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基本信息

項(xiàng)目名稱：
由廢舊聚苯乙烯泡沫塑料制造熱熔樹脂的新工藝
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本發(fā)明是在引發(fā)劑條件下使聚苯乙烯斷鏈或產(chǎn)生自由基和醋酸乙烯酯等單體進(jìn)行接枝共聚或互穿網(wǎng)絡(luò)聚合，制得了用苯乙烯與醋酸乙烯單體不易制得的P(PS/VAc)珠狀樹脂，實(shí)現(xiàn)了廢舊聚苯乙烯塑料100％回收，如果調(diào)節(jié)配方可制得多種用途的熱熔樹脂。本發(fā)明另一先進(jìn)工藝是在制備裝置中插入旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，在線監(jiān)測(cè)和控制聚合體系的流變性或一定剪切速率下的粘度，從而攻克了聚合裝置放大時(shí)，聚合物粒子直徑很難重現(xiàn)的難題。
詳細(xì)介紹：
本發(fā)明涉及一種利用廢舊聚苯乙烯泡沫塑料生產(chǎn)改性聚苯乙烯型珠狀熱熔樹脂的新工藝，屬于合成樹脂技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是在引發(fā)劑條件下使聚苯乙烯斷鏈或產(chǎn)生自由基和醋酸乙烯酯等單體進(jìn)行接枝共聚或互穿網(wǎng)絡(luò)聚合，制得了用苯乙烯單體與醋酸乙烯單體不易制得的P(PS/VAc)珠狀樹脂，實(shí)現(xiàn)了廢舊聚苯乙烯塑料100％回收。如通過(guò)調(diào)節(jié)配方可以制得多種用途的熱熔樹脂，例如制造塑料、熱熔膠、發(fā)泡制品等。本發(fā)明的另一先進(jìn)工藝是在制備裝置中插入旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，在線監(jiān)測(cè)和控制聚合體系的流變性或一定剪切速率下的粘度，從而控制聚合物粒子的大小，就可以使在實(shí)驗(yàn)室所做的小試實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝?jiǎn)單的在大生產(chǎn)中重復(fù)，從而攻克了聚合裝置放大時(shí)，聚合物粒子直徑很難重現(xiàn)的難題。 本作品完全按照專利的示例配方范圍進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)探究，優(yōu)化方案，得出了最佳工藝配方；設(shè)計(jì)出了各種示例產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，并設(shè)計(jì)出一套完整的生產(chǎn)方案，該方案通過(guò)實(shí)驗(yàn)室階段后，目前正處于中試階段，于武漢強(qiáng)力荷新材料有限公司試生產(chǎn)的產(chǎn)品，經(jīng)多家公司企業(yè)和工廠試用后，反應(yīng)良好。

作品圖片

  • 由廢舊聚苯乙烯泡沫塑料制造熱熔樹脂的新工藝
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作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

一、目的和基本思路 本發(fā)明目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料生產(chǎn)改性聚苯乙烯型珠狀熱熔樹脂的新工藝。不僅變廢為寶，而且具體重要的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。 本發(fā)明將固體聚苯乙烯廢舊泡沫塑料與醋酸乙烯酯或以它為主單體加上丙烯酸甲酯等乙烯基單體的混合單體、水、分散劑、引發(fā)劑等在一定溫度下進(jìn)行珠狀懸浮共聚，制得改性聚苯乙烯型珠狀熱熔樹脂共聚物。 二、創(chuàng)新點(diǎn) 1.提出一種由固體聚苯乙烯和液態(tài)乙烯基單體直接制備改性聚苯乙烯型熱熔樹脂的方法。 2.提出一種在制備裝置中插入旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)從而控制聚合物粒子大小的方法。 3.苯乙烯與醋酸乙烯酯很難共聚，而使用本方法可制得相容性很好的互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物。 4.控制加入分子量調(diào)節(jié)劑可以得到多種改性聚苯乙烯樹脂。 三、技術(shù)關(guān)鍵 1. 本發(fā)明所述聚苯乙烯為廢舊聚苯乙烯泡沫或任意聚苯乙烯樹脂。所述單體包括醋酸乙烯酯等，可以是一種或多種混合。 2. 本發(fā)明所述分散劑為聚乙烯醇等水溶性有機(jī)高分子，或磷酸三鈣等不溶于水的無(wú)機(jī)粉末，或多種并用。 3. 本發(fā)明所述助分散劑為十二烷基苯磺酸鈉等。 4. 本發(fā)明所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨等水溶性引發(fā)劑，或過(guò)氧化苯甲酰等常用油溶性引發(fā)劑，或其他過(guò)氧化物引發(fā)劑，或另加還原劑與上述引發(fā)劑組成氧化還原引發(fā)劑。 四、主要技術(shù)指標(biāo) 1．外觀：透明至乳白色半透明固體（熱熔樹脂） 2. 熔點(diǎn)：65-85℃ 3. 初粘時(shí)間：3-5秒 4. 粘接強(qiáng)度（牛皮紙對(duì)牛皮紙180度剝離強(qiáng)度）：紙拉破

