CN101701073B - 废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法。是将聚苯乙烯泡沫预处理后，加入到不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体，加入到含有表面活性剂的水中，经持续搅拌、加热蒸馏、固液分离后即为成品聚苯乙烯颗粒，再将其浸泡到发泡剂中得到可发性聚苯乙烯颗粒(EPS)，所用有机溶剂单一，易于回收重复利用。本发明的方法不仅能够能化重塑废旧聚苯乙烯，还可方便制备防静电的黑色聚苯乙烯颗粒和带有磁性的聚苯乙烯颗粒，克服了现有废旧聚苯乙烯功能化重塑方法所用溶剂有毒、价格昂贵、产品不纯等不足，有效地解决了废旧聚苯乙烯污染环境的问题。功能化重塑废旧聚苯乙烯工艺简单，成本低廉，产品成分纯。

Description

废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法
技术领域：
本发明涉及一种以废弃的化工原料功能化重塑再利用的方法，尤其是以聚苯乙烯泡沫为原料功能化重塑的方法。
背景技术：
随着塑料工业的发展，塑料制品的应用日益广泛，塑料废弃物的处理已经成了十分棘手的问题，其产生的白色污染已经成为全球性的公害。在各种塑料中，聚苯乙烯(PS)及发泡聚苯乙烯(EPS)应用最为广泛。目前常用的回收方法：1.热分解回收苯乙烯单体、油和沥青等；2熔融挤出法再生聚苯乙烯原料；3.直接破碎成粒，加入到新料中；4.溶剂法回收；5利用废弃聚苯乙烯生产涂料、胶粘剂等产品。目前，虽然回收聚苯乙烯的方法较多，但是真正具有商业价值的高品位、高纯度聚苯乙烯的方法主要是溶剂回收法，CN00108071.7公开了一种回收聚苯乙烯的方法，但该方法只是采用溶剂进行简单的处理使其定型，然后进行切割造粒的回收方法，采用该方法很难对废旧聚苯乙烯的有机杂质进行有效去除，故回收的聚苯乙烯品质较低；CN1097196A公开了一种利用可回收的溶剂溶解废旧聚苯乙烯再进行机械造粒的再生方法，但该方法不足在于耗费时间长、设备复杂、耗能高等；CN200510032267.X公开了一种采用柠檬烯来回收废旧聚苯乙烯的方法，但该溶剂价格昂贵，不具有工业价值；CN200810058659.7公开了一种将废旧的聚苯乙烯低温热压、经过良溶剂溶解，再融融造粒的回收方法，此方法的不足之处在于低温热压溶剂和造粒过程中可能使聚苯乙烯分解产生副产物。综上所述，现有的回收聚苯乙烯技术都不同程度的存在这样或那样的问题。
发明内容：
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种用一种不溶于水的有机溶剂即可溶解废旧聚苯乙烯的废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法，包括以下顺序和步骤：
a、将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除聚苯乙烯泡沫表面粘附的污物后制成体积≤1cm3的块料；
b、将制好的块料置于不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体；
c、将聚苯乙烯溶胀体置于含有表面活性剂浓度为2.4g/升的常温水中，边搅拌边加热，搅拌速度控制在200～300rpm，加热至65℃停止加热保持恒温30分钟，增温速率控制在0.5℃/min；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干为半透明状粒径为1mm左右的白色聚苯乙烯颗粒成品；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，浸泡10-13小时即得到可发性聚苯乙烯颗粒(EPS)。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：
步骤b中所述的有机溶剂为三氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯。步骤c中所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、聚乙烯醇。步骤d中所述的发泡剂是物理发泡剂如丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、石油醚、氟里昂11、氟里昂12的其中1种或其混合物。
有益效果：本发明的废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法不仅能够能化重塑废旧聚苯乙烯，还可方便制备防静电的黑色聚苯乙烯颗粒和带有磁性的聚苯乙烯颗粒，克服了现有废旧聚苯乙烯功能化重塑方法所用溶剂有毒、价格昂贵、产品不纯等不足，有效地解决了废旧聚苯乙烯污染环境的问题。蒸馏出的液体为有机溶剂，所用有机溶剂单一，可重复利用。功能化重塑废旧聚苯乙烯工艺简单，成本低廉，产品成分纯。
附图说明：
附图为：废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法的工艺流程图
具体实施方式：
本发明的技术方案是将聚苯乙烯泡沫预处理后，加入到不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体，加入到含有表面活性剂的水中，经持续搅拌、加热蒸馏、固液分离后即为成品聚苯乙烯颗粒，再将其浸泡到发泡剂中得到可发性聚苯乙烯颗粒(EPS)，所用有机溶剂单一，易于回收重复利用。
实施例1：
a、将废聚苯乙烯泡沫表面清洗和初步加工成其体积≤1cm3的块料；
b、加入到三氯甲烷溶剂中，废聚苯乙烯泡沫迅速溶胀脱泡，继续加入废聚苯乙烯泡沫，直到变成粘稠状聚苯乙烯溶胀体，常温下放置10-15分钟；
c、将聚苯乙烯溶胀体加入含有十二烷基苯磺酸钠浓度为2.4g/升的常温水中，搅拌速度为210rpm，开始加热，升温速率为0.5℃/min，加热至65℃停止加热保持恒温30分钟；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干即为半透明状的白色颗粒成品聚苯乙烯，粒径大小为1mm左右；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到丙烷中，浸泡10小时即得到可发性聚苯乙烯颗粒(EPS)。
其浸出液为含表面活性剂的水溶液可重复使用，蒸馏出的液体为三氯甲烷溶剂也可以重复使用。
实施例2：
a、将废聚苯乙烯泡沫表面清洗和初步加工成其体积≤1cm3的块料；
b、加入到乙酸乙酯溶剂中，废聚苯乙烯泡沫迅速溶胀脱泡，继续加入废聚苯乙烯泡沫，直到变成粘稠状聚苯乙烯溶胀体。向溶胀体中加入7％左右经处理过的炭黑，然后将其放入声波清洗器中进行超声15～20分钟；
c、将聚苯乙烯溶胀体加入含有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠浓度为2.4g/升的常温水中，搅拌速度为220rpm，开始加热，升温速率为0.5℃/min，加热至65℃停止加热保持恒温30分钟；
d、然后用过滤法进行固液分离。分离出来的固体颗粒经过晾干即为半透明状的黑色颗粒成品聚苯乙烯，粒径大小为1mm左右；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到丁烷溶液中，浸泡11小时即得到可发性聚苯乙烯颗粒(EPS)。
浸出液为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的水溶液可重复使用，蒸馏出的液体为乙酸乙酯有机溶剂也可以重复使用。
实施例3：
a、将废聚苯乙烯泡沫表面清洗和初步加工成其体积≤1cm3的块料；
b、加入到丙酮溶剂中，废聚苯乙烯泡沫迅速溶胀脱泡，继续加入废聚苯乙烯泡沫，直到变成粘稠状聚苯乙烯溶胀体，向溶胀体中加入1.5％左右经处理过的四氧化三铁，然后将其放入声波清洗器中进行超声15～20分钟；
c、将聚苯乙烯溶胀体加入含有聚乙烯醇浓度为2.4g/升的常温水中，搅拌速度为220rpm，开始加热，升温速率为0.5℃/min，加热至65℃停止加热保持恒温30分钟；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干即为半透明状的棕色颗粒成品聚苯乙烯，粒径大小为1mm左右；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到石油醚溶液中，浸泡12小时即得到可发性聚苯乙烯颗粒(EPS)。
浸出液为含聚乙烯醇的水溶液可重复使用，蒸馏出的液体为丙酮溶剂也可以重复使用。
实施例4：
a、将废聚苯乙烯泡沫表面清洗和初步加工成其体积≤1cm3的块料；
b、加入到甲苯溶剂中，废聚苯乙烯泡沫迅速溶胀脱泡，继续加入废聚苯乙烯泡沫，直到变成粘稠状聚苯乙烯溶胀体，向溶胀体中加入1.5％左右经处理过的四氧化三铁，然后将其放入声波清洗器中进行超声15～20分钟；
c、将聚苯乙烯溶胀体加入含有十二烷基苯磺酸钠浓度为2.4g/升的常温水中，搅拌速度为220rpm，开始加热，升温速率为0.5℃/min，加热至65℃停止加热保持恒温30分钟；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干即为半透明状的棕色颗粒成品聚苯乙烯，粒径大小为1mm左右；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到氟里昂11中，浸泡13小时即得到可发性聚苯乙烯颗粒(EPS)。
浸出液为含十二烷基苯磺酸钠的水溶液可重复使用，蒸馏出的液体为甲苯溶剂也可以重复使用。

