CN103205185B - 废聚苯乙烯聚酯涤纶制备拮抗吸附抗菌功能的纳米环保漆 - Google Patents
废聚苯乙烯聚酯涤纶制备拮抗吸附抗菌功能的纳米环保漆 Download PDFInfo
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Abstract
本发明废聚苯乙烯聚酯涤纶制备拮抗吸附抗菌功能的纳米环保漆是属于实用化工产品制备生产漆的配发制作技术领域,废聚苯乙烯废弃物质量轻、体积大、不易降解,埋在地下,不易老化腐烂及生物降解,本身带有各种有毒化学物质,易污染地下水源,破坏土壤农田,造成严重的白色环境污染,聚酯塑料、涤纶废料同样有各种无机杂质污染物。本发明就是将这些肥料加工为成膜物加入颜料,各种助剂,麦饭石和电气石纳米粉,载银纳米二氧化钛(AT)抗菌剂,分散剂经研磨等工序制得拮抗吸附抗菌功能的环保漆。
Description
技术领域:
本发明废聚苯乙烯聚酯涤纶制备拮抗吸附抗菌功能的纳米环保漆,是属于实用化工小产品生产漆的配方制备技术领域。
聚苯乙烯塑料(PS)或聚苯乙烯泡沫塑料(PSF)是世界上应用最广泛的塑料之一,它是热塑性塑料,密度小(0.02~0.04g/cm3),质量轻,废弃物所占体积大,不易降解,埋在地下的废聚苯乙烯不易老化腐烂,也不易被微生物降解,同时废归聚苯乙烯泡沫塑料本身所带有的各种有毒化学物质又会污染地下水源,破坏土壤、农田,造成严重的白色环境污染,尤其是现在人们为了适应社会的快节奏的需要,各种快餐盒饭应运而生,以聚苯乙烯(PS)发泡片材为原料的包装盒、餐盒,给人们带来了很多方便,但餐后的塑料包装盒、快餐盒体积很大,又不易降解,对环境造成了很大的污染,由于PS制品透明性好,又耐腐蚀,刚性强,所以广泛用于制作各种仪器、仪表的外壳及各种包装材料、办公设备零部件,用量之多,废弃物之大,实在是个烦恼,为了有效的解决这种矛盾,变废为宝,节约资源,回收再利用,这些最有效的科学创举是本发明的中心思想。另一方面,用热塑性聚酯PFT制造的包装材料如聚酯瓶、聚酯薄膜、绳和织物这部分废料,往往带有油渍,混杂着其化塑料或含有其他无机杂质等污染物,必须经过纯化,分离除去污染物和外加物,完全可以回收再利用,涤纶废料同样可以制备生产功能性漆,用聚苯乙烯泡沫塑料,聚酯涤纶制备生产拮抗吸附有毒有害重金属及气体和具有杀菌作用的功能性环保漆是本发明的目的。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种聚苯乙烯聚酯涤纶制备拮抗吸附抗菌功能的环保漆。
本发明的技术解决方案是:
一种聚苯乙烯聚酯涤纶制备拮抗吸附抗菌功能的环保漆,其特征是:
1、废聚苯乙烯制备能释放微量元素负离子抗菌的丙烯酸改性醇酸聚氨酯功能色漆,按下列物料质量份配比组成%
配方分二步
A、第一步制备丙烯酸改性醇酸树脂配方
(1)醇酸树脂 64.0;
(2)废聚苯乙烯PS 7.0;
(3)麦饭石纳米粉 5.0;
(4)电气石纳米粉 6.0;
(5)丙烯酸 15.0;
(6)引发剂BPO 3.0;
B、第二步制备丙烯酸改性醇酸聚氨酯色漆配方
(1)丙烯酸改性醇酸树脂 64.0;
(2)颜料 20.0;
(3)分散剂 2.2;
(4)流平剂 0.4;
(5)消泡剂 0.4;
(6)二甲苯与酯类混合溶剂 13.0。
2、废聚苯乙烯泡沫塑料制备释放微量元素负离子的功能性上光清漆,按下列物料质量份配比组成%
