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1　前言

                随着经济的发展,各种高档易损产品的防震包装废弃物也日益增多,这种材料大多是用聚苯乙烯泡沫塑料所制,其具有耐老化、不降解、难处理、污染环境等缺陷。由于人们环境保护意识的不断增强,对于聚苯乙烯废弃物的回收利用,目前的处理方法:①采用直接焚烧降解法回收聚苯乙烯;②采用溶剂溶解后制成建筑粘合剂和低档涂料。前者存在二次污染问题,后者生产的产品性能差,难以满足用户的要求。本文通过选用适宜的引发剂对废聚苯乙烯进行共聚接技改性,不但改善了其作为涂料基料用时质硬、性脆、柔韧和附着力差等缺陷,还可以充分利用其价廉、容易着色、透明、吸湿性低、电性能好和优异的耐酸、碱、盐及腐蚀介质的优点,制备出综合性能优异的防腐涂料。

2　实验部分

2.1　原料与仪器

                原料:二甲苯(工业级)、醋酸丁酯(工业级)、废聚苯乙烯(预处理)、顺丁烯二酸酐(工业级)、蓖麻油(部分脱水)、甘油(工业级)、苯酐(工业级)、Ｌ-50(工业级)、引发剂(分析纯);仪器:电动搅拌器、夹套加热器、温度计及玻璃仪器。

2.2　制备方法

                ①将溶剂加到反应器中,随后加入预处理过的废聚苯乙烯塑料搅拌至完全溶解,然后分别加入顺丁烯二酸酐、部分脱水蓖麻油、引发剂[主要成分为过氧化苯甲酰(ＢＰＯ)],在(120～150)℃反应3ｈ后,加入剩下的蓖麻油、甘油、苯酐升温至200℃维持酯化,1ｈ后取样测试酸值、粘度,以后每半小时取样测酸值、粘度,当酸值达10ｍｇＫＯＨ/ｇ以下用ＣＯ2压入加稀锅,降温加稀,搅拌,过滤,装桶得到基料液。②将基料打入拌料缸开搅拌加入颜、填料及部分助剂,待浆调匀后进入砂磨机研磨至规定细度,打入调漆缸中调颜色至符合样板色差后,加溶剂调整粘度过滤包装。

表1　聚苯乙烯聚氨酯防腐涂料的性能指标



2 3　性能指标

                将生产的聚苯乙烯聚氨酯防腐涂料与聚氨酯固化剂Ｌ-50配制成漆,其性能测试结果见表1。

3　结果与讨论

3 1　废聚苯乙烯接枝技术

                高聚物对于反应条件是很敏感的,特别是对线性聚合物在一定的作用下能够形成不同键长的大分子游离基,其中一部分可立即重合成原来的分子或者变成稳定的较短链的小分子[3]。废聚苯乙烯在加热和引发剂的作用下生成自由基可与顺丁烯二酸酐发生共聚接枝反应,同时废聚苯乙烯分子中的不饱和键在引发剂(ＢＰＯ)作用下可与顺丁烯二酸酐、脱水蓖麻油发生聚合反应,使废聚苯乙烯分子得到改性,增加其反应性基团,可进一步酯化合成涂料的羟基组分。

3 2　顺丁烯二酸酐对产品性能的影响

                实验发现,顺丁烯二酸酐和脱水蓖麻油的用量对基料和涂料的影响非常明显,尤其是顺丁烯二酸酐的用量对其影响尤为突出。若顺丁烯二酸酐用量过少,则将有大量聚苯乙烯分子未被共聚接枝,只是机械的同基料混在一起等同于冷拼,也就不可能达到共聚接枝的效果;如顺丁烯二酸酐用量过多,则过量的顺丁烯二酸酐在酯化过程中将与体系中的双键发生加成反应,生成官能度大于2的反应型分子,将导致基料粘度急剧增稠乃至胶化。通过大量实验得出,将顺丁烯二酸酐的用量最好为废聚苯乙烯量的1 3%～1 5%为宜。

3 3　羟基组分生产中多元醇的选择

                为了研究多元醇对羟基组分的影响,选用了季戊四醇、三羟甲基丙烷和甘油进行了大量比较,其制成的涂料硬度变化规律是:季戊四醇>三羟甲基丙烷>甘油。考虑到三者的价格与季戊四醇的纯度往往不令人满意和容易导致生产中粘度增长过快以致胶凝,以及聚苯乙烯质硬、性脆等情况,选用甘油作为多元醇不仅可以弥补和改善上述缺点,而且货源稳定,价格低廉。

4　结语

                通过对涂料的研究,利用接枝技术解决了回收和利用废聚苯乙烯的课题,使其变废为宝,生产出具有优异耐酸、碱等性能的防腐涂料,其涂料的制备工艺简单、投资少、成本低、生产周期短,具有一定的社会经济效益。它可广泛应用于石油化工、纺织印染、制药、电镀等行业的工程防腐,具有一定的推广和实用价值。