废旧聚苯乙烯泡沫塑料制备胶粘剂的研究刘海龙曾舟华余双强(黄冈师范学院，黄冈438000)摘要利用废山聚苯乙烯泡沫幫料制备胶粘剂,讨论了低毒混合溶剂的配制和改性剂的 选择等工艺条件所制得的胶粘剂质优价廉关键词泡沫須料聚苯乙烯胶粘剂塑料因具有许多优异的性能，而被广泛应用于各领域由于其制造和加工所耗能量一 •般低 于其它吊用材料,因此发展很快，到20世纪80年代其体积总产量就己超过金屈材料聚苯 乙烯泡沫塑料(EPS)M有良好的耐水性、耐化学药品性、电绝缘性、抗震性、隔热性以及生 产技术成熟、成本低廉等特点,可用于制造仪器外壳、隔热保温材料及用于防震包装和一次 性餐盒等，英使用量止在逐年增长我国仅用于电视机包装的EPS每年废弄量就达1・5万t山于废刖EPS不易腐烂,也不易被微生物降解，□密度低、体积大，对其收集和处理都存在 •-定的困难，因此对环境的污染也日益突出另外,这种对EPS的一•次性使用,也是一种资源 的极大浪费曲于进入环境的废型料数量大、利啖多，其处理方法各有不同，如焚烧处理法、堆积掩埋 法、光生物分解法、裂解冋收法等如何有效合理地利用废旧EPS资源是一个急需解决的 问题若将其焚毁,必须建造特殊的高效焚烧炉，产生的有毒气体述会造成严重的大气污染; 若埋入土中，必须先进行粉碎,不仅费工费时，而且造成资源的浪费;若将其净化、粉碎、挤出 造粒做再生艘料，或密闭加热裂解冋收苯乙烯单体,设备投资很大，所得产品性能较差，经济效 益不高。
20世纪70年代初，日本、美国己开始进行废IU EPS的工业化处理，但当时仅以消 除废料污染为目的，采用了焚烧深埋、光解或生物降解等处理方法目前我国废蜩料的冋收利用率仅为10%,远远低于工业发达国家如何对■废旧EPS冋收 再利用，变废为宝，减少污染，是近年来人们一•直关注和探讨研究的重要课题笔者利用废旧 EPS制备胶粘剂，该胶粘剂可用于木材、纸制品、玻璃制品和口用須料制品等，具有粘接强度 高、干燥快、透明、耐水、耐酸碱、成本低且使用方便等特点1实验部分1. 1主要原材料乙酸乙酯:工业品，临沂瑞兴化工有限公司；三氯甲烷:工业品，北京京洲化工厂；氧化锌:化学纯,辽宁海泰科技发展有限公司1. 2仪器、设备恒温水浴:BH8101型,杭州保恒恒温技术有限公司；电动搅拌机：SG3041型，上海硕光电子科技有限公司1. 3胶粘剂的制备(1) 废IM EPS的处理废旧EPS表而不同程度粘附有油污及杂质，必须加以清洗其方法为:将废旧EPS在热 碱水中浸泡一定时间，然后机械搅拌5-8min,使之相互碰撞和摩擦以达到去污的目的収出 放入清水池中搅拌清洗5 min,清洗两次，最后将其烘干或晾干2) 胶粘剂的制备将经过处理的废旧EPS磨成碎片,称重;将一定量的乙酸乙酯、甲苯和三氯甲烷混合均匀; 然后将废旧EPS碎片加入到混合液中，40- 50°C水浴加热。
充分搅拌后加入一•定量的增粘 剂及氧化锌，即可制得胶粘剂整个反应约持续1 ho1. 4性能测试在两个聚苯乙烯(PS)试样的衣面涂上0. 01mm厚的胶粘剂，室温放置3 min后将两个 试样粘结在-•起并夹紧，室温放置10 h得到粘结试样•然后利用拉力机测试粘结试样的剪切 强度2结果与讨论2. 1溶剂的选择利用废IU EPS溶于有机溶剂制成PS胶粘剂的关键是要选择好适合的溶剂溶剂的选择 首先应遵循相似相溶的原理，即极性溶剂溶解极性溶质，非极性溶剂溶解非极性溶质;另外还 耍考虑溶解度参数和溶剂的沸点高低，并尽对能地使用复合溶剂，以调整胶粘剂的固化速度 废IH EPS溶解于芳坯氯代坯、竣酸酯、酮等大部分有机溶剂中［7］废IH EPS所用溶剂的 确定主要从以下几个方面考虑:首先，溶剂要刘.EPS及改性剂有良好的溶解能力，对添料有良 好的分散性能;其次,溶剂最好能够改善胶粘剂的性能;第三,所用的溶剂要低毒、价廉、易得 安全两种材料的溶解度参数越相近，则溶解效果越好表1列出常见溶剂和EPS的溶解度参 数乙酸乙酯是快干溶剂，也是工业上使用的低毒性溶剂；甲苯也属低毒类溶剂;氯仿有毒，为 可疑致癌物,具有刺激性。
