以上,成本僅為聚醋酸乙烯酯乳液的三分之一,而且生產工藝簡單,生產周期短。
7.聚乙烯醇縮醛改性。石生勛採用甲苯、70號汽油做混合溶劑,將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶解以後,加入聚乙烯醇縮醛進行改性,得到白色稠狀的膠粘劑,這種粘劑最大特點是使用溫度寬,-40-40℃均可使用,且剪切強度一直保持在8.7 MPa,而市售的白乳膠只能在0-40℃之間保持9.0MPa的強度。
8.聚乙烯醇改性。陳恩德用二甲苯將聚苯乙烯泡沫塑料完全溶解以後加入聚乙烯醇進行改性,可製得醫用密封膠,這種醫用密封膠不與福爾馬林發生反應,且耐熱、耐寒、不漏水。
9.活性單體接枝改性。廢聚苯乙烯與活性單體接枝共聚,可在苯乙烯鏈節上接枝活性基團,從而利用廢聚苯乙烯泡沫塑料製取性能良好的膠粘劑。有專利報道,100份PS溶於芳烴、氯代烴混合溶劑中成為膠液,加活化劑氯化亞銅,引發劑過氧化苯甲酸丁酯,升溫到90-120℃,加入20-30份丙烯腈、丙烯醇單體,接枝反應2小時,使聚苯乙烯接枝上極性基團從而改變PS的性質,然後加入石棉粉或硅酸鈣,形成一種耐水性好、粘接力強的白色稠狀膠粘劑。其耐水性和剪切強度分別是聚醋酸乙烯酯乳白膠的10倍和3倍以上,該PS膠粘劑可作為木材、傢具和日常生活用膠,也可用於粘接水泥製品、地板、壁紙及各種織物。在聚苯乙烯大分子上接枝丙烯腈、丙烯醇,能明顯提高其粘接性,但加入的單體比例甚高,這樣成本也就較高,而且丙烯腈單體的毒性也非常大,給生產帶來一定的困難。因此很難推廣應用。陳開來等研究了羧酸酯單體接技於苯乙烯鏈節上,成功地製得了建築內裝飾耐水膠粘劑。將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶於甲乙兩種有機溶劑中製成膠液,在引發劑的作用下,與不飽和單體發生接枝共聚反應,在聚苯乙烯大分子鏈上接枝上極性基團,加入增粘樹脂,可製得棕色的膠液,剪切強度在4.4-4.7MPa,且其耐火性遠遠優於同類產品,浸水後強度能達到4.5 MPa,這樣製取的耐水膠可用於牆紙、瓷磚、拼花、地板的粘接。以1:1入摻入水泥中,施工性能較佳,且不影響粘接地板、瓷磚的性能。在上述的這些改性劑中,還沒有用環氧樹脂做改性劑的報道,環氧樹脂常被稱作「萬能膠」,對各種金屬和大部分非金屬材料都有良好的粘接性能,廣泛用於飛機、導彈、汽車、建築、電子電器和木材加工等工業部門,而且環氧樹脂膠具有工藝性能好、膠接強度高、收縮率小、耐介質性能優良、電絕緣性能良好等優點[43]。它的分子中也含有極性基團,如果能用它來改性PS膠液,應該會得到性能優良的改性PS膠。另一方面,環氧樹脂膠粘劑一般比較脆,因此加一種既能改善PS脆性,又可改善環氧樹脂脆性的增韌劑,就可解決這一問題。我最後選擇異氰酸酯達到了滿意的結果。既提高了粘接強度又縮短了固化時間,還能節省溶劑降低成本。此外,我還償試了在乳白膠配方的基礎上,大幅降低配方中單體的用量,用PS代替聚合單體,添加增塑劑,製得性能優於乳白膠的木材用膠粘劑。大大降低了市售乳白膠的成本,同時達到了廢物利用的目的。
2 PS改性膠粘劑的研製
2.1 溶劑型PS改性膠粘劑的研製
2.1.1 儀器及葯品 儀器:恆溫水浴;電動攪拌器;NDJ-1型旋轉粘度計;Instron 4467、4505通用材料試驗機;鼓風烘箱;SC-7型氣相色譜儀(氫焰鑒定器)。葯品:聚苯乙烯泡沫塑料;環氧樹脂(E-51);甲苯二異氰酸酯;偶氮二異丁氰;乙酸乙酯;甲苯;滑石粉;胺類固化劑。
2.1.2 實驗原理
聚苯乙烯是一種無定型線性非極性物質,其分子中含有苯環,剛性大而柔性小。在極性物質表面上粘接力很弱,用聚苯乙烯直接製得的膠粘劑強度不夠而且膠層又脆又硬。因此,需要在PS膠液中加入改性劑進行改性處理,在苯乙烯鏈節上引入極性基團,以增加柔順性,提高粘接強度。我選擇了環氧樹脂(E-51)及甲苯二異氰酸酯作為改性劑。在引發劑偶氮二異丁氰的作用下,甲苯二異氰酸酯先和聚苯乙烯發生反應。反應式如下:

(2)鏈自由基與甲苯2、4-二異氰酸酯進行交聯反應

(R代表苯甲基)

然後加人環氧樹脂,環氧樹脂的結構中含有-OH,異氰酸酯可與環氧樹脂中的-OH發生反應,反應通式如下:

這樣,異氰酸酯就先後使PS、環氧樹脂得到改性,並使二者產生部分交聯。
2.1.3 膠粘劑的配製
將反應容器放在恆溫水浴中,安裝好攪拌棒,加入100份混合溶劑(乙酸乙酯:甲苯=4:1),分批加入50份洗凈乾燥的廢聚苯乙烯泡沫碎料,邊加邊開
動攪拌,待全部溶解以後,逐漸升溫至70℃,加入0.5份引發劑偶氮二異丁腈,3份甲苯2、4-二異氰酸酯,於中速攪拌下反應大約1-1.5小時,再加0.5
份甲苯2、4-二異氰酸酯,降溫至50℃,加入10份環氧樹脂(6101),繼續反應1小時,降溫後加入10份填料,可製得微黃色粘稠膠液,此膠液用時需加入固化劑。
2.1.4 膠粘劑各項指標的測試方法
不揮發物含量按GB/T2793-95方法進行測定,粘度按GB/T2794-95方法進行測定,拉伸剪切強度按GB7124方法進行測定,膠粘劑中有害物質限量按GB18583-2001方法進行測定。
2.2 乳液型PS改性膠粘劑的研製
2.2.1 儀器及葯品
儀器:電動攪拌機;電熱套;四口燒瓶;球形迴流冷凝管;溫度計;滴液漏斗;Instron 4467、4505通用材料試驗機;鼓風烘箱;SC-7型氣相色譜儀;紅外光譜儀。
葯品:聚苯乙烯泡沫塑料;丙烯酸丁酯;醋酸乙烯酯;鄰苯二甲酸二辛酯;乙酸乙酯;甲苯;引發劑過硫酸銨;混合乳化劑(十二烷基硫酸鈉:OP-10=
1:2)
2.2.2 水劑PS改性膠的制備
於四口燒瓶中加入50份混合溶劑(乙酸乙酯:甲苯:4:1),分批於攪拌下加入40份洗凈晾乾粉碎的廢聚苯乙烯泡沫,逐漸升溫到40℃,待完全溶解成透明粘稠液體後,加入1份復合乳化劑,攪拌乳化30min,加入40份水(蒸餾水或去離子水)及4份混合單體(丙烯酸丁酯:酯酸乙烯酯=1:1),升溫到60℃,加大攪拌速度,再乳化30-40min,滴加部分引發劑(過硫酸銨10%溶液);反應時,有熱量放出,溫度開始自動升高,此時,加熱使溫度達到75℃,逐滴加入12份混合單體與80份水組成的溶液,在加入混合單體水溶液的過程中,每隔一段時間加入一部分引發劑(引發劑總量為1份),反應溫度應控制在75-85℃之間,全部加完以後(大約需1.5-2h),把剩餘引發劑全部加入,升溫到90℃保溫,待回收的溶劑達到加入量的80-85%時停止加熱,然後,冷卻到50℃,加入兩份增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯,攪拌均勻後,調節PH值到7左右,冷卻到室溫,得到白色粘稠液體。
2.2.3 PS改性乳液膠粘劑各項性能指標的測試方法
膠粘劑不揮發物含量按GB/T2793-95方法進行測定,膠粘劑旋轉粘度按GB/T2794-95方法進行測定,壓縮剪切強度按HG/T2727附錄B方法進行測定,灰份、PH值按GB11175方法進行測定,膠粘劑中有害物質限量按GB18583-2001方法進行測定。
3 結果與討論
3.1 溶劑型PS改性膠粘劑的結果與討論

3.1.1 所製得PS改性膠粘劑的各項技術性能見表1

3.1.2溶劑的選擇
聚苯乙烯泡沫塑料溶解於芳烴(如苯,甲苯,二甲苯等),氯代烴(如三氯甲烷,三氯乙烯),羧酸酯(如乙酸乙酯,乙酸丁酯),酮(如丙酮,丁酮)等大部
分有機溶劑中。選擇合適的溶劑溶解泡沫塑料,主要從以下幾個方面考慮:首先,所選擇的溶劑要對聚苯乙烯及新加入的改性劑有良好的溶解能力,對添料有良好的分散性能;其次,溶劑的性質最好對膠粘劑的性質有一定的改善作用;第三,所選用的溶劑要低毒,價廉,易得,安全。綜合考慮以上各因素,用乙酸乙酯或甲苯作溶劑比較適合。但又考慮到混合溶劑的溶解性較單一溶劑要好,並且由於沸點、揮發度、極性不同,通過改變混合比例,可以調節膠粘劑
的乾燥時間,滿足不同場合的需要,因此,選擇了乙酸乙酯和甲苯二者混合作為聚苯乙烯泡沫塑料的溶劑,這兩種溶劑的物理化學參數見表2。

