专利名称：利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法
技术领域：
本发明涉及聚苯乙烯废弃物的回收再利用领域，特别是一种利用聚苯乙烯废弃物
制备白乳胶的方法。
背景技术：
聚苯乙烯具有质轻、无毒、耐酸碱、耐侯、绝热、防音、防震、易成型等特点，它被广 泛用作家用电器、仪器仪表、工艺品、易损建材等的包装材料。但这类材料通常是一次性使 用，用完后便被遗弃，形成"白色污染"。目前，聚苯乙烯废弃物的处理途径主要有掩埋焚 烧、裂解回收苯乙烯、蒸汽熔融挤压制备泡沫板材、溶剂回收聚苯乙烯等方法，这些方法有 的回收成本高、技术难度大，有的会带来二次污染。因此，寻找经济环保的回收利用方法是 处理聚苯乙烯泡沫塑料废弃物的重要途径。 聚醋酸乙烯酯乳液，俗称白乳胶，具有无毒、无污染、粘接性能好等优点广泛应用 于建筑装饰行业中木材、纸制品的粘接等。近年来由于建筑装饰行业的快速发展，白乳胶的 需求量大幅增加，醋酸乙烯酯出现供不应求的局面。若能利用聚苯乙烯废弃物代替部分醋 酸乙烯酯生产白乳胶，一方面可以为聚苯乙烯废弃物的资源化再利用提供一条经济环保的 途径，同时也可以降低白乳胶的生产成本、弥补醋酸乙烯酯的市场供应不足问题。为了实 现这一目标，国内部分研究者将聚苯乙烯泡沫塑料废弃物溶解到醋酸乙烯酯中进行乳液聚 合，制备得到聚苯乙烯/聚醋酸乙烯酯核壳乳液(陈玉坤，苏涛，贾德民，陈克复.微米级无 溶剂型PVAc/PSF核壳乳液的制备.粘接2008， 29 (2) ， 1-4)，但其潜在的应用价值尚未得到 开发。其主要原因有三个一、由于聚苯乙烯链的刚性较大，加了聚苯乙烯废弃物所得的聚 醋酸乙烯酯乳液，施胶干燥后涂层较脆，易开裂；二、由于聚苯乙烯链易氧化，导致施胶后的 涂层在干燥过程中变黄，影响外观；三、聚苯乙烯废弃物的加入量对乳液的性能影响很大， 加入量过少，乳液的黏度低，加入过多，聚苯乙烯容易析出，乳液不稳定。要将聚苯乙烯废弃 物应用到白乳胶的生产中，必须解决这三个问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的利用聚苯乙烯废弃物为原料制备聚苯乙烯/聚醋酸 乙烯酯核壳乳液技术中所存在的上述不足之处，提供了一种能克服聚苯乙烯链的刚性和易 氧化性，确保加入聚苯乙烯废弃物后所得聚醋酸乙烯酯乳液具有稳定性的利用聚苯乙烯废 弃物制备白乳胶的方法。 本发明所采用的技术方案是通过如下方式完成的一种利用聚苯乙烯废弃物制备 白乳胶的方法，制备白乳胶原料的组份包括去离子水、聚苯乙烯废弃物、聚乙烯醇、醋酸乙 烯酯、丙烯酸酯、引发剂、乳化剂、增塑剂、抗氧剂。 在上述制备白乳胶原料的组份中，制备白乳胶原料的组份的重量配比为去离子 水1010份、聚苯乙烯废弃物100 150份、聚乙烯醇50 100份、醋酸乙烯酯400 600 份、丙烯酸酯20 50份、引发剂1 5份、乳化剂5 10份、增塑剂20 50份、抗氧剂5 10份；其中，聚苯乙烯废弃物与醋酸乙烯酯的重量配比为1 : 4 8。 在上述制备白乳胶原料的组份中，聚苯乙烯废弃物为聚苯乙烯泡沫塑料废弃物、
聚苯乙烯板材废弃物及其它各种聚苯乙烯材料的无色或白色制品废弃物。 在上述制备白乳胶原料的组份中，丙烯酸酯为丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异
辛酯中的一种。 在上述制备白乳胶原料的组份中，聚乙烯醇为聚乙烯醇17-88、 17-99、20-88型号
中的一种。 在上述制备白乳胶原料的组份中，乳化剂为0P-10、十二烷基苯磺酸钠中的一种以 上。 在上述制备白乳胶原料的组份中，引发剂采用过硫酸铵、过硫酸钾中的一种。
在上述制备白乳胶原料的组份中，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛 酯中的一种。 在上述制备白乳胶原料的组份中，抗氧剂为P-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙 酸十八酯、四-P-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯 基)亚磷酸酯中的一种以上。 利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的步骤是 (1)配制醋酸乙烯酯溶液净化、粉碎、干燥后的聚苯乙烯废弃物和丙烯酸酯溶解 到醋酸乙烯酯中； (2)配制聚乙烯醇溶液将去离子水加入到反应釜中，加热至80 9(TC，搅拌状 态下，加入聚乙烯醇；加热升温至90 95t:，保温溶解1 2小时，至固体聚乙烯醇完全溶 解； (3)配制引发剂溶液将引发剂溶解到适量的去离子水中； (4)乳液聚合在55 6(TC，搅拌状态下，将乳化剂加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌 0. 