專利名稱：由廢舊聚苯乙烯泡沫塑料制造苯丙乳液的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用廢舊聚苯乙烯泡沫塑料制備苯丙乳液的方法。聚苯乙烯泡沫塑料是優良的隔熱、吸音、防震、包裝材料，世界每年的聚苯乙烯產量已達數百萬噸，由于它性質穩定，不易自然降解，所以由于大量聚苯乙烯泡沫包裝飯盒和包裝部分材料累積引起的“白色污染”日益嚴重，回收利用潛力和意義極大，現有的回收方法主要有以下幾種①高溫裂解回收聚苯乙烯單體；②高溫裂解催化重整制輕質燃油或溶劑；③直接加溶劑和增塑劑等助劑制成溶劑型涂料或膠粘劑；④在③的基礎上，加乳化劑、保護膠和水制成乳液型涂料或膠粘劑。前兩種由于現有技術尚不夠成熟，回收利用收率很低，后兩種由于添加劑與聚苯乙烯只是簡單混合，所得產品性能和用途有限，且含有較多的有機溶劑，污染環境。
本發明是將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料或其它任意聚苯乙烯樹脂，用(甲基)丙烯酸(酯)單體溶解，必要時可加少許惰性溶劑作輔助溶解劑，然后在攪拌下加乳化劑、保護膠和水，采用強力乳化手段使之乳化，并加引發劑使之發生接枝或互穿網絡聚合，生成具有接枝和互穿網絡性能的聚合物乳液，這種聚合物乳液與從苯乙烯單體與丙烯酸酯單體共聚而得的苯丙乳液化學組成相同，物理性能相似，但由于用廢舊聚苯乙烯代替常規苯丙乳液生產中的苯乙烯單體，使廢舊聚苯乙烯相當于100％回收利用，使產品成本大幅度下降，它可廣泛用于建筑內外墻和防水涂料，造紙用上光涂料及各類無紡布生產用的膠粘劑等，因此本發明中產物的“苯丙乳液”名稱可也以叫別的名稱，例如可以叫苯丙乳膠液、苯丙膠乳、接枝苯丙乳液、新型苯丙乳液、苯丙涂飾劑、苯丙樹脂、苯丙膠粘劑等等。
本發明所采用的(甲基)丙烯酸(酯)可以是單一的單體，也可以是多種混合單體，但最好采用較多的玻璃化轉變溫度比聚苯乙烯低一些的單體，例如(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸二乙基已酯或辛酯，還可加入少量親水性單體，例如(甲基)丙烯酸、丙烯酸羥乙酯或羥丙酯，如果需制成自交聯型的聚合物乳液產品，還應加入少量丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺、丁氧基丙烯酰胺等，輔助溶劑應盡可能不用或少用，只有當聚苯乙烯與單體溶混性不好或所得溶液粘度過大時方可用適當輔助溶劑。
乳化劑可以是任意單一的乳化劑或幾種乳化劑的混合物，例如采用單一的陰離子型乳化劑十二烷基硫酸鈉或它與非離子型乳化劑OP-10按10∶1～1∶10比例的復合型乳化劑，必要時可加入少許多羧基或多羥基高聚物作聚物保護膠，例如聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、聚(甲基)丙烯酸鹽等，當所用乳化劑與保護膠能溶于所用的單體或溶劑時，可先將它們加入單體或溶劑中一起與聚苯乙烯溶混，然后加水乳化，當所用乳化劑與保護膠不溶于單體和溶劑時，則隨水一起加入后進行乳化。
關于乳化方法一般需用具有強烈分散、剪切的方法，主要有利用普通反應釜高速攪拌法、利用具有高速高剪切性的各種特制乳化分散設備，例如帶導流筒的高剪切乳化設備、膠體磨、高壓均化器、超聲波乳化器等，可以單用一種方法，也可以幾種方法并用。例如可先用高速攪拌使物料作初級乳化分散，再使進入膠體磨或高壓均化器或超聲波乳化器，所制得的聚合物單體混合乳液引入反應器中加入引發劑，在攪拌和加熱等條件下使之聚合，即得苯丙乳液，可使聚合散熱方便，聚合物單體混合乳液及引發劑可連續或分批進入反應器。
下面舉例說明本說明幾種典型產品的配方。
配方一作建筑屋面防水、內、外墻涂料和紙張涂飾劑的苯丙乳液
配方二作自交聯涂料印花粘合劑用的苯丙型涂料印花粘合劑<
配方三作水基型烘漆用的苯丙膠乳
上述三個配方中序號1與2是主原料，2作為軟單體，而3作為硬單體，調節苯丙乳液的軟硬度，序號4是親水單體，多加可使乳液穩定性提高，但產品膠膜耐水性下降，序號5與6是乳化劑，其總用量一般在主原料的3-5％，用量多，乳液穩定性增加，且為使穩定性增加，還可以另外加入保護膠，例如PVA等，但均使產品膠膜耐水性下降。序號7是單獨的過氧化物引發劑，其反應溫度一般在65-85C為宜，本配方在80℃最佳。而配方三中序號10是還原劑，10與7并用屬于氧化一還原引發體系，其引發活性高，所需溫度低，其反應溫度一般在30-55℃為宜，本配方在45℃最佳。配方二與三中的9號原料是自交聯單體，可增加產品膠膜的強度和耐水性，用量一般在主原料的0.1-10％，原料水加的多少可使所得乳液的總固體含量得到調整，一般總固物含量控制在20-60％為宜。
權利要求
1．由廢舊聚苯乙烯泡沫塑料制造苯丙乳液的方法。它是將廢舊聚苯乙烯加(甲基)丙烯酸(酯)及苯乙烯等單體溶解，必要時可加少量溶劑輔助溶解，攪拌下加乳化劑、保護膠和水，經初步乳化分散后，再用強力乳化手段，使之乳化，并加引發劑等，使之發生聚合，生成具有接枝和互穿網絡結構的苯丙乳液，產品可作為建筑和紙張涂料，也可作為膠粘劑。
2．第1項權利要求中的廢舊聚苯乙烯泡沫塑料可以包括任意聚苯乙烯樹脂。
3．第1項權利要求中的最終產物名稱“苯丙乳液”也可以是別的名稱。
4．第1項權利要求中的(甲基)丙烯酸(酯)單體，可以是單一的單體，也可以是多種混合單體，還可以含有少量的其它單體，例如丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺、丁氧基丙烯酰胺等。
5．第1項權利要求中的乳化劑、保護膠，可以只用其中的一種，也可以二者的多種共用。
6．第1項權利要求中的強力乳化手段是指普通反應釜高速攪拌、特制乳化分散設備例如帶導流筒的高剪切乳化設備、膠體磨、高壓均化器、超聲波乳化器等，可以用其中一種方法，也可以幾種并用。
全文摘要
本發明涉及一種由廢舊聚苯乙烯泡沫塑料制造苯丙乳液的方法,它是將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料加丙烯酸(酯)單體溶解,加乳化劑、水等,用高強度乳化手段乳化后加引發劑,使之進行乳液聚合,制成一種特殊的苯丙乳液,可以代替普通苯丙乳液作建筑屋面、內、外墻、造紙涂料及膠粘劑之用,由于用廢舊聚苯乙烯代替常規苯丙乳液生產中的苯乙烯單體,從而使廢舊聚苯乙烯相當于100%回收利用,且使產品成本大幅度下降。
文檔編號C08J3/24GK1215067SQ9710927
公開日1999年4月28日 申請日期1997年10月20日 優先權日1997年10月20日
發明者艾照全, 管蓉, 何培新, 程時遠 申請人:湖北大學