科學(xué)性、先進(jìn)性

一、先進(jìn)性 目前國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道苯乙烯和醋酸乙烯酯直接共聚合或者聚苯乙烯和醋酸乙烯酯直接聚合制備相容性好的樹脂的方法。本發(fā)明除了工藝簡(jiǎn)單、成本低廉之外，清潔無(wú)污染，而且合成產(chǎn)品用途廣泛。 本發(fā)明的另一先進(jìn)工藝是在制備裝置中插入旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，從而控制聚合物粒子的大小。 二、實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)以及技術(shù)性分析說(shuō)明 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了廢舊聚苯乙烯塑料100％回收。 本發(fā)明是在引發(fā)劑條件下使聚苯乙烯斷鏈或產(chǎn)生自由基和醋酸乙烯酯等單體進(jìn)行接枝共聚或互穿網(wǎng)絡(luò)聚合，從而克服了苯乙烯與醋酸乙烯酯難以共聚的技術(shù)難題。 本發(fā)明應(yīng)用流變學(xué)原理，通過(guò)在制備裝置中插入旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，在線監(jiān)測(cè)和控制聚合體系的流變性或一定剪切速率下的粘度，從而控制聚合物粒子的大小，從而攻克了聚合裝置放大時(shí)，聚合物粒子直徑很難重現(xiàn)的難題，使在實(shí)驗(yàn)室所做的小試實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎?jiǎn)單地在工業(yè)大生產(chǎn)中重復(fù)。 本發(fā)明主體材料是廢舊聚苯乙烯泡沫塑料和醋酸乙烯酯，為了優(yōu)化產(chǎn)品性能，經(jīng)研究加入氯乙烯等添加劑。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無(wú)

作品所處階段

中試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無(wú)

作品可展示的形式

樣品實(shí)物或圖片

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

一、使用說(shuō)明 本發(fā)明將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料或其他聚苯乙烯樹脂，用醋酸乙烯酯等單體溶解，然后攪拌加入分散劑和水，分散后加入引發(fā)劑進(jìn)行懸浮或珠狀聚合，反應(yīng)后期繼續(xù)分批補(bǔ)加分散劑和引發(fā)劑，使之發(fā)生更多的接枝或互穿網(wǎng)絡(luò)聚合，生成具有接枝或互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的熱熔型樹脂。 二、技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) 本發(fā)明是利用廢舊聚苯乙烯代替常規(guī)的苯乙烯單體進(jìn)行懸浮聚合，實(shí)現(xiàn)了廢棄物100％回收。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、清潔無(wú)污染，產(chǎn)品價(jià)格低廉，用途廣泛。 三、適應(yīng)范圍 本發(fā)明可利用各種廢舊聚苯乙烯塑料或任意聚苯乙烯樹脂，合成具有接枝或互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的熱熔型樹脂。并可調(diào)節(jié)配方，用于生產(chǎn)多種高附加值的熱熔樹脂。 四、推廣前景 本發(fā)明合成的熱熔型樹脂，清潔廉價(jià)，用途廣泛，市場(chǎng)需求量大，在同類產(chǎn)品中具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。不僅在很大程度上，解決了“白色污染”問(wèn)題，而且變廢為寶。據(jù)初步市場(chǎng)分析，將本發(fā)明應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)每年可產(chǎn)生高達(dá)幾億乃至幾十億的可觀經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)必將產(chǎn)生更大的社會(huì)效益。