5 1小时后，慢慢加入步骤(1)所配制的醋酸乙烯酯溶液总重量的15 20%和步骤(3) 所配制的引发剂溶液总重量的35 40%，加热搅拌回流反应，体系温度上升至75 78°C 时，滴加剩余的醋酸乙烯酯溶液和引发剂溶液，滴完后升温至90 92°C ，继续搅拌反应1 2小时，降温至35 4(TC，加入适量增塑剂和抗氧剂，搅拌均匀，出料即可得到白乳胶。
本发明具有以下特点 1、由于在乳液聚合时加入了适量的软单体丙烯酸酯，弥补聚苯乙烯刚性大，性脆 的缺点，提高粘接强度； 2、由于在聚合所得乳液中加入了适量的抗氧剂，抑制聚苯乙烯黄变现象；
3、所制备的白乳胶稳定性好，干燥速度快、粘接性能好，且不含甲醛、使用安全。
用本发明的方法所制备的白乳胶可广泛应用于木材及纸质材料的加工等领域。本 发明为聚苯乙烯废弃物的资源化再利用提供了一条经济环保的途径，同时又可以降低白乳 胶的生产成本、弥补醋酸乙烯酯的市场供应不足问题。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明做出进一步的说明。
实施例1
—种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其制备白乳胶的步骤是 (1)配制醋酸乙烯酯溶液120g经净化、粉碎、干燥后的聚苯乙烯泡沫塑料废弃
物加入到500g醋酸乙烯酯和30g丙烯酸丁酯的混合物中，搅拌溶解完全； (2)配制聚乙烯醇溶液将lOOOmL去离子水加入到反应瓶中，加热至80 90°C，
搅拌状态下，加入60g聚乙烯醇17-88 ;加热升温至90 95t:，保温溶解1 2小时，至固
体聚乙烯醇完全溶解； (3)配制引发剂溶液将3g过硫酸钾加入到10mL去离子水中，搅拌溶解完全；
(4)乳液聚合在55 6(TC搅拌状态下，将4g 0P-10、3g十二烷基苯磺酸钠加入 到聚乙烯醇溶液中，搅拌30分钟，慢慢加入100g醋酸乙烯酯溶液和5g引发剂溶液，加热搅 拌回流反应，体系温度上升至75 78t:时，滴加剩余的醋酸乙烯酯溶液和引发剂溶液，滴 完后升温至90 92°C ，继续搅拌反应2小时，降温至35 40°C ，加入40g邻苯甲酸二丁酯、 3g p-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯、4g三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，
搅拌均匀，出料，即可得到本发明所述的白乳胶。
实施例2 (1)配制醋酸乙烯酯溶液100g经净化、粉碎、干燥后的聚苯乙烯泡沫塑料废弃物
加入到500g醋酸乙烯酯和20g丙烯酸丁酯的混合物中，搅拌溶解完全； (2)配制聚乙烯醇溶液将1000mL去离子水加入到反应瓶中，加热至80 90°C，
搅拌状态下，加入65g聚乙烯醇17-88 ;加热升温至90 95t:，保温溶解1 2小时，至固
体聚乙烯醇完全溶解； (3)配制引发剂溶液将3g过硫酸钾加入到10mL去离子水中，搅拌溶解完全；
(4)乳液聚合在55 6(TC搅拌状态下，将4g 0P-10、3g十二烷基苯磺酸钠加入 到聚乙烯醇溶液中，搅拌30分钟，慢慢加入90g醋酸乙烯酯溶液和5g引发剂溶液，加热搅 拌回流反应，体系温度上升至75 78t:时，滴加剩余的醋酸乙烯酯溶液和引发剂溶液，滴 完后升温至90 92°C ，继续搅拌反应2小时，降温至35 40°C ，加入30g邻苯甲酸二丁酯、 2g p-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯、4g三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，
搅拌均匀，出料，即可得到本发明所述的白乳胶。
实施例3 (1)配制醋酸乙烯酯溶液110g经净化、粉碎、干燥后的聚苯乙烯泡沫塑料废弃物
加入到580g醋酸乙烯酯和25g丙烯酸丁酯的混合物中，搅拌溶解完全； (2)配制聚乙烯醇溶液将1000mL去离子水加入到反应瓶中，加热至80 90°C，
搅拌状态下，加入65g聚乙烯醇20-88 ;加热升温至90 95。C，保温溶解1 2小时，至固
体聚乙烯醇完全溶解； (3)配制引发剂溶液将4g过硫酸铵加入到10mL去离子水中，搅拌溶解完全；