聚苯乙烯的溶解度參數為9.11

3.1.3 溶劑比的選擇
採用乙酸乙酯與甲苯作為混合溶劑,乙酸乙酯含極性基團,對膠粘劑性能的改善有較大幫助,它沸點低,揮發快;甲苯是非極性物質,沸點高,揮發較
慢,兩者比例不同定會影響著改性PS膠的乾燥速度和粘附力,所以有必要選擇一個較為合適的溶劑比。

從圖中可以看出,隨著溶劑比的增大,也就是乙酸乙酯的比例上升時,改性液的剪切強度增大,到溶劑比為4:1此後,又有所下降。其原因可能是由於
乙酸乙酯的極性較大,一方面對賜有改性作用,另一方面,能與被粘材料的表面形成分子間的相互作用力,因此,提高了剪切強度;而且它揮發的較快,正
好滿足了環氧樹脂固化以後殘留溶劑少,而提高剪切強度的要求。因此,它比例增大而膠液強度上升。但乙酸乙酯比例太大時,由於它沸點低,揮發快,當
膠接邊緣固化以後,內部的溶劑有可能長期處於液態或半固態,影響粘接效果而使剪切強度略有下降。

3.1.4 改性劑甲苯二異氰酸酯用量對膠粘劑剪切強度的影響
甲苯二異氰酸酯是一種強極性物質,其改性效果極為明顯,只需極少量就可以明顯改善膠粘劑的性能,其不僅對聚苯乙烯有較好的改性作用,而且對環氧樹脂也有很好的改性作用。在廢聚苯乙烯改性反應中,改性劑TDI作用有兩個:一是在聚苯乙烯大分子中引入極性基團,使聚苯乙烯大分子鏈產生交聯,二是與環氧樹脂發生反應,改性環氧樹脂,並使環氧樹脂與聚苯乙烯兩者產生部分交聯。改性劑TDI的用量直接影響著改性PS膠的性質,如果改性劑用量少,則聚苯乙烯分子鏈上含極性基團少,交聯度不夠,韌性不足,且環氧樹脂也不能很好的被改性,膠層較脆;如果用量太多,又使物質交聯過度,甚至形成網狀體型結構,降低了剪切強度,實驗表明,改性劑用量為2.0%時,改性效果較好。如圖2

3.1.5 環氧樹脂的選擇及其用量對PS改性膠粘劑性質的影響
環氧樹脂常被稱作「萬能膠」,對各種金屬和大部分非金屬材料都有良好的粘接性能,廣泛用於飛機、導彈、汽車、建築、電子電器和木材加工等工業部門,而且環氧樹脂膠具有工藝性能好,膠接強度高,收縮率小,耐介質性能優良,電絕緣性能良好等優點。在PS膠改性劑中,有酚醛樹脂,松香樹脂,鄰苯二甲酸酯等,還沒有人償試用環氧樹脂來改性PS。因環氧樹脂中也有極性基團,應該對PS有良好的改性作用。因此,我償試了用環氧樹脂來改性PS。但單獨用環氧改性PS效果不好,膠層易脫膜,粘接強度不太大,且膠層較脆,這可能是由於兩者剛性都較大的因素造成的。我又在兩者中加入第三種改性劑,選用異氰酸酯獲得成功。環氧樹脂的用量對膠液性質也有影響,用量太小,強度不高,但用量稍大時,剪切強度反而下降,這可能是由於PS改性膠粘劑是溶劑型膠粘劑,而環氧樹脂固化後,有一部分溶劑仍殘留在膠層中,影響了膠粘劑的性能,這種影響隨環氧樹脂的加入量增大而更加明顯。況且,加入量太大成本也很高。環氧樹脂用量與膠粘劑性能的關系見表3

