用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方法技术

本发明专利技术涉及一种用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方法。先将废旧聚苯乙烯塑料降解，制成１４５℃粘度为１００～２００ｃｐｓ且固体含量为５０～６５质量％的已降解的聚苯乙烯溶液，再用过氧化环己酮为引发剂，通过自由基聚合反应，利用柔性单体、功能性单体和增进附着力单体，依次对已降解的聚苯乙烯进行接枝改性制得涂料用树脂，其柔性单体优选丙烯酸－２－乙基己酯；功能性单体优选丙烯酸－β－羟丙酯；增进附着力单体优选甲基丙烯酸缩水甘油酯。本发明专利技术方法不仅提高了聚苯乙烯的利用率，减少了有害溶剂（二甲苯）的用量，改善了环境，减少了对人体的伤害，还提高了利用废旧聚苯乙烯塑料制得的树脂性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
目前，高分子塑料中聚苯乙烯塑料的产量很大，其中聚苯乙烯泡沫塑料广泛用于 保温，家电产品的包装，一次性快餐盒等等，而且使用一次后就作为废料和垃圾被抛弃。由 于目前生产的聚苯乙烯泡沫塑料仍不能自然降解，也不能生物降解，因而对环境造成了白 色污染。据统计，工业发达国家每年产生的废旧聚苯乙烯量几乎相当于年产量的50% ，绝大 部分作为垃圾被丢弃。我国特别是在大城市中，目前使用的塑料制品数量日益增长，而包装 盒及一次性快餐盒等废旧聚苯乙烯泡沫塑料，在固体垃圾中的比例也在增多。因此，废旧聚 苯乙烯塑料的回收利用日益受到人们关注。利用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂是其回 收途径之一。目前所采用的方法是将废旧聚苯乙烯塑料用溶剂溶解、过滤，所得滤液与各种 改性剂混合进行改性制成涂料用树脂。这种方法的缺点是由于聚苯乙烯是特大分子量的 高分子树脂，用溶剂直接溶解只能形成固体含量为10 15质量％的聚苯乙烯溶液，大部分 聚苯乙烯未能利用，不仅利用率低而且使用时会造成大量的有机溶剂挥发，不利于环保和 降低成本；另外，如果直接将回收的聚苯乙烯用于涂料，不仅因聚苯乙烯的玻璃化温度高使 得作成涂料后涂膜太脆，而且因聚苯乙烯没有活性基团，不能和固化剂反应，故而所形成的 涂膜性能比较差，影响了涂料的使用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该方法 设备投资小，聚苯乙烯利用率提高且符合环保要求，用该方法制得的树脂配制涂料时，其涂 膜具有良好的附着力、柔韧性和固化性能。 实现本专利技术目的的技术方案是一种用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方 法，其特征在于，先将废旧聚苯乙烯塑料降解，制成145t:粘度为100 200cps且固体含量 为50 65质量％的已降解的聚苯乙烯溶液，再用过氧化环己酮为引发剂，通过自由基聚合 反应，利用柔性单体、功能性单体和增进附着力单体，依次对已降解的聚苯乙烯进行接枝改 性制得涂料用树脂。 上述方法中，所述柔性单体是丙烯酸_2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯中的 一种；所述功能性单体是丙烯酸-P _羟丙酯、丙烯酸-P _羟乙酯、甲基丙烯酸-P _羟丙 酯、甲基丙烯酸-P-羟乙酯中的一种；所述增进附着力单体是甲基丙烯酸縮水甘油酯或丙 烯酸縮水甘油酯。 上述方法中，所述柔性单体优选丙烯酸-2-乙基己酯；所述功能性单体优选丙烯 酸_ 13 _羟丙酯；所述增进附着力单体优选甲基丙烯酸縮水甘油酯。 上述方法的具体操作如下 ①降解将清洗、晾干后的废旧聚苯乙烯塑料，溶解于二甲苯中投入反应釜内，加入催化剂并加热至回流，在回流状态下降解，直至145t:粘度为100 200cps时，停止降解， 然后蒸出溶剂制成145t:粘度为100 200cps且固体含量为50 65质量％的已降解的聚 苯乙烯溶液，保存备用； ②接枝改性将步骤①得到的已降解的聚苯乙烯溶液投入反应釜内，加热到60°C 士2t:时，在反应釜内先加入引发剂过氧化环己酮，搅拌下依次滴加柔性单体、功能性单体、增进附着力单体，对已降解的聚苯乙烯进行接枝改性，每种单体加完都必须搅拌反应 0. 5h后，再滴加下一种单体，同时在整个滴加过程，反应体系温度保持在6(TC 士2t:且用4， 4'-亚甲基二苯胺控制反应体系pH值在7. 6 7. 8之间，所有单体滴加完毕后，再用苯甲 酸将反应釜内物料的pH值调至6. 5即制得涂料用树脂。 上述方法中，所述步骤①降解时，回流温度为14(TC，所述催化剂是环烷酸锡含量 为1质量％的乙二醇乙醚醋酸酯的碱性溶液，降解所用各原料的质量比如下，废旧聚苯乙烯塑料二甲苯催化剂为6 : 3.9 : o. i。 上述方法中，所述步骤②接枝改性所用各原料的质量比如下，已降解的聚苯乙烯溶液柔性单体功能性单体增进附着力单体过氧化环己酮为ei : ii : 19 : 7 : 2。 本专利技术的技术效果是本专利技术技术方案提供的方法，采用先将废旧聚苯乙烯塑料 降解，再接枝改性的方法制备涂料用树脂。