A、配方:
(1)废聚苯乙烯泡沫塑料 15.0;
(2)麦饭石纳米粉 6.0;
(3)电气石纳米粉 7.0;
(4)载银纳米二氧化钛“AT” 3.0;
(5)松香改性酚醛树脂 8.0;
(6)邻苯二甲酸二辛酯 10.0;
(7)氨基树脂 2.0;
(8)醇酸树脂 3.0;
(9)甲苯 46.0;
3、废聚苯乙烯制备拮抗吸附有毒有害重金属及气体的色漆,按下列质量份配比组成%
A、配方:
(1)废聚苯乙烯泡沫塑料PSF 13.0;
(2)麦饭石纳米粉 7.0;
(3)电气石纳米粉 6.0;
(4)氯仿或苯 20.0;
4、废聚酯生产拮抗吸附重金属释放负离子的改性醇酸树脂漆,按下列物料质量份配比组成%
A、配方:
5、涤纶废料生产释放微量元素负离子抗电波污染的环氧树脂漆,按下列物料质量份配比组成%
A、配方:
(10)二甲苯 30.0;
(11)分散剂聚羧酸盐 1.0;
针对聚苯乙烯塑料重量轻、耐水、耐光、耐化学腐蚀等特点,用回收的废聚苯乙烯泡沫塑料经过加工、溶制改性、乳化等工序可制成内外墙乳胶漆涂料,通过试验和初步应用证明,它具有成本低、耐擦洗、装饰效果好的特点,因此采用废聚苯乙烯泡沫塑料(PSF)制备生产各种功能性漆,不但生产技术上可行,而且还有较好的经济和社会效益,更重要的解决了大量废归塑料的环境污染、变废为宝、节约资源、废物利用、造福人类。
如:废聚苯乙烯泡沫塑料(PSF)制备生产乳胶漆涂料,就是以废聚苯乙烯泡沫塑料为成膜物加入颜料,多种助剂及富含丰富的微量元素的麦饭石纳米粉,目的释放微量元素、拮抗空气中有毒有害的重金属,净化空气中的水分子,和用能自发不断地产生负离子的天然负离子发生器——电气石纳米粉及分散剂载银纳米二氧化钛(AT)抗菌剂经研磨等工序制备功能性环保漆。麦饭石、电气石的成分中的含有的远红外辐射性物质Al2O3、TiO2、SiO2、Fe2O3以及常见远红外物质中常用最多的金属氧化物如氧化铬、氧化镁、氧化锆及碳化物如碳化锆等这种具有远红外辐射性物质,远红外线奇妙的保健效果是20世纪被人们发现的在烧陶瓷作坊里工作的人们很少得病即是偶感风寒头痛的,用制陶瓷的泥抹在头上病就好了,后来发现陶瓷中发射出了一种电磁波——这就是8~15μm的远红外线。实验证明,正是这种远红外线能促进人体血液循环,增进了新陈代谢增强了人体免疫功能,使人身体健康。近年来,医学领域也开始运用远红外技术诊断和治疗疾病,将这种具有远红外辐射功能的物质纳米粉体渗入在功能漆中,它又能高效地吸附太阳光等的远红外线,将这些远红外线散发在空间,供人体吸收并转换成热能,而且还可以在绝对零度以上的任何温度,发出波长和功率与其温度相适应的远红外线,而具有保温作用,人体吸收到这些远红外线,能促进血液循环,改善人体的微循环,这种远红外放射性物质,在人体体温的作用下,又能高效率地放射出波长为8-14μm的远红外线,这种远红外线与可见光又不同,它具有十分强烈的渗透性,能够渗入人体皮下组织3-5mm,使皮下组织自动升温发热,给予生物细胞动活力,并提高血液代谢能力,加强细胞中钙离子的活动性,从而增强了人体细胞的机能,提高了杀菌和免疫能力。科学研究证明,将麦饭石及电气石纳米处理后,具有很大的比表面积添加在功能性漆中与漆表面的水分子接触能很快溶出对人体有益的Cu、Co、Zn、Mn、Se、Sr、Ni、Ge、Mo、Cr、V、Cu、Fe、W等几十种微量元素释放在空中供人体吸收,有利人体元素的补充、调节、拮抗和人体内元素平衡、促进健康,同时麦饭石的吸附能力极强,能吸附漆表面水分子中有害重金属Ca、Hg、Pb、As等金属离子以及硫化氢等臭味气体,同时还可以吸附大肠 杆菌等微生物、病毒和其他有机质,排除动物体内毒性物质,吸收进入人体内的麦饭石纳米粉,还具有健脾胃、保肝脏、抗疲劳、调节新陈代谢、增强血液循环和免疫等生物学效应。