山表1可以看出，乙酸乙酯与EPS的溶解度参数一致，溶解效果最 好，甲苯次之a 1常见溶剂和eps的溶解度参数材料溶解度参数/J- rni"3毒性EPS18 62乙酸乙酯18 62低無甲苯18 21低毒氯仿19 03有毒，可疑致癌物环己酮20 26低毒除使用单一溶剂外，还可使用混合溶剂混合 溶剂不但能增加溶解能力(用EPS在溶剂中的质量 分数表征)，还可降低成本，调节溶剂的挥发速度 等表2表3列出混合溶剂对EPS的溶解性能表2乙酸乙酯侔苯混合溶剂对EPS的溶解能力项目乙酸乙酯与耳冃苯的体积比65：3555： 4552： 4850： 5048： 5235： 65溶解能力駁647176737060表3乙酸乙聒侔苯氟仿混合溶剂对EPS的溶解能力项目乙酸乙酯、甲苯与氯勺方的体积比52： 48： 152： 48： 252： 48： 352： 48： 452： 48： 5溶解能力駁7778 5808Q 580 8山表2 口J以看出，当乙酸乙酯与甲苯的体积比为52 : 48时，所纽.成的混合溶剂的溶解能 力最大山表3可以看出，氯仿能够提高乙酸乙酯与甲苯混合溶剂的溶解能力,但氯仿的用量 增加到-淀程度后，混合溶剂的溶解能力的增幅趋缓。
同时考虑到氯仿毒性较大，所以选择乙 酸乙酯、甲苯与氯伪的体积比为52 ： 48 ： 3o2. 2增粘剂的选择増粘剂可以使原来不粘或难粘的材料之间的粘接强度提高,并且能够提高胶粘剂的耐老 化性能及韧性等PS是-•种无定形的线性非极性物质，其分子中含有苯环，刚性大血柔性小, 它与极性物质z间的粘接力很弱，用它直接制得的胶粘剂强度不够而且胶层又硕又脆通过 加入能增大PS的极性及柔性且与PS相容性良好的物质做增粘剂，可以改善PS的粘结性能山于松香、酚醛树脂等与PS在结构上有相似Z处,相容性好，且二者均有一定极性，柔顺 性亦比PS大，故可选用松香、酚醛树脂作为增粘剂程秀莲等发现松香、酚醛树脂对胶粘 剂性能(剪切强度)的影响相似笔者从环保的角度考虑,采用柔顺性比PS高，且耐热、耐水、 耐候等性能较好的松香作为增粘剂利用不同用量松香改性的胶粘剂对PS试样进行粘接, 测试试样的剪切性能，结果见表4 °表4松香用量对试样剪切强度的影响项目松香质星分数駁12345剪切强度MPa2 06 07 51 26 8从衣4可以看出,剪切强度随松香用量的増加而呈现先增大后降低趋势，当松香的质量分 数为3%时，剪切强度达到最大，为7. 5MPao2. 3填料的选择在胶粘剂中加入填料可以降低成本、减小热膨胀系数和收缩率，从而增加热导率、耐热性 和力学性能等。
笔者选用的填料为氧化锌根据对胶粘剂流动性要求的不同，可在5%以内 适当添加3 PS胶粘剂的应用情况利用EPS制得的PS胶粘剂适用于硬表而间的粘接，可以粘结纸张、木材、建材、塑料及 其它多孔性物质等，尤其适用于蜩料水管的粘接当用于水管粘接时，其抗水压能力优于市售 英它晶牌的胶粘剂另外,它还可作为基料制备EPS防水涂料该冋收EPS的方法具有生 产灵活、经济实用、生产设备简单、投资少等优点，具有明显的社会效益、经济效益和环境 效益4结论(1) 采用乙酸乙酯/甲苯/三氯甲烷混合溶剂作为EPS的溶剂，当乙酸乙酯、甲苯与氯仿 的体积比为52 ： 48 ： 3时,混合溶剂的溶解性能最佳2) 利用松香作为PS胶粘剂的增粘剂,其质量分数为3%时，剪切强度达到最大，为 7. 5MPa3) 选用氧化锌作为PS胶粘剂的填料，可根据对胶粘剂流动性要求的不同，在5%以内 适当添加参考文献[1] 刘清，沈海•废蜩料冋收再生利用的技术和经济评述[』•环境污染与防 治,1994, 16(1): 34・37.[2] 童筱莉，勿润徳•废蜩料的污染治理及再生利用[J].环境污染与防 治,1992, 14(1): 27-29.[3] 杨素屏，赵才•废旧聚苯乙烯泡沫材料的再生[J] •化工环保,1994, 14(2): 95-98.[4] 周继承•废旧聚苯乙烯泡沫犁料的冋收利用[J] •化学世界,1995(2): 63-67・[5]Polystyrene processing[EB/OL]. http: //www. citepa. org/forums/egtei/poly sty rene_processing_version2_200405. pd.f[5] 曾舟华，李付亚，傅和青・PE塑料胶粘剂的研制[』•槊料科 技，2007, 35(9): 96・98.[6] 邓继勇，易兵，吴爱娇，等•废聚苯乙烯泡沫槊•料的回收与利用[J].中国胶粘 剂，2001(5)： 22-24.[7] 程秀莲，李勇.利用废IU聚苯乙烯泡沫塑料制备改性胶粘剂的研究[J].辽宁化I, 1999, 28(5): 287・289.。