同類課題研究水平概述

近年來(lái)由于綠色化學(xué)的節(jié)能環(huán)保理念深入人心，全世界各國(guó)人民都十分注重環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外從事廢舊聚苯乙烯泡沫塑料再生產(chǎn)、再利用的研究越來(lái)越多，并已取得了豐碩的成果。目前，廢舊聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用方法主要如下： 1.熱裂解回收苯乙烯單體法。缺點(diǎn)是能耗大，高污染，回收率低，成本高； 2.用有機(jī)溶劑溶解后加助劑做油漆或粘接劑。缺點(diǎn)是性能差，用途有限，使用的有機(jī)溶劑多污染環(huán)境； 3.直接破碎后加膠料用作隔熱材料。缺點(diǎn)是工藝粗糙，材料性能不盡人意，用途極為有限； 4.用有機(jī)溶劑溶解后加助劑和水分散成乳液作涂料。缺點(diǎn)是仍用到有機(jī)溶劑，且性能不佳。 關(guān)于利用廢舊聚苯乙烯泡沫塑料制備涂料的報(bào)道很多。CN101451042、 CN101113266等報(bào)道了防水防腐涂料的制備方法。組份均以廢棄聚苯乙烯泡沫塑料為基料，還包括松香、乙酸乙酯等。CN1054090報(bào)道了一種制備疏水型建筑涂料的方法。該涂料是將苯乙烯系樹脂或廢聚苯乙烯泡沫溶于芳香烴等合成無(wú)色透明疏水基料，再配以無(wú)機(jī)顏料而成。這些文獻(xiàn)的特點(diǎn)是加入有污染環(huán)境的有機(jī)溶劑。 利用廢舊聚苯乙烯制備膠粘劑報(bào)道很多，CN1539900報(bào)道了一種制備具有防水和粘接作用的防水冷粘膠的方法。它由主料和輔料制成，其主料有廢聚苯乙烯泡沫塑料，消泡劑等。輔料為調(diào)節(jié)主料粘稠度的粉狀建筑材料。許明通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)法在引發(fā)劑作用下使廢舊聚苯乙烯大分子鏈上引入極性基團(tuán)，加入改性劑，從而制備出一種性能優(yōu)良的熱熔型膠黏劑。 以上這些方法都加有污染環(huán)境的有機(jī)溶劑，且工藝復(fù)雜，用途有限。 利用偶聯(lián)實(shí)現(xiàn)苯乙烯單體和醋酸乙烯酯共聚的方法也很多。專利CN03131639.5報(bào)道了一種利用聚苯乙烯合成高吸水性樹脂的方法，將丙烯酸鈉溶解在適量的水中，用混合溶劑溶解聚苯乙烯，將以上兩種溶液混合在一起，加入助劑，在水浴中剪切，最終在一定溫度下固化成高吸水性樹脂。專利CN1205341公布了一種AB型嵌段共聚物的合成方法，該共聚物的A段是聚醋酸乙烯酯，B段是聚苯乙烯等聚合物，其步驟是先反應(yīng)形成預(yù)聚物，再將預(yù)聚物在催化劑存在下與乙烯基單體反應(yīng)生成發(fā)明所述的AB型嵌段共聚物。 以上文獻(xiàn)都是利用偶聯(lián)的方法實(shí)現(xiàn)苯乙烯單體和醋酸乙烯酯的共聚，目前尚沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道聚苯乙烯和醋酸乙烯酯直接共聚合的方法。
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