电气石纳米粉是作为一种天然的负离子发生器,电气石具有两个重要的特征,即热电性和压电性,它在一定条件下产生热电效应和压电效应。在功能漆中渗入电气石纳米粉在一定的外部能量波动下,如温度、阳光、压力、波动,甚至是很微小的作用下,即能引起电气石纳米粉晶体之间产生高达1.0×106eV,静电电势差,从而形成电场,高压电使电场中的空气电离被击中的电子,通过电气石纳米粉末两端所具有的永久正、负极性,与漆表面的普通水、游离空气中的水分子或人体皮肤表面的水分接触后就能产生瞬间放电电离效应,将水分子电解为H+和OH-与其他水分子结合,可连续生成羟基负离子(H3O2 -)。一个人可以7天不进食,5天不进水,但断绝空气5min就会死亡,可见空气是何等重要,但是空气中的质量更重要,为什么有一些家庭搬进新装潢的家,没过2-3年夫妻双方先后生癌症而离开人世,这是因为空气质量含有重金属元素铅、汞、镉、砷超标、负离子又很少,空气中的负离子像人体食物中的维生素一样重要,被称为空气中的“维生素”和“长寿素”,所以在功能漆配制生产中注意添加能释放多种微量元素调节补充拮抗吸附有毒有害重金属的麦饭石纳米粉和自发不断产生负离子的电气石纳米粉十分必要。
银可以杀死细菌病毒、真菌等微生物,而对人体正常细胞无害,一般一种抗生素仅能杀死6种致病生物菌,而银能杀死650种,并能有效的控制顽固抗菌菌株,极少量的银就能消灭大量的致病生物体,在实验室里,至今尚没有发现哪一种生物在6min内能不被银杀死,在人类生活活动的房间,存在着大量肉眼看不见的各种细菌、真菌、病毒等各种致病微生物,它们在一定的温度、湿度和充分的养分,便会成几何级数迅速繁殖起来,给人类带来致命的疾病,给社会造成极大的危害,为此在人们用油漆装璜房间、家具时运用功能环保漆十分需要,所以本发明用州金贵有色金属有限公司生产的“载银纳米二氧化钛(AT)抗菌剂,经权威机关检测对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌这两种在生活中严重威胁人类健康的病菌杀灭率高达99.99%。
下面结合实施例子对本发明进一步说明:
具体实施方式:
实施例1:一种聚苯乙烯聚酯涤纶制备拮抗吸附抗菌功能的环保漆,其特征是:
(一)废聚苯乙烯制备能释放微量元素负离子抗菌的丙烯酸改性醇酸聚氨酯功能色漆,按下列物料质量份配比组成%
配方分二步
A、第一步制备丙烯酸改性醇酸树脂配方
(1)醇酸树脂 64.0;
(2)废聚苯乙烯PS 7.0;
(3)麦饭石纳米粉 5.0;
(4)电气石纳米粉 6.0;
(5)丙烯酸 15.0;
(6)引发剂BPO 3.0;
B、第二步制备丙烯酸改性醇酸聚氨酯色漆配方
(1)丙烯酸改性醇酸树脂 64.0;
(2)颜料 20.0;
(3)分散剂 2.2;
(4)流平剂 0.4;
(5)消泡剂 0.4;
(6)二甲苯与酯类混合溶剂 13.0。
C、制备原理与工艺
