聚苯乙烯泡沫塑料回收與改性利用的研究.pdf

1、本論文研究從我國的市場要求出發(fā)，結(jié)合我國國情，篩選出對廢棄聚苯乙烯泡沫塑料溶解快，溶量大的高效、無毒或低毒溶劑，用以實(shí)現(xiàn)聚苯乙烯的回收，充分挖掘廢棄聚苯乙烯泡沫塑料的用途并研究其循環(huán)使用的可行方法。通過實(shí)驗(yàn)探索將廢棄聚苯乙烯泡沫塑料改性加工成涂料、膠粘劑。努力達(dá)到變廢為寶、綜合利用資源、控制環(huán)境污染，力爭實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 利用沉淀法回收聚苯乙烯泡沫塑料。工藝過程只需簡單的加熱，節(jié)省能源。石油裂解副產(chǎn)物C5餾分經(jīng)過預(yù)

2、處理，可以作為回收聚苯乙烯泡沫塑料的溶劑，充分挖掘了石油副產(chǎn)品的用途。選擇沉淀劑通過重結(jié)晶提純法提純聚苯乙烯，從而回收得到高質(zhì)量聚苯乙烯顆粒。所用溶劑和沉淀劑低毒、資源豐富、價(jià)廉易得，溶劑回收率高，溶劑及沉淀劑均可循環(huán)使用。采用間歇式投料并附加溶劑揮發(fā)分回收裝置的工藝，降低了溶劑揮發(fā)損失，無二次污染。對回收聚苯乙烯的性能進(jìn)行了測試，測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)樣品對比符合要求；紅外光譜顯示沉淀法回收的聚苯乙烯符合聚苯乙烯的特征吸收；回收的聚苯乙烯進(jìn)

3、行碳、氫元素分析表明實(shí)驗(yàn)值與理論值相符。 蒸餾溶劑法回收聚苯乙烯泡沫塑料。根據(jù)相似相溶原理，通過對大量有機(jī)溶劑、石油化工副產(chǎn)物、有機(jī)化工原料中間體等進(jìn)行適合作為回收聚苯乙烯泡沫塑料溶劑的篩選，優(yōu)化出適合的溶劑—環(huán)己烯，并對環(huán)己烯的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。環(huán)己烯是苯氫化制備環(huán)己烷的中間體，煤焦油中也含有環(huán)己烯，原料容易得到。將廢棄聚苯乙烯泡沫塑料溶于溶劑環(huán)己烯后，經(jīng)過消泡減容、沉降、蒸餾回收溶劑，回收得到聚苯乙烯塑料。對回收聚苯乙烯

4、的性能進(jìn)行了測試，測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)對比符合要求。采用該工藝回收聚苯乙烯泡沫塑料，溶劑回收率超過93％，且能循環(huán)使用溶劑，聚苯乙烯的回收率最高可達(dá)98％。 利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料制備涂料。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地研究了溶劑、改性劑、增塑劑、乳化劑、顏填料及成膜物質(zhì)對涂料的影響。由于聚苯乙烯是非極性物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)，降低了高分子鏈節(jié)的柔韌性，在鋼鐵、木材表面的附著力差，漆膜的強(qiáng)度差，利用其作為涂料的成膜物質(zhì)必須用其它極性的樹脂對它改

5、性，以增強(qiáng)涂料的附著力。按適合的比例加入松香改性劑后，所成漆膜的附著力明顯提高，沒有漆膜脫落現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)選擇了鄰苯二甲酸酯為涂料的增塑劑，鄰苯二甲酸酯性能較全面，具有與樹脂聚苯乙烯的相溶性好、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，不但增塑效果好，而且用量少，降低了涂料生產(chǎn)成本。采用石油裂解副產(chǎn)物為溶劑，不僅可以提高涂料的涂膜性能、降低體系的粘度，而且作為涂料的主要成分，還大幅度地降低了涂料-Ⅱ-的成本。實(shí)驗(yàn)選用非離子乳化劑OP-10與陰離子乳化劑十二烷基苯磺酸

6、鈉組成的復(fù)合體系作為穩(wěn)定劑，隨著乳化劑用量的增加，乳液的穩(wěn)定性增加，當(dāng)乳化劑用量達(dá)到2.6％時(shí)，可獲得穩(wěn)定的乳液涂料。選用鈦白粉和白碳黑作為涂料的遮蓋劑和著色劑，并有防腐、耐磨和增稠作用。根據(jù)使用要求，實(shí)驗(yàn)提供了兩種涂料配比，性能測試結(jié)果表明該涂料常溫下干燥速度適中，防水防腐性能好，粘附力大，抗沖擊力強(qiáng)，其涂膜光亮美觀，應(yīng)用廣泛，尤其適于用做外墻涂料。涂料的制作工藝簡單，生產(chǎn)成本低。 利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料制備膠粘劑。實(shí)驗(yàn)系