CN1156545C - 无毒无污染聚苯乙烯涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
无毒无污染聚苯乙烯涂料配料重量组成为：废塑料聚苯乙烯10～15、酯、醚溶剂40～80、改性剂13～22、引发剂1～3、催化剂0.5～1，其中酯、醚溶剂有丙二醇醚、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯；改性剂有甲基丙烯酸丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、植物油；引发剂有过氧化苯甲酰；催化剂有环烷酸锌。制备方法简单易行，将聚苯乙烯加溶剂溶解后的滤液中加入除乙酸乙酯之外的所有配料，加热反应后，冷却过滤，向滤液中加入乙酸乙酯调节粘度后得产品。利用废旧聚苯乙烯塑料，变废为宝，涂料无毒、无污染，附着力强，成膜性好，装饰效果好，施工性能好，质量好，应用于多种物体的表面，有着很好的装饰和防护作用。
Description
技术领域
本发明提供一种无毒无污染聚苯乙烯涂料(也称为漆)及其制备方法。
背景技术
废旧聚苯乙烯塑料已造成很大的环境污染，是全社会各方人士致力解决的问题。目前，用其制备涂料，是一种很好的利用方式。要制备成涂料，就需要首先将聚苯乙烯进行溶解，但是，现在使用的溶解溶剂均是苯、甲苯、二甲苯等的芳烃溶剂，有毒，又有强烈刺激性气味，对人身和环境都会带来很大的危害。并且，现有的该类涂料，一方面，附着力差，尤其是对金属的附着力更差，易从物体表面脱落，直接影响了应用性能。另一方面，产品成膜性差，致使表面不光滑，影响装饰效果，又施工性能差，实干、固化时间要么很短，未等处理完毕即固化了，要么很长，在很长时间内都不能干燥定型。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用废旧聚苯乙烯塑料制备的无毒无污染涂料，附着力强，成膜性好，装饰效果好，施工性能好；同时提高了简单易行的制备方法。
本发明所述的无毒无污染聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 10～18、 酯、醚溶剂 40～80、
改性剂 13～22、 引发剂 1～3、
催化剂 0.5～1。
其中：酯、醚溶剂有丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯；改性剂有甲基丙烯酸丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、植物油；引发剂有过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、过硫酸铵；催化剂有环烷酸锌、环烷酸钴、环烷酸锰。
所述的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成可以为：
废塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇乙醚 30～50、
乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、
蓖麻油 3～5、 邻苯二甲酸二辛酯 5～7、
过氧化苯甲酰 1～3、 环烷酸锌 0.5～1。
最佳配料为：
废塑料聚苯乙烯 11～16、 丙二醇乙醚 35～40、
乙酸乙酯 18～22、 甲基丙烯酸丁酯 6～8、
蓖麻油 3～5、 邻苯二甲酸二辛酯 5～7、
过氧化苯甲酰 1～3、 环烷酸锌 0.5～1。
也可以为：
废塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇丙醚 30～50、
乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、
蓖麻油 3～5、 邻苯二甲酸二辛酯 5～7、
过硫酸铵 1～3、 环烷酸锌 0.5～1。
也可以为：
废塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇甲醚 30～50、
乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、
蓖麻油 3～5、 邻苯二甲酸二辛酯 5～7、
过氧化环己酮 1～3、 环烷酸钴 0.5～1。
也可以为：
废塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇丙醚 30～50、
乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、
蓖麻油 3～5、 邻苯二甲酸二辛酯 5～7、
过氧化环己酮 1～3、 环烷酸锰 0.5～1。