G. 什麼酸和塑料能否發生反應

廢聚苯乙烯泡沫塑料再生膠粘劑的研究

鮑春陽

(黑龍江省石油化學研究院,黑龍江 哈爾濱 150040)
摘要:聚苯乙烯泡沫塑料由於其質輕、堅固、吸震、低吸潮、易成型及良好的耐水性、絕熱性、價格低等特點,被廣泛地應用於包裝、保溫、防水、隔熱、減震等領域。PS大都是一次性使用,廢棄在自然界中既不能腐爛轉化,又不能自行降解而消失,這樣既浪費了寶貴的不可再生資源,又造成了嚴重的環境污染。本論文就是以節約資源、保護環境,變廢為寶為目的,研究了以廢PS為主要原材料,經改性劑改性,制備兩種低毒性、低成本、性能好的膠粘劑。其中一種是以環氧樹脂及甲苯二異氰酸酯作為改性劑的溶劑型多功能膠粘劑,可用於金屬、陶瓷、玻璃、木材等的粘接,拉伸剪切強度大於4.7MPa;另外一種是以丙烯酸丁脂和醋酸乙烯脂的混合單體作為改性劑的接枝共聚乳液型膠粘劑,其性能優於市售的乳白膠,壓縮剪切強度高達10.4MPa,價格僅為乳白膠的70%。
關鍵詞:廢聚苯乙烯泡沫塑料;改性劑;膠粘劑
1 引 言
1.1 國內外現狀
聚苯乙烯泡沫塑料(Expanded Polystyrene,簡稱EPS)是現代塑料工業發展中的新型材料,它的生產自1951年西德巴斯夫公司發明可揮發性聚苯乙烯珠粒發泡成型法,到七十年代美國發明一步成型法以來得到了迅速的發展。1985年我國相繼從美國、日本引進五套聚苯乙烯泡沫生產裝置,促進了我國塑料工業的發展。聚苯乙烯泡沫塑料是當今世界上應用最廣泛的塑料之一,由於它具有良好的耐水性、絕熱性、絕緣性、低吸濕性以及較強的抗震強度,及其質輕、堅固、易成型、價格低等特點,被廣泛地應用於包裝、保溫、防水、隔熱、減震、裝璜、餐飲業等領域,滲透入國民經濟的各個部門。據統計,近十年
來,我國聚苯乙烯塑料年平均消費量增長10%。1990年已達21.7萬噸,隨著電子儀表、家用電器工業的迅速發展及西部大開發的推進,EPS的用量會越來越大[1],預計到2005年,我國將需要聚苯乙烯泡沫塑料120萬噸。聚苯乙烯泡沫塑料大部份都是一次性使用,數以百萬噸的白色垃圾散於自然界中,既不能腐爛轉化,又不能自行降解而消失,這樣,一方面造成嚴重的環境污染,另一方面也是寶貴的不可再生資源的浪費。如何合理地、有效地回收利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我國在內的世界各國科研工作者的普遍重視。從七十年代開始,日本、西歐和美國就相繼對塑料廢料進行工業化處理,到九十年代,綜合利用廢舊塑料的技術已趨於成熟,產業化高達80%,截止到1999年,美國塑料廢棄物回收率達50%,英國達80%,日本達49%,義大利不僅回收本國的塑料垃圾,還從歐洲其它國家進口廢舊塑料進行再生利用。我國從80年代末期開始起步研究廢棄塑料的回收再利用技術,進入九十年代以後,研究開始活躍起來,技術產業化率還很低,每年大約僅有15%的廢棄塑料得到回收[2],其餘大都被掩埋。聚苯乙烯泡沫的密度很小,只有0.02-0.04g/cm3,因此,體積非常龐大,會佔用大面積土地,而且當泡沫塑料進入土壤以後,基本上不會被微生物降解,使土壤中的空氣、水分、養分等不能正常的循環交換,而且它還會逐漸釋放出一些有害物質,從而影響到生態系統的正常循環,使掩埋處及其周圍方圓面積內的土地土質變差,造成悲劇[3]。
1.2 聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用
有關聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用已先後出現了不少專利和研究報道,其應用技術主要集中在以下幾個方面[4-9]:
1.用於製造輕質建築材料。用可發性聚苯乙烯的預發泡顆粒或以破碎成小塊的聚苯乙烯泡沫廢棄物為主體補加不同的填料,使用不同的粘結劑製成各種輕質的建築材料。比如,用碎木絲為填料,以水泥為粘結劑,加水混合,然後模塑成各種形狀的輕質水泥隔板,或製成人造木材;內襯鐵絲支架製成的輕質泡沫板可以做為牆板、檯面,或裝飾板;用膨脹珍珠岩做填料能製成屋頂隔熱板;以泥土為粘接劑兼填料,與聚苯乙烯泡沫顆粒等量均勻混合並壓製成型,乾燥後煅燒,可製成供高層建築用的輕質大砌塊,或地下滲排廢水的透水管;以廢尼龍絲為填料可製成輕質抗彎澆鑄材料等等。這種回收方法工藝簡單,可回收量大,投資小,是一種較好的回收利用方式,唯一不足就是產品的技術附加值較小。
2.用於製造通用型苯聚乙烯。將聚苯乙烯泡沫廢棄物經高溫消泡冷卻後,機械破碎,擠塑成條,再切粒製成通用型聚苯乙烯。這種方法的主要問題是再生料的外觀可能是由於廢棄泡沫破碎前未洗凈以及在烘焙擠塑過程中局部溫度過高等原因而呈棕色,失去了新聚苯乙烯無色透明的特點。其抗沖擊性能也較差,只能用做一些低值塑料零件,很難與一般塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯製品媲美。
3.用於再制可發性聚苯乙烯。用廢棄PS泡沫循環再制EPS或再模製泡沫製品,應該說是廢PS泡沫最合理的利用方向。因為廢聚苯乙烯泡沫材料除表面受環境污染略變質外,內部還保持著原有聚苯乙烯泡沫的性能,這就為多次利用創造了條件。只有這樣,重新模塑或製造EPS才能最好地發揮聚苯乙烯泡沫的多方面優良特性。利用廢聚苯乙烯泡沫製造EPS或再模塑有下列幾種方法:第一,溶解聚合法。將廢烙泡沫材料溶解於苯乙烯單體中,加入分散劑使PS的苯乙烯溶液成珠粒狀懸浮在水中,加熱使其聚合,然後加發泡劑,繼續聚合製成珠粒發泡料。本方法的優點是利用廢PS代替了部分苯乙烯,可使成本降低,缺點是要消耗苯乙烯單體,同時也受到PS表面清潔度不穩定對引發劑活性的影響,很難製得均勻一致的產品。第二,球化再發泡法。是將通用型的聚苯乙烯切成圓柱形粒料,懸浮在分散劑的水溶液中,加熱使圓柱體熔融球化,再降溫加壓加發泡劑,冷卻後經過濾、洗滌和低溫乾燥製成EPS珠粒[10],本方法的關鍵在於原料的質量,否則難以保證新制EPS的質量。第三,珠粒破碎再模塑法。是在液體介質中選用合適的軟化劑,表面活性劑和消泡劑,將大塊廢PS泡沫選擇性地破碎到直徑4-8mm的球形珠粒,加發泡劑後再模塑成泡沫製品。本法工藝簡單,消耗的附加材料少,模製成品的各項物理性能與原廢料接近,而且投資小,效益大,值得推廣。
4.溴化改性制備阻燃劑。聚苯乙烯分子中含有苯環結構,苯環上的氫原子可被親電試劑取代。有人將回收的聚苯乙烯泡沫塑料清洗乾燥後溶於二氯甲烷溶液中,在三氯化鋁催化下,與液溴發生親電取代反應而製得阻燃劑溴化聚苯乙烯。含溴量可高達6%。可作為聚氯乙烯、ABS、聚丙烯等塑料製品的阻燃。與其它有機阻燃劑相比,溴化聚苯乙烯用量低,阻燃效果好,燃燒過程中不釋放二(口惡)英等有毒致癌物質,特別是與三氧化二銻並用,其協同阻燃效果更好,是一種性能良好的阻燃劑。用該工藝制備的溴化聚苯乙烯,性能可以與商品溴化聚苯乙烯阻燃劑相媲美,而且成本低[11]。但因為阻燃劑本身的用量就不是很大,因此此法不能滿足大量廢PS的回收工作。
5.熱分解技術。一方面,可裂解製造苯乙烯單體,即把廢聚苯乙烯泡沫塑料在加熱條件下,選擇合適的催化劑使其裂解生成苯乙烯單體。在苯乙烯供應比較緊張的情況下,利用聚苯乙烯泡沫廢棄物解聚製造苯乙烯,以滿足市場的需要,是一條合理的利用途徑。美國、法國、和日本等也進行過大量實驗,但未見有工業化的報導。解聚製造苯乙烯主要問題是苯乙烯的轉化率比較低,在較好的情況下也不過70%左右,一般僅在40%左右,轉化率低,不僅影響生產成本,而且留下的殘渣還給裂解設備的清洗和連續運轉造成困難[12]。另一方面,可裂解制油。將泡沫塑料隔絕空氣加熱或在水汽下加熱分解可得到低分子量烴的混合物,再用催化劑分解重整,可得不含硫的汽油餾份和煤油餾份及部分氣體。1kg塑料可得11油品,其餘主要是殘炭[13]。日本在這方面研究較多,我國在這方面也取得一定成效,現在正在進行產業化。
6.燃燒回收能源。由於聚苯乙烯泡沫的主要成份是碳和氫,它可以燃燒且總熱值(大約是4600kJ/kg),大於標准煤(大約2600kJ/kg)和燃料油(大約4400kJ/kg)。因此經焚燒處理利用其燃燒熱也是一條有效途徑。這種方法,被許多資金雄厚、設備先進的發達國家採用。比如日本剛管公司用廢塑料代替焦炭做煉鐵的燃料和還原劑;法國一空調公司開發一種用廢塑料焚燒產生的熱量生產蒸汽的新工藝,蒸汽可供給生產之用,這樣可節約能源。但就我國情況看,焚燒法還較其它方法落後。塑料燃燒時發熱量大,普通爐子易燒壞而且不易燃燒完全,要專門設計燃燒爐,設備維修費用較大,同時燃燒產生的氣體易造成二次污染,還要進行處理。
7.接枝改性制備塗料。塗料的制備均由基料添加顏料經攪拌研磨而成。基料為成膜物,聚苯乙烯泡沫由有機高分子組成,經溶劑溶解以後可以作為塗料的基料,其耐水性和絕緣性良好。但用PS作基料制備的塗料附著力和成膜性很差,只要將其進行改性處理並添加適量的交聯劑,增塑劑,以改善其成膜性能及膜層質量,這樣就可以製成各類塗料。比如,李良波等將廢聚苯乙烯泡沫塑料粉碎後溶於二甲苯中,加入引發劑,在一定溫度下滴入丙烯酸進行接枝改性反應,得組份甲;將石油瀝青溶於二甲苯,得組份乙;將水、乳化劑以及助劑混合均勻得份丙;將上述三種成份在乳化釜中進行共乳化,製得防水塗料。丙烯酸分子在聚苯乙烯的分子鏈上的接枝,不僅增強了塗膜的附著力,而且提高了乳液的穩定性。製得的塗料具有良好的耐熱性、低溫柔韌性和粘接強度。另外,用柔性的丙稀酸丁酯接枝在剛性的聚苯乙烯分子鏈上,可提高聚苯乙烯的柔韌性和附著力,與適當助劑配合,可製成性能良好的防腐塗料[14]。
1.3 聚苯乙烯泡沫改性膠粘劑的進展
膠粘劑在國民經濟各部門中都有重大作用。無論是航天、航空還是建築、裝璜都離不開膠粘劑。全世界膠粘劑的總產量在七十年代中期已接近500萬噸,近年來大約以每年增長30萬噸的速渡繼續增長。在全部膠粘劑產品中,建築用膠粘劑約佔25%-35%。隨著我國國民經濟的迅猛發展,建築用膠存在很大缺口,用廢PS制備膠粘劑滿足市場對質優價廉膠粘劑的需求,是一舉兩得的事情。我國科研工作者從80年代末起步從事這方面的研究,到九十年代末取得了一些成績。但研究空間仍很大。因此這是一個很好的研究方向,也是廢PS再生利用的最佳方向。
聚苯乙烯是一種無定型的線性非極性物質,它的分子中含有苯環,剛性大而柔性小,它在極性物質表面上粘接力很弱,用它直接製得的膠粘劑強度不夠而且膠層又硬又脆,因此需要在苯乙烯鏈節上引入極性和柔性基團,以增加柔順性提高粘接強度,這樣才能得到粘結力和附著力都很好的膠粘劑。利用廢聚苯乙烯泡沫制備膠粘劑的關鍵技術是改性劑的選擇。據文獻報道[15-35],有以下幾種改性劑:

1.鄰苯二甲酸酯改性。胡光軍利用增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯對聚苯乙烯泡沫塑料進行改性,溶劑為丙酮,用氧化鎂做填料,製得的膠粘劑可用於粘接揚聲器迴路,粘接成本降低約百分之七十;王秀岩將廢聚苯乙烯泡沫塑料粉碎後加入創新一號溶劑中溶解後加入鄰苯二甲酸二辛酯和香精,可製成不幹膠,這種不幹膠粘接效果好,可以重復使用,可用於各種標簽,商標及紙製品的粘接。
2.異氰酸酯改性。雷閻盈等研究了異氰酸酯改性PS制膠粘劑:PS溶於甲苯、丙酮和乙酸乙酯混合溶劑中,溶解完全後加入異氰酸酯反應一段時間後,再加入填料氧化鋅可製得固含量約30%的膠粘劑,該膠粘劑粘度為0.5-1 Pa.s,剪切強度為3.4MPa,不均勻剝離強度為1.2 KN/m,該膠可用於木材、紙製品、日用塑料、地毯背襯的粘接。
3.酚醛樹脂改性。酚醛樹脂分子結構中含有羥基,是聚苯乙烯泡沫塑料的優良改性劑。陸友玲等將聚苯乙烯泡沫塑料熔於甲苯、乙酸乙酯、丙酮和三氯甲烷混合溶劑中,充分攪拌後加入酚醛樹脂進行反應,製得乳白色PS改性膠粘劑。該膠粘劑的剪切強度為3.47MPa,不均勻剝離強度為14.8KN/m,可用於木材和日用品的粘接。商金明等研究表明,當酚醛樹脂與聚苯乙烯泡沫塑料用量相等時,它的粘接強度接近於酚醛樹脂膠粘劑。為了增加膠粘劑固化以後的韌性和對被粘物的粘接強度,可添加少量高分子交聯劑作為改性劑,這樣膠粘劑固化後在被粘接物表面形成一網狀分子層。李鍵等選擇了異氰酸酯和酚醛樹脂兩種含強極性基團的改性劑對廢聚苯乙烯泡沫塑料進行改性取得了良好的效果。將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶解在甲苯、丙酮、氯仿、乙酸乙酯的混合溶劑中,完全溶解以後分離機械雜質,加入適當比例的交聯劑甲苯二異氰酸酯和酚醛樹脂,然後加填料製得粘稠狀紅色粘合劑,這種粘合劑的剪切強度可達3.72 MPa,不均勻扯離強度17.10KN/m。該膠粘劑可代替乳白膠用於木材粘接,效果良好,同時對塑料以及多孔物質也有較好的粘接性能。
4.松香樹脂改性。曲俊傑等研究了松香樹脂改性廢聚苯乙烯泡沫塑料制備膠粘劑。選用二甲苯為溶劑,所製得的膠粘劑可粘接瓷板、馬賽克和塑料地板等。陳震等研究了松香用量對PS改性膠粘劑性能的影響,同時考察了各種溶劑對PS改性膠粘劑粘接強度的影響。研究結果表明添加少量松香時有利於提高粘接強度,但由於松香中菲環易於解離,隨著松香用量增加,粘接強度反而降低;在所有溶劑中聚苯乙烯與乙酸乙酯混合改性後粘接強度最大。
5.苯乙烯-丁二烯-苯乙稀(SBS)嵌段共聚物改性。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯嵌段與聚苯乙烯的結構相似,相容性好,因此用SBS嵌段共聚物作PS改性劑,可以提高膠粘劑的剝離強度,降低膠層的硬度和脆性。包其富選擇乙酸乙酯、120號汽油、甲苯、松節油為混合溶劑,以SBS嵌段共聚物為改性劑,松香樹脂為增粘劑,製得膠粘劑剪切強度達4.43 MPa,不均勻剝離強度為1.4KN/m。該膠粘劑可用木材、瓷磚等材料的粘接,既可代替聚醋酸乙烯酯乳白膠用於傢具和玩具的粘接,也可替代氯丁膠用於木材的封邊。
6.馬來酸酐改性。孟躍中等將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶於有機溶劑中,加入引發劑、順丁烯二酸酐進行接枝反應,然後與聚乙烯醇的水溶液在乳化裝置內乳化,製得PS改性白膠,剪切強度在3.92MPa以上,成本僅為聚醋酸乙烯酯乳液的三分之一,而且生產工藝簡單,生產周期短。
7.聚乙烯醇縮醛改性。石生勛採用甲苯、70號汽油做混合溶劑,將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶解以後,加入聚乙烯醇縮醛進行改性,得到白色稠狀的膠粘劑,這種粘劑最大特點是使用溫度寬,-40-40℃均可使用,且剪切強度一直保持在8.7 MPa,而市售的白乳膠只能在0-40℃之間保持9.0MPa的強度。
8.聚乙烯醇改性。陳恩德用二甲苯將聚苯乙烯泡沫塑料完全溶解以後加入聚乙烯醇進行改性,可製得醫用密封膠,這種醫用密封膠不與福爾馬林發生反應,且耐熱、耐寒、不漏水。
9.活性單體接枝改性。廢聚苯乙烯與活性單體接枝共聚,可在苯乙烯鏈節上接枝活性基團,從而利用廢聚苯乙烯泡沫塑料製取性能良好的膠粘劑。有專利報道,100份PS溶於芳烴、氯代烴混合溶劑中成為膠液,加活化劑氯化亞銅,引發劑過氧化苯甲酸丁酯,升溫到90-120℃,加入20-30份丙烯腈、丙烯醇單體,接枝反應2小時,使聚苯乙烯接枝上極性基團從而改變PS的性質,然後加入石棉粉或硅酸鈣,形成一種耐水性好、粘接力強的白色稠狀膠粘劑。其耐水性和剪切強度分別是聚醋酸乙烯酯乳白膠的10倍和3倍以上,該PS膠粘劑可作為木材、傢具和日常生活用膠,也可用於粘接水泥製品、地板、壁紙及各種織物。在聚苯乙烯大分子上接枝丙烯腈、丙烯醇,能明顯提高其粘接性,但加入的單體比例甚高,這樣成本也就較高,而且丙烯腈單體的毒性也非常大,給生產帶來一定的困難。因此很難推廣應用。陳開來等研究了羧酸酯單體接技於苯乙烯鏈節上,成功地製得了建築內裝飾耐水膠粘劑。將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶於甲乙兩種有機溶劑中製成膠液,在引發劑的作用下,與不飽和單體發生接枝共聚反應,在聚苯乙烯大分子鏈上接枝上極性基團,加入增粘樹脂,可製得棕色的膠液,剪切強度在4.4-4.7MPa,且其耐火性遠遠優於同類產品,浸水後強度能達到4.5 MPa,這樣製取的耐水膠可用於牆紙、瓷磚、拼花、地板的粘接。以1:1入摻入水泥中,施工性能較佳,且不影響粘接地板、瓷磚的性能。在上述的這些改性劑中,還沒有用環氧樹脂做改性劑的報道,環氧樹脂常被稱作「萬能膠」,對各種金屬和大部分非金屬材料都有良好的粘接性能,廣泛用於飛機、導彈、汽車、建築、電子電器和木材加工等工業部門,而且環氧樹脂膠具有工藝性能好、膠接強度高、收縮率小、耐介質性能優良、電絕緣性能良好等優點[43]。它的分子中也含有極性基團,如果能用它來改性PS膠液,應該會得到性能優良的改性PS膠。另一方面,環氧樹脂膠粘劑一般比較脆,因此加一種既能改善PS脆性,又可改善環氧樹脂脆性的增韌劑,就可解決這一問題。我最後選擇異氰酸酯達到了滿意的結果。既提高了粘接強度又縮短了固化時間,還能節省溶劑降低成本。此外,我還償試了在乳白膠配方的基礎上,大幅降低配方中單體的用量,用PS代替聚合單體,添加增塑劑,製得性能優於乳白膠的木材用膠粘劑。大大降低了市售乳白膠的成本,同時達到了廢物利用的目的。
2 PS改性膠粘劑的研製
2.1 溶劑型PS改性膠粘劑的研製
2.1.1 儀器及葯品 儀器:恆溫水浴;電動攪拌器;NDJ-1型旋轉粘度計;Instron 4467、4505通用材料試驗機;鼓風烘箱;SC-7型氣相色譜儀(氫焰鑒定器)。葯品:聚苯乙烯泡沫塑料;環氧樹脂(E-51);甲苯二異氰酸酯;偶氮二異丁氰;乙酸乙酯;甲苯;滑石粉;胺類固化劑。
2.1.2 實驗原理
聚苯乙烯是一種無定型線性非極性物質,其分子中含有苯環,剛性大而柔性小。在極性物質表面上粘接力很弱,用聚苯乙烯直接製得的膠粘劑強度不夠而且膠層又脆又硬。因此,需要在PS膠液中加入改性劑進行改性處理,在苯乙烯鏈節上引入極性基團,以增加柔順性,提高粘接強度。我選擇了環氧樹脂(E-51)及甲苯二異氰酸酯作為改性劑。在引發劑偶氮二異丁氰的作用下,甲苯二異氰酸酯先和聚苯乙烯發生反應。反應式如下:

(2)鏈自由基與甲苯2、4-二異氰酸酯進行交聯反應

(R代表苯甲基)

然後加人環氧樹脂,環氧樹脂的結構中含有-OH,異氰酸酯可與環氧樹脂中的-OH發生反應,反應通式如下:

這樣,異氰酸酯就先後使PS、環氧樹脂得到改性,並使二者產生部分交聯。
2.1.3 膠粘劑的配製
將反應容器放在恆溫水浴中,安裝好攪拌棒,加入100份混合溶劑(乙酸乙酯:甲苯=4:1),分批加入50份洗凈乾燥的廢聚苯乙烯泡沫碎料,邊加邊開
動攪拌,待全部溶解以後,逐漸升溫至70℃,加入0.5份引發劑偶氮二異丁腈,3份甲苯2、4-二異氰酸酯,於中速攪拌下反應大約1-1.5小時,再加0.5
份甲苯2、4-二異氰酸酯,降溫至50℃,加入10份環氧樹脂(6101),繼續反應1小時,降溫後加入10份填料,可製得微黃色粘稠膠液,此膠液用時需加入固化劑。
2.1.4 膠粘劑各項指標的測試方法
不揮發物含量按GB/T2793-95方法進行測定,粘度按GB/T2794-95方法進行測定,拉伸剪切強度按GB7124方法進行測定,膠粘劑中有害物質限量按GB18583-2001方法進行測定。
2.2 乳液型PS改性膠粘劑的研製
2.2.1 儀器及葯品
儀器:電動攪拌機;電熱套;四口燒瓶;球形迴流冷凝管;溫度計;滴液漏斗;Instron 4467、4505通用材料試驗機;鼓風烘箱;SC-7型氣相色譜儀;紅外光譜儀。
葯品:聚苯乙烯泡沫塑料;丙烯酸丁酯;醋酸乙烯酯;鄰苯二甲酸二辛酯;乙酸乙酯;甲苯;引發劑過硫酸銨;混合乳化劑(十二烷基硫酸鈉:OP-10=
1:2)
2.2.2 水劑PS改性膠的制備
於四口燒瓶中加入50份混合溶劑(乙酸乙酯:甲苯:4:1),分批於攪拌下加入40份洗凈晾乾粉碎的廢聚苯乙烯泡沫,逐漸升溫到40℃,待完全溶解成透明粘稠液體後,加入1份復合乳化劑,攪拌乳化30min,加入40份水(蒸餾水或去離子水)及4份混合單體(丙烯酸丁酯:酯酸乙烯酯=1:1),升溫到60℃,加大攪拌速度,再乳化30-40min,滴加部分引發劑(過硫酸銨10%溶液);反應時,有熱量放出,溫度開始自動升高,此時,加熱使溫度達到75℃,逐滴加入12份混合單體與80份水組成的溶液,在加入混合單體水溶液的過程中,每隔一段時間加入一部分引發劑(引發劑總量為1份),反應溫度應控制在75-85℃之間,全部加完以後(大約需1.5-2h),把剩餘引發劑全部加入,升溫到90℃保溫,待回收的溶劑達到加入量的80-85%時停止加熱,然後,冷卻到50℃,加入兩份增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯,攪拌均勻後,調節PH值到7左右,冷卻到室溫,得到白色粘稠液體。
2.2.3 PS改性乳液膠粘劑各項性能指標的測試方法
膠粘劑不揮發物含量按GB/T2793-95方法進行測定,膠粘劑旋轉粘度按GB/T2794-95方法進行測定,壓縮剪切強度按HG/T2727附錄B方法進行測定,灰份、PH值按GB11175方法進行測定,膠粘劑中有害物質限量按GB18583-2001方法進行測定。
3 結果與討論
3.1 溶劑型PS改性膠粘劑的結果與討論