(1)废聚苯乙烯接枝技术原理,废聚苯乙烯在加入引发剂的作用下,生成自由基可与苯乙烯和丙烯酸单体发生聚接枝反应,同时废聚苯乙烯分子中的不饱和键在引发剂(BPO)的作用下,可与苯乙烯和丙烯酸单体发生聚合反应,生成丙烯酸预聚物,使废聚苯乙烯分子得到改性,增加了其反应性基团,可进一步酯化合成涂料用的丙烯酸改性醇酸树脂。
(2)丙烯酸改性醇酸树脂的制备
①羧基丙烯酸预聚物的制备
a、将收集的废聚苯乙烯或生成厂家的废边角料,去除杂物。洗净、晾干、适当破碎后,投入反应釜中,加入适量的有机溶剂,搅拌1h左右,使其充分溶解得废聚苯乙烯胶;
b、将全部单体及大部分引发剂混合于滴加釜中,搅拌均匀,静置分水;
c、将废聚苯乙烯胶即a及大部分二甲苯投入反应釜中升温至回流;
d、待反应回流稳定后,开始均匀滴加单体和引发剂的混合液于3h左右滴加完毕;
e、滴毕,保温回流反应0.5h,补加剩余引发剂和溶剂的混合液,继续保温反应1.5h,指标合格后降温出料备用;
②丙烯酸改性醇酸树脂的制备
a、将丙烯酸预聚物及甘油投入带有搅拌器、分水器、分镏管、冷凝管、温度计的反应釜中;b、升温至回流脱出溶剂,并逐步升温至190-210℃,保温酯化,测定反应体系的酸酯达到2mg KOH/g以下时,降温加入蓖麻油酸和邻苯二甲酸酐;
c、升温至回流、脱水,并逐渐提高回流酯化温度至220-230℃,当反应出水量达到理论出水量的85%时,密切观察反应的情况,加强对树脂的酸酯、黏度的测定,直到树脂的技术指标合格,才可降温、兑稀、过滤、包装;
丙烯酸改性醇酸树脂主要技术指标
项目 | 技术指标 | 项目 | 技术指标 |
颜色(Fe-Co)/号 | ≤2 | 酸值/mgKOH·g-1 | ≤10 |
黏度(涂-4)s | 150-250 | 固含量/% | 60±2 |
③聚氨酯改性色漆的制备
将合成的丙烯酸改性醇酸树脂与颜料,润湿分散剂一起进行分散,研磨至规定细度,补加部分丙烯酸改性醇酸树脂和流平剂、消泡剂后加溶剂调整黏度,过滤、包装。
(二)废聚苯乙烯泡沫塑料制备释放微量元素负离子的功能性上光清漆按下列物料质量份配比组成%
A、配方:
(1)废聚苯乙烯泡沫塑料 15.0;
(2)麦饭石纳米粉 6.0;
(3)电气石纳米粉 7.0;
(4)载银纳米二氧化钛“AT” 3.0;
(5)松香改性酚醛树脂 8.0;
(6)邻苯二甲酸二辛酯 10.0;
(7)氨基树脂 2.0;
(8)醇酸树脂 3.0;
(9)甲苯 46.0;
B、制备方法:
按配方质量份配比要求依次将上述物料加入反应釜中进行搅拌均匀后即可制成功能性上光清漆。
C、功效作用:
本发明广泛用于装璜中的家俱、地板、墙壁及工艺品的上光漆,内含丰富的多种微量元 素的麦饭石纳米粉体小分子及天然的负离子发生器的电气石纳米粉及载银纳米二氧化钛(AT)抗菌剂小分子,在与阳光空气接触中将其释放出来的多种微量元素负离子、杀菌剂分子既有益于人体微量元素补充和调节又能拮抗漆本身释放出来的有毒有害重金属及甲苯气体,又能自发不断产生有益人体健康的负离子,杀灭空气中的细菌和病毒。
(三)废聚苯乙烯制备拮抗吸附有毒有害重金属及气体的色漆按下列质量份配比组成%
A、配方:
(1)废聚苯乙烯泡沫塑料PSF 13.0;
(2)麦饭石纳米粉 7.0;
(3)电气石纳米粉 6.0;
(4)氯仿或苯 20.0;
(5)松香 21.0;
(6)二甲苯 21.0;
(7)油溶性染料 8.0;
(8)汽油或煤油 3.0;
(9)硬脂酸铝或锌 1.0;
B、制备方法:
将废聚苯乙烯泡沫塑料洗净晾干,用二甲苯溶解后,再把松香溶解在苯或氯仿中,并把硬脂酸铝或锌也溶解于其中,两者混匀混溶搅拌,再把汽油或煤油,麦饭石纳米粉、电气石纳米粉加入后搅拌,最后加入色料适量再搅拌均匀即成。
C、性能
涂膜 | 外观平整光滑 | 遮盖力(g/cm2) |
细度/mm | 40-90 | 黑色≥40 |
黏度(涂-4杯)/s | 75-110 | 蓝色≤100 |
D、用途
内外墙涂料色漆。
(四)废聚酯生产拮抗吸附重金属释放负离子的改性醇酸树脂漆按下列物料质量份配比组成%
A、配方:
(11)植物油 31.0;
(12)废聚对苯二甲酸乙二醇酯 15.0;
B、制备方法:
(1)醇解。在装有回流冷却器、搅拌器、温度计的三中,加入聚酯废丝、亚麻植物油、松香及多元醇使物料升温至120℃加入碱性催化剂,使物料继续升温至240℃,加入麦饭石纳米粉、奇冰石纳米粉,在不断搅拌下分散逐渐继续醇解,反应至植物油容忍度达到要求后聚酯废丝物料的分子质量大小取决于聚酯废丝及多元醇的用料配比。
(2)酯化缩聚。温度降至200℃时,安装油水分离器并加入垫底溶剂,然后加入二元醇酐,再加入回流溶剂,在200℃下进行反应,直到酸值不大于12,停止反应。
(3)兑稀过滤。使反应物降温至160℃以下,在搅拌加入混合溶剂和催干剂,待搅拌均匀后过滤装桶。
(五)涤纶废料生产释放微量元素负离子抗电波污染的环氧树脂漆按下列物料质量份配比组成%
A、配方:
(22)分散剂聚羧酸盐 1.0;
B、制备方法:
按配方质量份配比称好半干性油酸、松香、涤纶废料、麦饭石纳米粉、三氧化二铁Fe2O3、电气石纳米粉、催化剂依次加入带搅拌器、温度计、冷凝器的反应釜中,升温至180℃开动搅拌机搅拌并继续升温至240-250℃,加分散剂聚羧酸盐,目的使麦饭石纳米粉、三氧化二铁Fe2O3、电气石纳米粉体中的小分子均匀分散在上述物料中保温搅拌1-2h,加入环氧树脂、回流二甲苯,在220-230℃保温1-2h,再升温至230-240℃,保温2-3h,取样测酸值、黏度,当酸值降到6mg KOH/g,黏度为120s(涂-4杯),此时降温至130℃,用二甲苯对稀、过滤、出料将所制得的环氧树脂与颜填料加入助剂辊磨至细度合格后,加入催干剂,用二甲苯调节黏度即得本发明成品。
C、性能:
D、用途:
用涤纶废料生产的能释放微量元素负离子抗电磁波的环氧树脂漆。
Claims (1)
1.一种聚苯乙烯聚酯涤纶制备拮抗吸附抗菌功能的环保漆,其特征是:
(1)废聚苯乙烯制备能释放微量元素负离子抗菌的丙烯酸改性醇酸聚氨酯功能色漆,按下列物料质量份配比组成%
配方分二步
A、第一步 制备丙烯酸改性醇酸树脂配方
B、第二步 制备丙烯酸改性醇酸聚氨酯色漆配方
(2)废聚苯乙烯泡沫塑料制备释放微量元素负离子的功能性上光清漆,按下列物料质量份配比组成%
A、配方:
(3)废聚苯乙烯制备拮抗吸附有毒有害重金属及气体的色漆,按下列质量份配比组成%
A、配方:
(4)废聚酯生产拮抗吸附重金属释放负离子的改性醇酸树脂漆,按下列物料质量份配比组成%
A、配方:
(5)涤纶废料生产释放微量元素负离子抗电波污染的环氧树脂漆,按下列物料质量份配比组成%
A、配方;
某一组分的上限值+其他组分的下限值≤100,某一组分的下限值+其他组分的上限值≥100。
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