(4)乳液聚合在55 6(TC搅拌状态下，将5g 0P-10、3g十二烷基苯磺酸钠加入 到聚乙烯醇溶液中，搅拌30分钟，慢慢加入100g醋酸乙烯酯溶液和5g引发剂溶液，加热搅 拌回流反应，体系温度上升至75 78t:时，滴加剩余的醋酸乙烯酯溶液和引发剂溶液，滴 完后升温至90 92°C ，继续搅拌反应2小时，降温至35 40°C ，加入40g邻苯甲酸二辛酯、 3g四-P-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯、4g三(2，4-二叔丁基苯基)亚 磷酸酯，搅拌均匀，出料，即可得到本发明所述的白乳胶。
实施例4 (1)配制醋酸乙烯酯溶液120g经净化、粉碎、干燥后的聚苯乙烯泡沫塑料废弃物
加入到600g醋酸乙烯酯和30g丙烯酸辛酯的混合物中，搅拌溶解完全； (2)配制聚乙烯醇溶液将lOOOmL去离子水加入到反应瓶中，加热至80 90°C，
搅拌状态下，加入65g聚乙烯醇17 99 ;加热升温至90 95。C，保温溶解1 2小时，至
固体聚乙烯醇完全溶解； (3)配制引发剂溶液将4g过硫酸铵加入到10mL去离子水中，搅拌溶解完全；
(4)乳液聚合在55 6(TC搅拌状态下，将4g 0P-10、3g十二烷基苯磺酸钠加入 到聚乙烯醇溶液中，搅拌30分钟，慢慢加入100g醋酸乙烯酯溶液和5g引发剂溶液，加热搅 拌回流反应，体系温度上升至75 78t:时，滴加剩余的醋酸乙烯酯溶液和引发剂溶液，滴 完后升温至90 92°C ，继续搅拌反应2小时，降温至35 40°C ，加入40g邻苯甲酸二丁酯、 3gP-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯、4g三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，
搅拌均匀，出料，即可得到本发明所述的白乳胶。
实施例5 (1)配制醋酸乙烯酯溶液100g经净化、粉碎、干燥后的聚苯乙烯泡沫塑料废弃物
加入到400g醋酸乙烯酯和20g丙烯酸异辛酯的混合物中，搅拌溶解完全； (2)配制聚乙烯醇溶液将1000mL去离子水加入到反应瓶中，加热至80 90°C，
搅拌状态下，加入60g聚乙烯醇20 88 ;加热升温至90 95。C，保温溶解1 2小时，至
固体聚乙烯醇完全溶解； (3)配制引发剂溶液将2g过硫酸铵加入到10mL去离子水中，搅拌溶解完全；
(4)乳液聚合在55 6(TC搅拌状态下，将4g 0P-10、3g十二烷基苯磺酸钠加入 到聚乙烯醇溶液中，搅拌30分钟，慢慢加入100g醋酸乙烯酯溶液和4g引发剂溶液，加热搅 拌回流反应，体系温度上升至75 78t:时，滴加剩余的醋酸乙烯酯溶液和引发剂溶液，滴 完后升温至90 92°C ，继续搅拌反应2小时，降温至35 40°C ，加入40g邻苯甲酸二丁酯、 3gP-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯、4g三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯， 搅拌均匀，出料，即可得到本发明所述的白乳胶。
权利要求
一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其特征在于制备白乳胶原料的组份包括去离子水、聚苯乙烯废弃物、聚乙烯醇、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、引发剂、乳化剂、增塑剂、抗氧剂。
2. 根据权利要求1所述的一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其特征在于 制备白乳胶原料的组份的重量配比为去离子水1010份、聚苯乙烯废弃物100 150份、聚乙烯醇50 100份、醋酸乙烯酯400 600份、丙烯酸酯20 50份、引发剂1 5份、乳 化剂5 10份、增塑剂20 50份、抗氧剂5 10份，其中，聚苯乙烯废弃物与醋酸乙烯酯 的重量配比为1 : 4 8。
3. 根据权利要求1所述的一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其特征在于在制备白乳胶原料的组份中，聚苯乙烯废弃物为聚苯乙烯泡沫塑料废弃物、聚苯乙烯板材 废弃物及其它各种聚苯乙烯材料的无色或白色制品废弃物。