3.1.1 所製得PS改性膠粘劑的各項技術性能見表1

3.1.2溶劑的選擇
聚苯乙烯泡沫塑料溶解於芳烴(如苯,甲苯,二甲苯等),氯代烴(如三氯甲烷,三氯乙烯),羧酸酯(如乙酸乙酯,乙酸丁酯),酮(如丙酮,丁酮)等大部
分有機溶劑中。選擇合適的溶劑溶解泡沫塑料,主要從以下幾個方面考慮:首先,所選擇的溶劑要對聚苯乙烯及新加入的改性劑有良好的溶解能力,對添料有良好的分散性能;其次,溶劑的性質最好對膠粘劑的性質有一定的改善作用;第三,所選用的溶劑要低毒,價廉,易得,安全。綜合考慮以上各因素,用乙酸乙酯或甲苯作溶劑比較適合。但又考慮到混合溶劑的溶解性較單一溶劑要好,並且由於沸點、揮發度、極性不同,通過改變混合比例,可以調節膠粘劑
的乾燥時間,滿足不同場合的需要,因此,選擇了乙酸乙酯和甲苯二者混合作為聚苯乙烯泡沫塑料的溶劑,這兩種溶劑的物理化學參數見表2。

聚苯乙烯的溶解度參數為9.11

3.1.3 溶劑比的選擇
採用乙酸乙酯與甲苯作為混合溶劑,乙酸乙酯含極性基團,對膠粘劑性能的改善有較大幫助,它沸點低,揮發快;甲苯是非極性物質,沸點高,揮發較
慢,兩者比例不同定會影響著改性PS膠的乾燥速度和粘附力,所以有必要選擇一個較為合適的溶劑比。

從圖中可以看出,隨著溶劑比的增大,也就是乙酸乙酯的比例上升時,改性液的剪切強度增大,到溶劑比為4:1此後,又有所下降。其原因可能是由於
乙酸乙酯的極性較大,一方面對賜有改性作用,另一方面,能與被粘材料的表面形成分子間的相互作用力,因此,提高了剪切強度;而且它揮發的較快,正
好滿足了環氧樹脂固化以後殘留溶劑少,而提高剪切強度的要求。因此,它比例增大而膠液強度上升。但乙酸乙酯比例太大時,由於它沸點低,揮發快,當
膠接邊緣固化以後,內部的溶劑有可能長期處於液態或半固態,影響粘接效果而使剪切強度略有下降。

3.1.4 改性劑甲苯二異氰酸酯用量對膠粘劑剪切強度的影響
甲苯二異氰酸酯是一種強極性物質,其改性效果極為明顯,只需極少量就可以明顯改善膠粘劑的性能,其不僅對聚苯乙烯有較好的改性作用,而且對環氧樹脂也有很好的改性作用。在廢聚苯乙烯改性反應中,改性劑TDI作用有兩個:一是在聚苯乙烯大分子中引入極性基團,使聚苯乙烯大分子鏈產生交聯,二是與環氧樹脂發生反應,改性環氧樹脂,並使環氧樹脂與聚苯乙烯兩者產生部分交聯。改性劑TDI的用量直接影響著改性PS膠的性質,如果改性劑用量少,則聚苯乙烯分子鏈上含極性基團少,交聯度不夠,韌性不足,且環氧樹脂也不能很好的被改性,膠層較脆;如果用量太多,又使物質交聯過度,甚至形成網狀體型結構,降低了剪切強度,實驗表明,改性劑用量為2.0%時,改性效果較好。如圖2

3.1.5 環氧樹脂的選擇及其用量對PS改性膠粘劑性質的影響
環氧樹脂常被稱作「萬能膠」,對各種金屬和大部分非金屬材料都有良好的粘接性能,廣泛用於飛機、導彈、汽車、建築、電子電器和木材加工等工業部門,而且環氧樹脂膠具有工藝性能好,膠接強度高,收縮率小,耐介質性能優良,電絕緣性能良好等優點。在PS膠改性劑中,有酚醛樹脂,松香樹脂,鄰苯二甲酸酯等,還沒有人償試用環氧樹脂來改性PS。因環氧樹脂中也有極性基團,應該對PS有良好的改性作用。因此,我償試了用環氧樹脂來改性PS。但單獨用環氧改性PS效果不好,膠層易脫膜,粘接強度不太大,且膠層較脆,這可能是由於兩者剛性都較大的因素造成的。我又在兩者中加入第三種改性劑,選用異氰酸酯獲得成功。環氧樹脂的用量對膠液性質也有影響,用量太小,強度不高,但用量稍大時,剪切強度反而下降,這可能是由於PS改性膠粘劑是溶劑型膠粘劑,而環氧樹脂固化後,有一部分溶劑仍殘留在膠層中,影響了膠粘劑的性能,這種影響隨環氧樹脂的加入量增大而更加明顯。況且,加入量太大成本也很高。環氧樹脂用量與膠粘劑性能的關系見表3