与现有简单的用溶剂直接溶解废旧聚苯乙烯塑料相比，经过降解，聚苯乙烯分子量变小，聚苯乙烯固体含量可以达到50 65质量％ ，不仅提高了聚苯乙烯的利用率，减少了有害溶剂(二甲苯)的用量，改善了环境，减少了对人体的伤害，而且降解后的聚苯乙烯更利于进一步接枝改性；在接枝改性时，所采用的过氧化环 己酮引发剂，更利于通过自由基聚合反应将适量的柔性单体、功能性单体和增进附着力单 体接枝在已降解的聚苯乙烯主链上，使得聚苯乙烯成为具有恰当柔性、附着力提高并具有 可与固化剂反应的涂料用树脂；在用单体对聚苯乙烯进行接枝改性时，由于柔性单体、功能 性单体和增进附着力单体是依次加入且每种单体加入后均还要反应0. 5h，这样聚苯乙烯主链接枝后形成的树脂具有梳型结构，而且其构成支链的柔性单体直接接枝在主链上，增进 附着力单体位于支链的最外端，用这种结构的树脂配制的涂料，其涂膜柔韧性好且有较高 的交联密度，附着力为1级(见实施例3检测结果)，而用未降解的聚苯乙烯配制的同样涂 料，其涂膜附着力仅为3级。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进一步具体描述，但不局限于此。 本专利技术所涉及的废旧聚苯乙烯塑料是指回收的聚苯乙烯树脂、聚苯乙烯薄膜或聚 苯乙烯的塑料制品如保温材料、包装材料、食品盒等，实施时，可以使用其中任一种，也可以 使用其中任意几种的混合物； 实施例中的其余原料为涂料用工业品，均可从市场购得； 废旧聚苯乙烯塑料降解时，所用催化剂是环烷酸锡含量为1质量％的乙二醇乙醚醋酸酯的碱性溶液，该溶液是按1克环烷酸锡与99克乙二醇乙醚醋酸酯的比例混合均匀并溶解，再用双氰胺调至碱性(PH为7.8)制得的。 实施例1用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂 本专利技术方法的具体操作步骤如下 ①降解将清洗、晾干后的废旧聚苯乙烯塑料，溶解于二甲苯中投入反应釜内，加 入催化剂(环烷酸锡含量为1质量％的乙二醇乙醚醋酸酯的碱性溶液)并加热至回流，在 回流状态下降解，直至145t:粘度为100 200cps时，停止降解，然后蒸出溶剂制成145°C 粘度为100 200cps且固体含量为60质量％的已降解的聚苯乙烯溶液，保存备用； 所用各原料的质量比如下，废旧聚苯乙烯塑料二甲苯催化剂为 6 : 3. 9 : o. i ; ②接枝改性将步骤①得到的已降解的聚苯乙烯溶液投入反应釜内，加热到60°C 士2t:时，在反应釜内先加入引发剂过氧化环己酮，搅拌下依次滴加柔性单体丙烯酸-2-乙基己酯、功能性单体丙烯酸e-羟丙脂、增进附着力单体甲基丙烯酸縮水甘油酯， 对已降解的聚苯乙烯进行接枝改性，每种单体加完都必须搅拌反应0. 5h后，再滴加下一种 单体，同时在整个滴加过程，反应体系温度保持在6(TC 士2t:且用4，4'-亚甲基二苯胺控 制反应体系pH值在7. 6 7. 8之间，所有单体滴加完毕后，再用苯甲酸将反应釜内物料的 pH值调至6. 5即制得涂料用树脂； 所用各原料的质量比如下，已降解的聚苯乙烯溶液(60质量％ ):丙烯酸-2-乙基己酯丙烯酸e-羟丙脂甲基丙烯酸縮水甘油酯过氧化环己酮为 6i : ii : 19 : 7 : 2。 实施例2配制双组分涂料 按质量％计的涂料配方如下 树脂(实施例1制)60，钛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方法，其特征在于，先将废旧聚苯乙烯塑料降解，制成１４５℃粘度为１００～２００ｃｐｓ且固体含量为５０～６５质量％的已降解的聚苯乙烯溶液，再用过氧化环己酮为引发剂，通过自由基聚合反应，利用柔性单体、功能性单体和增进附着力单体，依次对已降解的聚苯乙烯进行接枝改性制得涂料用树脂。

【技术特征摘要】
一种用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方法，其特征在于，先将废旧聚苯乙烯塑料降解，制成145℃粘度为100～200cps且固体含量为50～65质量％的已降解的聚苯乙烯溶液，再用过氧化环己酮为引发剂，通过自由基聚合反应，利用柔性单体、功能性单体和增进附着力单体，依次对已降解的聚苯乙烯进行接枝改性制得涂料用树脂。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性单体是丙烯酸-2-乙基己酯、丙 烯酸甲酯、丙烯酸丁酯中的一种；所述功能性单体是丙烯酸_P _羟丙酯、丙烯酸_ 13 _羟乙 酯、甲基丙烯酸_P _羟丙酯、甲基丙烯酸_P _羟乙酯中的一种；所述增进附着力单体是甲 基丙烯酸縮水甘油酯或丙烯酸縮水甘油酯。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述柔性单体是丙烯酸-2-乙基己酯；所 述功能性单体是丙烯酸-P _羟丙酯；所述增进附着力单体是甲基丙烯酸縮水甘油酯。4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，具体操作如下① 降解将清洗、晾干后的废旧聚苯乙烯塑料，溶解于二甲苯中投入反应釜内，加入催 化剂并加热至回流，在回流状态下降解，直至145t:粘度为100 200cps时，停止降解，然后 蒸出溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建国，
申请(专利权)人：常州市邦杰化工有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]