一种利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的新工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的新工艺，该工艺包括以下步骤：⑴将废聚苯乙烯塑料放入石灰水中浸泡，并经机械搅拌后取出，再用清水搅拌清洗2次，得到洁净的聚苯乙烯塑料；⑵将洁净的聚苯乙烯塑料烘干或晾干后粉碎，得到聚苯乙烯颗粒；⑶在重质芳烃油中加入聚苯乙烯颗粒，经搅拌溶解成均相后过滤，得到滤液；⑷在滤液中依次加入聚醋酸乙烯酯和松香，然后加热搅拌，直至反应完全，得到基料；⑸将复合乳化剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀后，再依次加入改性纳米SiO2、邻苯二甲酸二丁酯、钛白粉、硅酸钙，搅拌成糊状，得到色浆；⑹将基料注入色浆中搅拌后，经研磨、过滤，即得白色粘稠状的乳胶漆。本发明操作简单、所得产品性能优良。
【专利说明】一种利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的新工艺
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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】
[0005] 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。
[0006] 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15~2 5 °C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°C的条件下烘干或晾干后粉碎，得到粒 径为0. l~〇. 3 cm的聚苯乙稀颗粒； 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°C的条件下加热搅拌，直至反应完全，得到基料； ⑶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Si02、l. 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； (6)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。
[0007] 所述步骤⑶中的重质芳烃油是指炼油厂的副产品。
[0008] 所述步骤(5)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lg :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。
[0009] 所述步骤(5)中的改性纳米5102是指首先将纳米SiO 2在180~220 °C干燥8~12 h， 得到粒径为10 nm的气相纳米Si02;S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Si02，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 °C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 °C的条件下干燥4~8 h，即得。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 3、本发明以氟碳表面活性剂作为复合乳化剂的成分之一，不但赋予乳胶漆较好的 化学稳定性和机械性能，同时可改善乳胶漆的流平性和分散性。
[0013] 4、本发明将氟碳表面活性剂和辛烷基苯酚聚氧乙烯醚-10 (0P-10)复配形成复 合乳化剂，不仅可提高乳化剂的表面活性，还可减少氟碳表面活性剂的消耗量，降低生产成 本。
[0014] 5、本发明选用改性纳米SiOjP CaSiO 3为填料，除可增强膜层的坚韧强度，防止膜 层收缩龟裂外，还可增强乳胶漆的耐老化性、耐刷洗性、耐水性和抗菌性等功能。
[0015] 6、采用本发明工艺制得的乳胶漆产品，经性能检测，产品的附着力强，稳定性、耐 水性、耐酸碱性、耐刷洗性等均达到国标要求(参见表1)。
[0016] 表1乳胶漆的性能检测
【权利要求】
1. 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15~2 5 °C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°C的条件下烘干或晾干后粉碎，得到粒 径为0. l~〇. 3 cm的聚苯乙稀颗粒； 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°C的条件下加热搅拌，直至反应完全，得到基料； ⑶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Si02、l. 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； (6)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。
2. 如权利要求1所述的一种利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的新工艺，其特征在于： 所述步骤⑶中的重质芳烃油是指炼油厂的副产品。
3. 如权利要求1所述的一种利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的新工艺，其特征在于： 所述步骤⑶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lg :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。
4. 如权利要求1所述的一种利用废聚苯乙烯塑料制备乳胶漆的新工艺，其特征在于： 所述步骤⑶中的改性纳米3102是指首先将纳米5102在180~220 °C干燥8~12 h，得到粒径 为10 nm的气相纳米Si02;S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Si02，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 °C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 °C的条件下干燥4~8 h，即得。
【文档编号】C09D125/06GK104449090SQ201510015691
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2015年1月13日 优先权日:2015年1月13日
【发明者】胡浩斌, 朱治明 申请人:陇东学院