3.1.6 反應溫度對PS改性膠粘劑剪切強度的影響
首先,引發劑的分解需要能量,其次,PS的交聯反應也需要能量,因此,

H. 什麼物質可以溶解塑料

http://www.bondch.com/lunwen/yuanqing/12.htm

廢聚苯乙烯泡沫塑料再生膠粘劑的研究

鮑春陽

(黑龍江省石油化學研究院,黑龍江 哈爾濱 150040)
摘要:聚苯乙烯泡沫塑料由於其質輕、堅固、吸震、低吸潮、易成型及良好的耐水性、絕熱性、價格低等特點,被廣泛地應用於包裝、保溫、防水、隔熱、減震等領域。PS大都是一次性使用,廢棄在自然界中既不能腐爛轉化,又不能自行降解而消失,這樣既浪費了寶貴的不可再生資源,又造成了嚴重的環境污染。本論文就是以節約資源、保護環境,變廢為寶為目的,研究了以廢PS為主要原材料,經改性劑改性,制備兩種低毒性、低成本、性能好的膠粘劑。其中一種是以環氧樹脂及甲苯二異氰酸酯作為改性劑的溶劑型多功能膠粘劑,可用於金屬、陶瓷、玻璃、木材等的粘接,拉伸剪切強度大於4.7MPa;另外一種是以丙烯酸丁脂和醋酸乙烯脂的混合單體作為改性劑的接枝共聚乳液型膠粘劑,其性能優於市售的乳白膠,壓縮剪切強度高達10.4MPa,價格僅為乳白膠的70%。
關鍵詞:廢聚苯乙烯泡沫塑料;改性劑;膠粘劑
1 引 言
1.1 國內外現狀
聚苯乙烯泡沫塑料(Expanded Polystyrene,簡稱EPS)是現代塑料工業發展中的新型材料,它的生產自1951年西德巴斯夫公司發明可揮發性聚苯乙烯珠粒發泡成型法,到七十年代美國發明一步成型法以來得到了迅速的發展。1985年我國相繼從美國、日本引進五套聚苯乙烯泡沫生產裝置,促進了我國塑料工業的發展。聚苯乙烯泡沫塑料是當今世界上應用最廣泛的塑料之一,由於它具有良好的耐水性、絕熱性、絕緣性、低吸濕性以及較強的抗震強度,及其質輕、堅固、易成型、價格低等特點,被廣泛地應用於包裝、保溫、防水、隔熱、減震、裝璜、餐飲業等領域,滲透入國民經濟的各個部門。據統計,近十年
來,我國聚苯乙烯塑料年平均消費量增長10%。1990年已達21.7萬噸,隨著電子儀表、家用電器工業的迅速發展及西部大開發的推進,EPS的用量會越來越大[1],預計到2005年,我國將需要聚苯乙烯泡沫塑料120萬噸。聚苯乙烯泡沫塑料大部份都是一次性使用,數以百萬噸的白色垃圾散於自然界中,既不能腐爛轉化,又不能自行降解而消失,這樣,一方面造成嚴重的環境污染,另一方面也是寶貴的不可再生資源的浪費。如何合理地、有效地回收利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我國在內的世界各國科研工作者的普遍重視。從七十年代開始,日本、西歐和美國就相繼對塑料廢料進行工業化處理,到九十年代,綜合利用廢舊塑料的技術已趨於成熟,產業化高達80%,截止到1999年,美國塑料廢棄物回收率達50%,英國達80%,日本達49%,義大利不僅回收本國的塑料垃圾,還從歐洲其它國家進口廢舊塑料進行再生利用。我國從80年代末期開始起步研究廢棄塑料的回收再利用技術,進入九十年代以後,研究開始活躍起來,技術產業化率還很低,每年大約僅有15%的廢棄塑料得到回收[2],其餘大都被掩埋。聚苯乙烯泡沫的密度很小,只有0.02-0.04g/cm3,因此,體積非常龐大,會佔用大面積土地,而且當泡沫塑料進入土壤以後,基本上不會被微生物降解,使土壤中的空氣、水分、養分等不能正常的循環交換,而且它還會逐漸釋放出一些有害物質,從而影響到生態系統的正常循環,使掩埋處及其周圍方圓面積內的土地土質變差,造成悲劇[3]。
1.2 聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用
有關聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用已先後出現了不少專利和研究報道,其應用技術主要集中在以下幾個方面[4-9]:
1.用於製造輕質建築材料。用可發性聚苯乙烯的預發泡顆粒或以破碎成小塊的聚苯乙烯泡沫廢棄物為主體補加不同的填料,使用不同的粘結劑製成各種輕質的建築材料。比如,用碎木絲為填料,以水泥為粘結劑,加水混合,然後模塑成各種形狀的輕質水泥隔板,或製成人造木材;內襯鐵絲支架製成的輕質泡沫板可以做為牆板、檯面,或裝飾板;用膨脹珍珠岩做填料能製成屋頂隔熱板;以泥土為粘接劑兼填料,與聚苯乙烯泡沫顆粒等量均勻混合並壓製成型,乾燥後煅燒,可製成供高層建築用的輕質大砌塊,或地下滲排廢水的透水管;以廢尼龍絲為填料可製成輕質抗彎澆鑄材料等等。這種回收方法工藝簡單,可回收量大,投資小,是一種較好的回收利用方式,唯一不足就是產品的技術附加值較小。
2.用於製造通用型苯聚乙烯。將聚苯乙烯泡沫廢棄物經高溫消泡冷卻後,機械破碎,擠塑成條,再切粒製成通用型聚苯乙烯。這種方法的主要問題是再生料的外觀可能是由於廢棄泡沫破碎前未洗凈以及在烘焙擠塑過程中局部溫度過高等原因而呈棕色,失去了新聚苯乙烯無色透明的特點。其抗沖擊性能也較差,只能用做一些低值塑料零件,很難與一般塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯製品媲美。
3.用於再制可發性聚苯乙烯。用廢棄PS泡沫循環再制EPS或再模製泡沫製品,應該說是廢PS泡沫最合理的利用方向。因為廢聚苯乙烯泡沫材料除表面受環境污染略變質外,內部還保持著原有聚苯乙烯泡沫的性能,這就為多次利用創造了條件。只有這樣,重新模塑或製造EPS才能最好地發揮聚苯乙烯泡沫的多方面優良特性。利用廢聚苯乙烯泡沫製造EPS或再模塑有下列幾種方法:第一,溶解聚合法。將廢烙泡沫材料溶解於苯乙烯單體中,加入分散劑使PS的苯乙烯溶液成珠粒狀懸浮在水中,加熱使其聚合,然後加發泡劑,繼續聚合製成珠粒發泡料。本方法的優點是利用廢PS代替了部分苯乙烯,可使成本降低,缺點是要消耗苯乙烯單體,同時也受到PS表面清潔度不穩定對引發劑活性的影響,很難製得均勻一致的產品。第二,球化再發泡法。是將通用型的聚苯乙烯切成圓柱形粒料,懸浮在分散劑的水溶液中,加熱使圓柱體熔融球化,再降溫加壓加發泡劑,冷卻後經過濾、洗滌和低溫乾燥製成EPS珠粒[10],本方法的關鍵在於原料的質量,否則難以保證新制EPS的質量。第三,珠粒破碎再模塑法。是在液體介質中選用合適的軟化劑,表面活性劑和消泡劑,將大塊廢PS泡沫選擇性地破碎到直徑4-8mm的球形珠粒,加發泡劑後再模塑成泡沫製品。本法工藝簡單,消耗的附加材料少,模製成品的各項物理性能與原廢料接近,而且投資小,效益大,值得推廣。
4.溴化改性制備阻燃劑。聚苯乙烯分子中含有苯環結構,苯環上的氫原子可被親電試劑取代。有人將回收的聚苯乙烯泡沫塑料清洗乾燥後溶於二氯甲烷溶液中,在三氯化鋁催化下,與液溴發生親電取代反應而製得阻燃劑溴化聚苯乙烯。含溴量可高達6%。可作為聚氯乙烯、ABS、聚丙烯等塑料製品的阻燃。與其它有機阻燃劑相比,溴化聚苯乙烯用量低,阻燃效果好,燃燒過程中不釋放二(口惡)英等有毒致癌物質,特別是與三氧化二銻並用,其協同阻燃效果更好,是一種性能良好的阻燃劑。用該工藝制備的溴化聚苯乙烯,性能可以與商品溴化聚苯乙烯阻燃劑相媲美,而且成本低[11]。但因為阻燃劑本身的用量就不是很大,因此此法不能滿足大量廢PS的回收工作。
5.熱分解技術。一方面,可裂解製造苯乙烯單體,即把廢聚苯乙烯泡沫塑料在加熱條件下,選擇合適的催化劑使其裂解生成苯乙烯單體。在苯乙烯供應比較緊張的情況下,利用聚苯乙烯泡沫廢棄物解聚製造苯乙烯,以滿足市場的需要,是一條合理的利用途徑。美國、法國、和日本等也進行過大量實驗,但未見有工業化的報導。解聚製造苯乙烯主要問題是苯乙烯的轉化率比較低,在較好的情況下也不過70%左右,一般僅在40%左右,轉化率低,不僅影響生產成本,而且留下的殘渣還給裂解設備的清洗和連續運轉造成困難[12]。另一方面,可裂解制油。將泡沫塑料隔絕空氣加熱或在水汽下加熱分解可得到低分子量烴的混合物,再用催化劑分解重整,可得不含硫的汽油餾份和煤油餾份及部分氣體。1kg塑料可得11油品,其餘主要是殘炭[13]。日本在這方面研究較多,我國在這方面也取得一定成效,現在正在進行產業化。
6.燃燒回收能源。由於聚苯乙烯泡沫的主要成份是碳和氫,它可以燃燒且總熱值(大約是4600kJ/kg),大於標准煤(大約2600kJ/kg)和燃料油(大約4400kJ/kg)。因此經焚燒處理利用其燃燒熱也是一條有效途徑。這種方法,被許多資金雄厚、設備先進的發達國家採用。比如日本剛管公司用廢塑料代替焦炭做煉鐵的燃料和還原劑;法國一空調公司開發一種用廢塑料焚燒產生的熱量生產蒸汽的新工藝,蒸汽可供給生產之用,這樣可節約能源。但就我國情況看,焚燒法還較其它方法落後。塑料燃燒時發熱量大,普通爐子易燒壞而且不易燃燒完全,要專門設計燃燒爐,設備維修費用較大,同時燃燒產生的氣體易造成二次污染,還要進行處理。
7.接枝改性制備塗料。塗料的制備均由基料添加顏料經攪拌研磨而成。基料為成膜物,聚苯乙烯泡沫由有機高分子組成,經溶劑溶解以後可以作為塗料的基料,其耐水性和絕緣性良好。但用PS作基料制備的塗料附著力和成膜性很差,只要將其進行改性處理並添加適量的交聯劑,增塑劑,以改善其成膜性能及膜層質量,這樣就可以製成各類塗料。比如,李良波等將廢聚苯乙烯泡沫塑料粉碎後溶於二甲苯中,加入引發劑,在一定溫度下滴入丙烯酸進行接枝改性反應,得組份甲;將石油瀝青溶於二甲苯,得組份乙;將水、乳化劑以及助劑混合均勻得份丙;將上述三種成份在乳化釜中進行共乳化,製得防水塗料。丙烯酸分子在聚苯乙烯的分子鏈上的接枝,不僅增強了塗膜的附著力,而且提高了乳液的穩定性。製得的塗料具有良好的耐熱性、低溫柔韌性和粘接強度。另外,用柔性的丙稀酸丁酯接枝在剛性的聚苯乙烯分子鏈上,可提高聚苯乙烯的柔韌性和附著力,與適當助劑配合,可製成性能良好的防腐塗料[14]。
1.3 聚苯乙烯泡沫改性膠粘劑的進展
膠粘劑在國民經濟各部門中都有重大作用。無論是航天、航空還是建築、裝璜都離不開膠粘劑。全世界膠粘劑的總產量在七十年代中期已接近500萬噸,近年來大約以每年增長30萬噸的速渡繼續增長。在全部膠粘劑產品中,建築用膠粘劑約佔25%-35%。隨著我國國民經濟的迅猛發展,建築用膠存在很大缺口,用廢PS制備膠粘劑滿足市場對質優價廉膠粘劑的需求,是一舉兩得的事情。我國科研工作者從80年代末起步從事這方面的研究,到九十年代末取得了一些成績。但研究空間仍很大。因此這是一個很好的研究方向,也是廢PS再生利用的最佳方向。
聚苯乙烯是一種無定型的線性非極性物質,它的分子中含有苯環,剛性大而柔性小,它在極性物質表面上粘接力很弱,用它直接製得的膠粘劑強度不夠而且膠層又硬又脆,因此需要在苯乙烯鏈節上引入極性和柔性基團,以增加柔順性提高粘接強度,這樣才能得到粘結力和附著力都很好的膠粘劑。利用廢聚苯乙烯泡沫制備膠粘劑的關鍵技術是改性劑的選擇。據文獻報道[15-35],有以下幾種改性劑:

1.鄰苯二甲酸酯改性。胡光軍利用增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯對聚苯乙烯泡沫塑料進行改性,溶劑為丙酮,用氧化鎂做填料,製得的膠粘劑可用於粘接揚聲器迴路,粘接成本降低約百分之七十;王秀岩將廢聚苯乙烯泡沫塑料粉碎後加入創新一號溶劑中溶解後加入鄰苯二甲酸二辛酯和香精,可製成不幹膠,這種不幹膠粘接效果好,可以重復使用,可用於各種標簽,商標及紙製品的粘接。
2.異氰酸酯改性。雷閻盈等研究了異氰酸酯改性PS制膠粘劑:PS溶於甲苯、丙酮和乙酸乙酯混合溶劑中,溶解完全後加入異氰酸酯反應一段時間後,再加入填料氧化鋅可製得固含量約30%的膠粘劑,該膠粘劑粘度為0.5-1 Pa.s,剪切強度為3.4MPa,不均勻剝離強度為1.2 KN/m,該膠可用於木材、紙製品、日用塑料、地毯背襯的粘接。
3.酚醛樹脂改性。酚醛樹脂分子結構中含有羥基,是聚苯乙烯泡沫塑料的優良改性劑。陸友玲等將聚苯乙烯泡沫塑料熔於甲苯、乙酸乙酯、丙酮和三氯甲烷混合溶劑中,充分攪拌後加入酚醛樹脂進行反應,製得乳白色PS改性膠粘劑。該膠粘劑的剪切強度為3.47MPa,不均勻剝離強度為14.8KN/m,可用於木材和日用品的粘接。商金明等研究表明,當酚醛樹脂與聚苯乙烯泡沫塑料用量相等時,它的粘接強度接近於酚醛樹脂膠粘劑。為了增加膠粘劑固化以後的韌性和對被粘物的粘接強度,可添加少量高分子交聯劑作為改性劑,這樣膠粘劑固化後在被粘接物表面形成一網狀分子層。李鍵等選擇了異氰酸酯和酚醛樹脂兩種含強極性基團的改性劑對廢聚苯乙烯泡沫塑料進行改性取得了良好的效果。將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶解在甲苯、丙酮、氯仿、乙酸乙酯的混合溶劑中,完全溶解以後分離機械雜質,加入適當比例的交聯劑甲苯二異氰酸酯和酚醛樹脂,然後加填料製得粘稠狀紅色粘合劑,這種粘合劑的剪切強度可達3.72 MPa,不均勻扯離強度17.10KN/m。該膠粘劑可代替乳白膠用於木材粘接,效果良好,同時對塑料以及多孔物質也有較好的粘接性能。
4.松香樹脂改性。曲俊傑等研究了松香樹脂改性廢聚苯乙烯泡沫塑料制備膠粘劑。選用二甲苯為溶劑,所製得的膠粘劑可粘接瓷板、馬賽克和塑料地板等。陳震等研究了松香用量對PS改性膠粘劑性能的影響,同時考察了各種溶劑對PS改性膠粘劑粘接強度的影響。研究結果表明添加少量松香時有利於提高粘接強度,但由於松香中菲環易於解離,隨著松香用量增加,粘接強度反而降低;在所有溶劑中聚苯乙烯與乙酸乙酯混合改性後粘接強度最大。
5.苯乙烯-丁二烯-苯乙稀(SBS)嵌段共聚物改性。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯嵌段與聚苯乙烯的結構相似,相容性好,因此用SBS嵌段共聚物作PS改性劑,可以提高膠粘劑的剝離強度,降低膠層的硬度和脆性。包其富選擇乙酸乙酯、120號汽油、甲苯、松節油為混合溶劑,以SBS嵌段共聚物為改性劑,松香樹脂為增粘劑,製得膠粘劑剪切強度達4.43 MPa,不均勻剝離強度為1.4KN/m。該膠粘劑可用木材、瓷磚等材料的粘接,既可代替聚醋酸乙烯酯乳白膠用於傢具和玩具的粘接,也可替代氯丁膠用於木材的封邊。
6.馬來酸酐改性。孟躍中等將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶於有機溶劑中,加入引發劑、順丁烯二酸酐進行接枝反應,然後與聚乙烯醇的水溶液在乳化裝置內乳化,製得PS改性白膠,剪切強度在3.92MPa以上,成本僅為聚醋酸乙烯酯乳液的三分之一,而且生產工藝簡單,生產周期短。
7.聚乙烯醇縮醛改性。石生勛採用甲苯、70號汽油做混合溶劑,將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶解以後,加入聚乙烯醇縮醛進行改性,得到白色稠狀的膠粘劑,這種粘劑最大特點是使用溫度寬,-40-40℃均可使用,且剪切強度一直保持在8.7 MPa,而市售的白乳膠只能在0-40℃之間保持9.0MPa的強度。
8.聚乙烯醇改性。陳恩德用二甲苯將聚苯乙烯泡沫塑料完全溶解以後加入聚乙烯醇進行改性,可製得醫用密封膠,這種醫用密封膠不與福爾馬林發生反應,且耐熱、耐寒、不漏水。
9.活性單體接枝改性。廢聚苯乙烯與活性單體接枝共聚,可在苯乙烯鏈節上接枝活性基團,從而利用廢聚苯乙烯泡沫塑料製取性能良好的膠粘劑。有專利報道,100份PS溶於芳烴、氯代烴混合溶劑中成為膠液,加活化劑氯化亞銅,引發劑過氧化苯甲酸丁酯,升溫到90-120℃,加入20-30份丙烯腈、丙烯醇單體,接枝反應2小時,使聚苯乙烯接枝上極性基團從而改變PS的性質,然後加入石棉粉或硅酸鈣,形成一種耐水性好、粘接力強的白色稠狀膠粘劑。其耐水性和剪切強度分別是聚醋酸乙烯酯乳白膠的10倍和3倍以上,該PS膠粘劑可作為木材、傢具和日常生活用膠,也可用於粘接水泥製品、地板、壁紙及各種織物。在聚苯乙烯大分子上接枝丙烯腈、丙烯醇,能明顯提高其粘接性,但加入的單體比例甚高,這樣成本也就較高,而且丙烯腈單體的毒性也非常大,給生產帶來一定的困難。因此很難推廣應用。陳開來等研究了羧酸酯單體接技於苯乙烯鏈節上,成功地製得了建築內裝飾耐水膠粘劑。將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶於甲乙兩種有機溶劑中製成膠液,在引發劑的作用下,與不飽和單體發生接枝共聚反應,在聚苯乙烯大分子鏈上接枝上極性基團,加入增粘樹脂,可製得棕色的膠液,剪切強度在4.4-4.7MPa,且其耐火性遠遠優於同類產品,浸水後強度能達到4.5 MPa,這樣製取的耐水膠可用於牆紙、瓷磚、拼花、地板的粘接。以1:1入摻入水泥中,施工性能較佳,且不影響粘接地板、瓷磚的性能。在上述的這些改性劑中,還沒有用環氧樹脂做改性劑的報道,環氧樹脂常被稱作「萬能膠」,對各種金屬和大部分非金屬材料都有良好的粘接性能,廣泛用於飛機、導彈、汽車、建築、電子電器和木材加工等工業部門,而且環氧樹脂膠具有工藝性能好、膠接強度高、收縮率小、耐介質性能優良、電絕緣性能良好等優點[43]。它的分子中也含有極性基團,如果能用它來改性PS膠液,應該會得到性能優良的改性PS膠。另一方面,環氧樹脂膠粘劑一般比較脆,因此加一種既能改善PS脆性,又可改善環氧樹脂脆性的增韌劑,就可解決這一問題。我最後選擇異氰酸酯達到了滿意的結果。既提高了粘接強度又縮短了固化時間,還能節省溶劑降低成本。此外,我還償試了在乳白膠配方的基礎上,大幅降低配方中單體的用量,用PS代替聚合單體,添加增塑劑,製得性能優於乳白膠的木材用膠粘劑。大大降低了市售乳白膠的成本,同時達到了廢物利用的目的。
2 PS改性膠粘劑的研製
2.1 溶劑型PS改性膠粘劑的研製
2.1.1 儀器及葯品 儀器:恆溫水浴;電動攪拌器;NDJ-1型旋轉粘度計;Instron 4467、4505通用材料試驗機;鼓風烘箱;SC-7型氣相色譜儀(氫焰鑒定器)。葯品:聚苯乙烯泡沫塑料;環氧樹脂(E-51);甲苯二異氰酸酯;偶氮二異丁氰;乙酸乙酯;甲苯;滑石粉;胺類固化劑。
2.1.2 實驗原理
聚苯乙烯是一種無定型線性非極性物質,其分子中含有苯環,剛性大而柔性小。在極性物質表面上粘接力很弱,用聚苯乙烯直接製得的膠粘劑強度不夠而且膠層又脆又硬。因此,需要在PS膠液中加入改性劑進行改性處理,在苯乙烯鏈節上引入極性基團,以增加柔順性,提高粘接強度。我選擇了環氧樹脂(E-51)及甲苯二異氰酸酯作為改性劑。在引發劑偶氮二異丁氰的作用下,甲苯二異氰酸酯先和聚苯乙烯發生反應。反應式如下:

(2)鏈自由基與甲苯2、4-二異氰酸酯進行交聯反應

(R代表苯甲基)

然後加人環氧樹脂,環氧樹脂的結構中含有-OH,異氰酸酯可與環氧樹脂中的-OH發生反應,反應通式如下:

這樣,異氰酸酯就先後使PS、環氧樹脂得到改性,並使二者產生部分交聯。
2.1.3 膠粘劑的配製
將反應容器放在恆溫水浴中,安裝好攪拌棒,加入100份混合溶劑(乙酸乙酯:甲苯=4:1),分批加入50份洗凈乾燥的廢聚苯乙烯泡沫碎料,邊加邊開
動攪拌,待全部溶解以後,逐漸升溫至70℃,加入0.5份引發劑偶氮二異丁腈,3份甲苯2、4-二異氰酸酯,於中速攪拌下反應大約1-1.5小時,再加0.5
份甲苯2、4-二異氰酸酯,降溫至50℃,加入10份環氧樹脂(6101),繼續反應1小時,降溫後加入10份填料,可製得微黃色粘稠膠液,此膠液用時需加入固化劑。
2.1.4 膠粘劑各項指標的測試方法
不揮發物含量按GB/T2793-95方法進行測定,粘度按GB/T2794-95方法進行測定,拉伸剪切強度按GB7124方法進行測定,膠粘劑中有害物質限量按GB18583-2001方法進行測定。
2.2 乳液型PS改性膠粘劑的研製
2.2.1 儀器及葯品
儀器:電動攪拌機;電熱套;四口燒瓶;球形迴流冷凝管;溫度計;滴液漏斗;Instron 4467、4505通用材料試驗機;鼓風烘箱;SC-7型氣相色譜儀;紅外光譜儀。
葯品:聚苯乙烯泡沫塑料;丙烯酸丁酯;醋酸乙烯酯;鄰苯二甲酸二辛酯;乙酸乙酯;甲苯;引發劑過硫酸銨;混合乳化劑(十二烷基硫酸鈉:OP-10=
1:2)
2.2.2 水劑PS改性膠的制備
於四口燒瓶中加入50份混合溶劑(乙酸乙酯:甲苯:4:1),分批於攪拌下加入40份洗凈晾乾粉碎的廢聚苯乙烯泡沫,逐漸升溫到40℃,待完全溶解成透明粘稠液體後,加入1份復合乳化劑,攪拌乳化30min,加入40份水(蒸餾水或去離子水)及4份混合單體(丙烯酸丁酯:酯酸乙烯酯=1:1),升溫到60℃,加大攪拌速度,再乳化30-40min,滴加部分引發劑(過硫酸銨10%溶液);反應時,有熱量放出,溫度開始自動升高,此時,加熱使溫度達到75℃,逐滴加入12份混合單體與80份水組成的溶液,在加入混合單體水溶液的過程中,每隔一段時間加入一部分引發劑(引發劑總量為1份),反應溫度應控制在75-85℃之間,全部加完以後(大約需1.5-2h),把剩餘引發劑全部加入,升溫到90℃保溫,待回收的溶劑達到加入量的80-85%時停止加熱,然後,冷卻到50℃,加入兩份增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯,攪拌均勻後,調節PH值到7左右,冷卻到室溫,得到白色粘稠液體。
2.2.3 PS改性乳液膠粘劑各項性能指標的測試方法
膠粘劑不揮發物含量按GB/T2793-95方法進行測定,膠粘劑旋轉粘度按GB/T2794-95方法進行測定,壓縮剪切強度按HG/T2727附錄B方法進行測定,灰份、PH值按GB11175方法進行測定,膠粘劑中有害物質限量按GB18583-2001方法進行測定。
3 結果與討論
3.1 溶劑型PS改性膠粘劑的結果與討論

3.1.1 所製得PS改性膠粘劑的各項技術性能見表1

3.1.2溶劑的選擇
聚苯乙烯泡沫塑料溶解於芳烴(如苯,甲苯,二甲苯等),氯代烴(如三氯甲烷,三氯乙烯),羧酸酯(如乙酸乙酯,乙酸丁酯),酮(如丙酮,丁酮)等大部
分有機溶劑中。選擇合適的溶劑溶解泡沫塑料,主要從以下幾個方面考慮:首先,所選擇的溶劑要對聚苯乙烯及新加入的改性劑有良好的溶解能力,對添料有良好的分散性能;其次,溶劑的性質最好對膠粘劑的性質有一定的改善作用;第三,所選用的溶劑要低毒,價廉,易得,安全。綜合考慮以上各因素,用乙酸乙酯或甲苯作溶劑比較適合。但又考慮到混合溶劑的溶解性較單一溶劑要好,並且由於沸點、揮發度、極性不同,通過改變混合比例,可以調節膠粘劑
的乾燥時間,滿足不同場合的需要,因此,選擇了乙酸乙酯和甲苯二者混合作為聚苯乙烯泡沫塑料的溶劑,這兩種溶劑的物理化學參數見表2。

聚苯乙烯的溶解度參數為9.11

3.1.3 溶劑比的選擇
採用乙酸乙酯與甲苯作為混合溶劑,乙酸乙酯含極性基團,對膠粘劑性能的改善有較大幫助,它沸點低,揮發快;甲苯是非極性物質,沸點高,揮發較
慢,兩者比例不同定會影響著改性PS膠的乾燥速度和粘附力,所以有必要選擇一個較為合適的溶劑比。

從圖中可以看出,隨著溶劑比的增大,也就是乙酸乙酯的比例上升時,改性液的剪切強度增大,到溶劑比為4:1此後,又有所下降。其原因可能是由於
乙酸乙酯的極性較大,一方面對賜有改性作用,另一方面,能與被粘材料的表面形成分子間的相互作用力,因此,提高了剪切強度;而且它揮發的較快,正
好滿足了環氧樹脂固化以後殘留溶劑少,而提高剪切強度的要求。因此,它比例增大而膠液強度上升。但乙酸乙酯比例太大時,由於它沸點低,揮發快,當
膠接邊緣固化以後,內部的溶劑有可能長期處於液態或半固態,影響粘接效果而使剪切強度略有下降。

3.1.4 改性劑甲苯二異氰酸酯用量對膠粘劑剪切強度的影響
甲苯二異氰酸酯是一種強極性物質,其改性效果極為明顯,只需極少量就可以明顯改善膠粘劑的性能,其不僅對聚苯乙烯有較好的改性作用,而且對環氧樹脂也有很好的改性作用。在廢聚苯乙烯改性反應中,改性劑TDI作用有兩個:一是在聚苯乙烯大分子中引入極性基團,使聚苯乙烯大分子鏈產生交聯,二是與環氧樹脂發生反應,改性環氧樹脂,並使環氧樹脂與聚苯乙烯兩者產生部分交聯。改性劑TDI的用量直接影響著改性PS膠的性質,如果改性劑用量少,則聚苯乙烯分子鏈上含極性基團少,交聯度不夠,韌性不足,且環氧樹脂也不能很好的被改性,膠層較脆;如果用量太多,又使物質交聯過度,甚至形成網狀體型結構,降低了剪切強度,實驗表明,改性劑用量為2.0%時,改性效果較好。如圖2

3.1.5 環氧樹脂的選擇及其用量對PS改性膠粘劑性質的影響
環氧樹脂常被稱作「萬能膠」,對各種金屬和大部分非金屬材料都有良好的粘接性能,廣泛用於飛機、導彈、汽車、建築、電子電器和木材加工等工業部門,而且環氧樹脂膠具有工藝性能好,膠接強度高,收縮率小,耐介質性能優良,電絕緣性能良好等優點。在PS膠改性劑中,有酚醛樹脂,松香樹脂,鄰苯二甲酸酯等,還沒有人償試用環氧樹脂來改性PS。因環氧樹脂中也有極性基團,應該對PS有良好的改性作用。因此,我償試了用環氧樹脂來改性PS。但單獨用環氧改性PS效果不好,膠層易脫膜,粘接強度不太大,且膠層較脆,這可能是由於兩者剛性都較大的因素造成的。我又在兩者中加入第三種改性劑,選用異氰酸酯獲得成功。環氧樹脂的用量對膠液性質也有影響,用量太小,強度不高,但用量稍大時,剪切強度反而下降,這可能是由於PS改性膠粘劑是溶劑型膠粘劑,而環氧樹脂固化後,有一部分溶劑仍殘留在膠層中,影響了膠粘劑的性能,這種影響隨環氧樹脂的加入量增大而更加明顯。況且,加入量太大成本也很高。環氧樹脂用量與膠粘劑性能的關系見表3

3.1.6 反應溫度對PS改性膠粘劑剪切強度的影響
首先,引發劑的分解需要能量,其次,PS的交聯反應也需要能量,因此,

家裡溶解這東西 如果簡單
就不會有白色污染一說。
所以如果你真的有心要去溶解 可以參考上面的資料
要家裡常用的 知識不夠 不好意思

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