也可以为：
废塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇丁醚 30～50、
乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、
蓖麻油 3～5、 邻苯二甲酸二辛酯 5～7、
过硫酸铵 1～3、 环烷酸锌 0.5～1。
所述的聚苯乙烯涂料的制备方法简单易行，包括配料、溶解、沉淀、加热反应、冷却过滤，其特征在于向聚苯乙烯溶解后的滤液中加入除乙酸乙酯之外的所有配料，加热反应后，再冷却过滤，向滤液中加入乙酸乙酯调节粘度后得产品。
最佳控制为：反应过程中需要不断搅拌，反应温度50～120℃，时间1.5～2小时。
本发明中没有使用苯、甲苯、二甲苯等芳烃溶剂，而选用了无毒溶剂，从本质上解决了毒性、污染问题。
废塑料聚苯乙烯为非极性巨型分子，结构几乎没有极性基团存在，因此附着力差。我们配料中加入了具有极性基团的树脂作为改性剂，如丙烯酸酯共聚物、植物油等，使其形成“互穿聚合物网络”(称IPN)。活性极性基团有羟基-OH、酰胺基-CONH2、羧基-COOH等。通过改性处理，大大增强了聚苯乙烯涂料涂膜的成膜性，对物体的附着力，同时也增加了涂膜的强度和耐候性、耐晒性等，这样的改性就象在铁中加入了其它金属元素形成了合金一样，性能有实质性的飞跃，也可称为“聚合物合金”。甲基丙烯酸丁酯、蓖麻油、邻苯二甲酸二辛酯都能明显提高涂料的附着力，邻苯二甲酸二辛酯对改善涂料涂膜的柔韧性，也具有较好的促进作用。
组成中的引发剂和催化剂，有助于使配料达到我们的设计要求。
配料中除废旧聚苯乙烯为废物利用外，其它均可直接购买。
本发明涂料作为基础涂料(也可称为清漆)，可以单独使用，也可以配入颜料、钛白粉、滑石粉填料等制备成彩色涂料(也称为色漆)使用。可根据具体情况调制，应用于多种物体表面上，直接涂在木制品表面作装饰之用，涂在钢、铁等金属制品表面作防护涂料，避免生锈，使金属制品永保明亮的金属光泽，彩色涂料用于装饰内外墙壁。为了实现一些特殊的性能，可在配料中添加相应的功能添加剂，如添加阻燃剂增强阻燃性，添加香酯调节气味等等。本发明涂料也可广泛应用在化工设备、各种管道、桥梁、电塔、车、船、码头等设施上。
经检测，本发明涂料技术指标全部符合国家标准要求，具体指标参数见表1。
表1、本发明涂料技术指标检测报告表
| 序号 | 检验项目 | 单位 | 技术要求 | 检测结果 | 单项评定 |
| 1 | 成膜颜色和外观 | / | 平整光滑 | 平整光滑 | 合格 |
| 2 | 粘度(涂4粘度计) | S | ＞80 | 179 | 合格 |
| 3 | 干燥时间(实干) | 小时 | ＜5 | 2 | 合格 |
| 4 | 硬度(双摆) | / | ＞0.4 | 0.5 | 合格 |
| 5 | 柔韧性 | mm | 1～2 | 1 | 合格 |
| 6 | 冲击强度 | cm | 40～50 | 50 | 合格 |
| 7 | 附着力(划圈法) | 级 | 2～3 | 2 | 合格 |
| 8 | 气味 | / | 无毒芳香味 | 无毒芳香味 | 合格 |
本发明利用了废旧聚苯乙烯塑料，消除聚苯乙烯对环境的污染，变废为宝，涂料无毒、无污染，附着力强，成膜性好，装饰效果好，施工性能好，质量好，可广泛应用于多种物体的表面，有着很好的装饰和防护作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 16、 丙二醇乙醚 40、
乙酸乙酯 20、 甲基丙烯酸丁酯 8、
ccc蓖麻油 4、 邻苯二甲酸二辛酯 6、
过氧化苯甲酰 2、 环烷酸锌 0.8。
制备方法：将废旧聚苯乙烯塑料洗净，添加丙二醇乙醚溶剂，搅拌溶解后沉淀取滤液；向滤液中加入甲基丙烯酸丁酯、蓖麻油和邻苯二甲酸二辛酯改性剂，及引发剂过氧化苯甲酰和催化剂环烷酸锌，加热，不断搅拌，温度80℃，时间1.9小时；反应后常压冷却过滤，向滤液中加入乙酸乙酯，调节粘度后得产品。
实施例2、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 13、 丙二醇乙醚 35、
乙酸乙酯 22、 甲基丙烯酸丁酯 7、
蓖麻油 3、 邻苯二甲酸二辛酯 7、
过氧化苯甲酰 1.5、 环烷酸锌 0.6。
制备方法：反应温度100℃，时间1.5小时；其它同实施例1。
实施例3、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 15、 丙二醇乙醚 38、
乙酸乙酯 19、 甲基丙烯酸丁酯 8、
蓖麻油 5、 邻苯二甲酸二辛酯 6、
过氧化苯甲酰 1、 环烷酸锌 0.5。
制备方法：反应温度70℃，时间1.6小时；其它同实施例1。
实施例4、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 12、 丙二醇丙醚 25、
