[发明专利]一种利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工中的废弃物资源化循环利用领域，尤其涉及一种利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的新工艺。

背景技术

聚苯乙烯塑料是现代塑料工业发展中的新型材料，具有质轻、质硬、刚性、电热绝缘性、低吸湿性及价格低廉等特点，为当今四大通用塑料之一，广泛应用于包装、防水、隔热、减震和餐饮业等领域，其产量和消费量已跃居世界泡沫塑料的前列。由于聚苯乙烯塑料是一次性使用的材料，废弃量巨大，且化学性质稳定，不易腐烂，也不易被微生物降解，若将其焚烧或掩埋，不仅会释放出一些有害物质，而且也会影响空气、水份、养份的正常循环与交换，这样会对生态系统造成严重的二次污染。

聚苯乙烯塑料是以不可再生的石油为原料合成的非极性高分子聚合物，其一次性消费会造成资源的极大浪费。在我国石油资源紧缺的情况下，如何提高废聚苯乙烯塑料的利用价值，避免环境污染仍具有可创性。

近年来，在利用废聚苯乙烯改性制备乳胶漆方面已取得了一些成果。严义芳等用有机混合溶剂溶解废聚苯乙烯塑料，通过聚醋酸乙烯酯和松香改性后制备乳胶漆；王淑霞等用有机混合溶剂溶解废聚苯乙烯塑料，以丙烯酸为改性剂，制备防火乳胶漆。但上述技术中，所用有机溶剂具有成本高、毒性大、刺激性强而难以推广应用，而且所制备的乳胶漆由于成膜性能和附着力差，在细腻性、光泽性，耐候性、耐洗刷性、耐酸碱性、耐沾污性和抗菌性等方面都不同程度地存在缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、所得产品性能优良的利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的新工艺。

为解决上述问题，本发明所述的一种利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的新工艺，包括以下步骤：

⑴将废聚苯乙烯塑料放入温度为15~25℃且质量浓度为0.10%的石灰水中浸泡50~60min，并经机械搅拌5~8 min后取出，再用清水搅拌清洗2次，得到洁净的聚苯乙烯塑料；

⑵将所述洁净的聚苯乙烯塑料在温度为25~35℃的条件下烘干或晾干后粉碎，得到粒径为0.1~0.3 cm的聚苯乙烯颗粒；

⑶在重质芳烃油中按每100 mL重质芳烃油加入45 g所述聚苯乙烯颗粒，经搅拌溶解成均相后过滤，得到滤液；

⑷在所述滤液中依次按每100 mL滤液加入8.5 g聚醋酸乙烯酯和3.2 g松香，然后在温度为50~70℃的条件下加热搅拌，直至反应完全，得到基料；

⑸将1.8 g复合乳化剂加入到20 g去离子水中，充分搅拌均匀后，再依次加入1.5g改性纳米SiO₂、1.2 g邻苯二甲酸二丁酯、4.5 g钛白粉、5.0 g硅酸钙，搅拌成糊状，得到色浆；

⑹将所述基料缓慢注入所述色浆中，以1500~2500r/min的速率搅拌，直到无油滴状物存在后，经研磨、过滤后，即得白色粘稠状的乳胶漆；所述色浆与所述基料的体积比为1 mL：8~10mL。

所述步骤⑶中的重质芳烃油是指炼油厂的副产品。

所述步骤⑸中的复合乳化剂是指将氟碳表面活性剂与辛烷基苯酚聚氧乙烯醚-10按1g：4g比例混合而成的乳化剂；所述氟碳表面活性剂是指全氟壬烯氧基苯磺酸钠。

所述步骤⑸中的改性纳米SiO₂是指首先将纳米SiO₂在180~220 ℃干燥8~12 h，得到粒径为10 nm的气相纳米SiO₂；然后将十二烷基硫酸钠溶于其质量的6~10倍去离子水中，以1500~2500 r/min搅拌10~20 min，在机械搅拌下按所述十二烷基硫酸钠质量的18~22倍加入所述气相纳米SiO₂，超声分散0.5~1.0 h；再在机械搅拌下按所述十二烷基硫酸钠质量的1~3倍加入硅烷偶联剂KH-570，并用质量浓度为5%的草酸溶液调节体系pH值至3~5，得到混合液；该混合液升温至60~80 ℃后经1500~2500r/min搅拌反应3~5 h，得到乳液；最后，所述乳液经5000~15000 r/min离心分离10~20 min，并用等体积比的无水乙醇和去离子水的混合液重复超声清洗3次，再经5000~15000 r/min离心分离，10~20 min后在温度为50~70 ℃的条件下干燥4~8 h，即得。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明中选用炼油厂的重芳烃油作为溶剂溶解废聚苯乙烯塑料，不但毒性小、污染少，还可有效利用重芳烃油，降低生产成本。

2、本发明以聚醋酸乙烯酯和松香作为改性剂，不但提高了聚苯乙烯的极性，而且增强了膜层的柔性和附着力。