Claims (4)

1.一种废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法，其特征在于，包括以下顺序和步骤：
a、将预重塑的聚苯乙烯泡沫去除聚苯乙烯泡沫表面粘附的污物后制成体积≤1cm3的块料；
b、将制好的块料置于不溶于水的有机溶剂中，使其溶解成聚苯乙烯溶胀体；c、将聚苯乙烯溶胀体置于含有表面活性剂浓度为2.4g/升的常温水中，边搅拌边加热，搅拌速度控制在200～300rpm，加热至65℃停止加热保持恒温30分钟，增温速率控制在0.5℃/min；
d、用过滤法进行固液分离，分离出来的固体颗粒经过晾干为半透明状粒径为1mm左右的白色聚苯乙烯颗粒成品；
e、再将固体聚苯乙烯颗粒浸泡到发泡剂中，浸泡10-13小时即得到可发性聚苯乙烯颗粒(EPS)。
2.按照权利要求1所述的废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法，其特征在于，步骤b中所述的有机溶剂为三氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、苯或甲苯。
3.按照权利要求1所述的废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法，其特征在于，步骤c中所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或聚乙烯醇。
4.按照权利要求1所述的废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法，其特征在于，步骤d中所述的发泡剂是物理发泡剂，所述物理发泡剂为丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、石油醚、氟里昂11或氟里昂12其中的一种或其混合物。
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