4. 根据权利要求1所述的一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其特征在于在制备白乳胶原料的组份中，丙烯酸酯为丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯中的一 种。
5. 根据权利要求1所述的一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其特征在于在制备白乳胶原料的组份中，聚乙烯醇为聚乙烯醇17-88、 17-99、20-88型号中的一种。
6. 根据权利要求1所述的一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其特征在于 在制备白乳胶原料的组份中，乳化剂为OP-10、十二烷基苯磺酸钠中的一种以上。
7. 根据权利要求1所述的一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其特征在于在制备白乳胶原料的组份中，引发剂采用过硫酸铵、过硫酸钾中的一种。
8. 根据权利要求1所述的一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其特征在于在制备白乳胶原料的组份中，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种。
9. 根据权利要求1所述的一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其特征在于在制备白乳胶原料的组份中，抗氧剂为P-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯、 四-P-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸 酯中的一种以上。
10. 根据权利要求1所述的一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法，其特征在于 利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的步骤是(1) 配制醋酸乙烯酯溶液净化、粉碎、干燥后的聚苯乙烯废弃物和丙烯酸酯溶解到醋 酸乙烯酯中；(2) 配制聚乙烯醇溶液将去离子水加入到反应釜中，加热至80 9(TC，搅拌状态下， 加入聚乙烯醇；加热升温至90 95t:，保温溶解1 2小时，至固体聚乙烯醇完全溶解；(3) 配制引发剂溶液将引发剂溶解到适量的去离子水中；(4) 乳液聚合在55 6(TC，搅拌状态下，将乳化剂加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌 0. 5 1小时后，慢慢加入步骤(1)所配制的醋酸乙烯酯溶液总重量的15 20%和步骤(3) 所配制的引发剂溶液总重量的35 40%，加热搅拌回流反应，体系温度上升至75 78°C 时，滴加剩余的醋酸乙烯酯溶液和引发剂溶液，滴完后升温至90 92°C ，继续搅拌反应1 2小时，降温至35 4(TC，加入适量增塑剂和抗氧剂，搅拌均匀，出料即可得到白乳胶。
全文摘要
本发明涉及聚苯乙烯废弃物的回收再利用领域，特别是一种利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法。本发明的目的是针对现有的利用聚苯乙烯废弃物为原料制备聚苯乙烯/聚醋酸乙烯酯核壳乳液技术中所存在的不足之处，提供了一种能克服聚苯乙烯链的刚性和易氧化性，确保加入聚苯乙烯废弃物后所得聚醋酸乙烯酯乳液具有稳定性的利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的方法。本发明利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的组份包括去离子水、聚苯乙烯废弃物、聚乙烯醇、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、引发剂、乳化剂、增塑剂、抗氧剂。本发明利用聚苯乙烯废弃物制备白乳胶的步骤是(1)配制醋酸乙烯酯溶液；(2)配制聚乙烯醇溶液；(3)配制引发剂溶液；(4)乳液聚合。
文档编号C08K5/526GK101787102SQ20101003970
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月4日 优先权日2010年1月4日
发明者仝水田, 林大勤, 罗虹, 肖孝辉, 艾文 申请人:浙江师范大学