乙酸乙酯 33、 甲基丙烯酸丁酯 9、
蓖麻油 3、 邻苯二甲酸二辛酯 5、
过氧化苯甲酰 2.5、 环烷酸锌 0.6。
制备方法：将废旧聚苯乙烯塑料洗净，添加丙二醇丙醚溶剂，搅拌溶解后沉淀取滤液；向滤液中加入甲基丙烯酸丁酯、蓖麻油和邻苯二甲酸二辛酯改性剂，及引发剂过氧化苯甲酰和催化剂环烷酸锌，加热，不断搅拌，温度105℃，时间1.5小时；反应后常压冷却过滤，向滤液中加入乙酸乙酯，调节粘度后得产品。
实施例5、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 14、 丙二醇丙醚 42、
乙酸乙酯 26、 甲基丙烯酸丁酯 7、
蓖麻油 5、 邻苯二甲酸二辛酯 6、
过氧化苯甲酰 3、 环烷酸锌 0.7。
制备方法：反应温度60℃，时间2小时；其它同实施例4。
实施例6、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 12、 丙二醇丙醚 39、
丙二醇甲醚醋酸酯 24、 甲基丙烯酸丁酯 6、
蓖麻油 5、 邻苯二甲酸二辛酯 7、
过氧化苯甲酰 3、 环烷酸锌 0.8。
制备方法：反应温度90℃，时间1.6小时；其它同实施例4。
实施例7、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 13、 丙二醇甲醚醋酸酯 36、
乙酸乙酯 28、 甲基丙烯酸丁酯 7、
蓖麻油 4、 邻苯二甲酸二辛酯 6、
过氧化苯甲酰 2、 环烷酸锌 0.7。
制备方法：反应温度110℃，时间1.5小时；其它同实施例4。
实施例8、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 16、 丙二醇甲醚 35、
乙酸乙酯 16、 甲基丙烯酸丁酯 7、
蓖麻油 3、 邻苯二甲酸二辛酯 7、
过氧化环己酮 1.5、 环烷酸钴 0.6。
制备方法参数：反应温度90℃，时间1.5小时。
实施例9、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 17、 丙二醇丙醚 38、
乙酸乙酯 22、 甲基丙烯酸丁酯 7、
蓖麻油 3、 邻苯二甲酸二辛酯 7、
过氧化环己酮 1.5、 环烷酸锰 0.6。
制备方法参数：反应温度105℃，时间1小时。
实施例10、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 18、 丙二醇丁醚 40、
乙酸乙酯 23、 甲基丙烯酸丁酯 8、
蓖麻油 3、 邻苯二甲酸二辛酯 7、
过硫酸铵 1.5、 环烷酸锌 0.6。
制备方法参数：反应温度110℃，时间1小时。
实施例11、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 12、 丙二醇甲醚 36、
乙酸乙酯 20、 甲基丙烯酸丁酯 7、
蓖麻油 3、 邻苯二甲酸二辛酯 6、
过氧化苯甲酰 1.5、 环烷酸锌 0.6。
制备方法参数：反应温度100℃，时间1.2小时。
实施例12、本发明所述的的聚苯乙烯涂料，其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 15、 丙二醇丙醚 33、
乙酸乙酯 19、 甲基丙烯酸丁酯 7、
蓖麻油 3、 邻苯二甲酸二辛酯 7、
过氧化苯甲酰 2、 环烷酸锌 0.6。
制备方法参数：反应温度80℃，时间1.5小时。
Claims (3)
1、一种无毒无污染聚苯乙烯涂料，其特征在于其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇乙醚 30～50、
乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、
蓖麻油 3～5、 邻苯二甲酸二辛酯 5～7、
过氧化苯甲酰 1～3、 环烷酸锌 0.5～1。
2、根据权利要求1所述的聚苯乙烯涂料，其特征在于其配料重量组成为：
废塑料聚苯乙烯 11～16、 丙二醇乙醚 35～40、
乙酸乙酯 18～22、 甲基丙烯酸丁酯 6～8、
蓖麻油 3～5、 邻苯二甲酸二辛酯 5～7、
过氧化苯甲酰 1～3、 环烷酸锌 0.5～1。
3、根据权利要求1所述的聚苯乙烯涂料的制备方法，包括配料、溶解、沉淀、加热反应、冷却过滤，其特征在于向聚苯乙烯溶解后的滤液中加入除乙酸乙酯之外的所有配料，加热反应，反应过程中需不断搅拌，反应温度为50～120℃，反应时间为1.5～2小时，反应后再冷却过滤，向滤液中加入乙酸乙酯调节粘度后得产品。
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