CN104341541A - 一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法 - Google Patents
一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104341541A CN104341541A CN201410554772.XA CN201410554772A CN104341541A CN 104341541 A CN104341541 A CN 104341541A CN 201410554772 A CN201410554772 A CN 201410554772A CN 104341541 A CN104341541 A CN 104341541A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polystyrene foamed
- waste polystyrene
- foamed plastics
- water reducing
- reducing agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
本发明公开了一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法，将重均分子量在90000-100000的废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒，放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中,加入磺化剂和催化剂,在20-30℃下搅拌24小时，加入水混合,滤去溶液中的不溶物,调节溶液的pH值至10～11，熟化后得到产物，此种制备方法避免了生产过程中有机溶剂的排放而对环境的污染，实现了产物的常温生产，简化了磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料高效减水剂生产过程，节约了生产成本，且产品掺量小、减水性能好。
Description
技术领域
本发明涉及高效减水剂生产技术领域，尤其涉及一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法。
背景技术
聚苯乙烯泡沫塑料由于其质轻、坚固、吸震、低吸潮、易成型及良好的耐水性、绝热性、价格低等特点，已成为当今四大通用塑料之一。现在聚苯乙烯泡沫塑料塑料被广泛地应用于包装、保温、防水、隔热、减震等领域, 生产量和消费量呈逐年上升趋势。目前我国广泛使用的快餐具大部分为聚苯乙烯泡沫塑料塑料, 这些废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料快餐具散落在城市的各个角落, 形成了可怕的白色污染。传统的处理废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料的方法为掩埋与焚烧两种方法。但由于废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料具有重量轻，体积大，耐老化、抗腐蚀，化学性质稳定的特点，不易被微生物降解，进入土壤后，会使土质变坏。而采用燃烧的方法处理则又会严重污染空气及大气环境。因此如何对废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料的回收利用, 既减少环境污染又能变废为宝已成为世界各国普遍关注的问题。
本世纪初，国内外的一些研究人员尝试着以废弃聚苯乙烯塑料为原料, 通过对废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料进行磺化改性处理,将极性的硫酸根离子基团引入到废弃聚苯乙烯分子的苯环上, 使改性后的废弃聚苯乙烯分子具有水溶性表面活性剂性质，能够作为混凝土材料中的高效减水剂使用。使用废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料制备高效减水剂具有原材料来源广泛、成本低、制备出的高效减水剂减水率高的特点,具有经济和环保双重效益。传统的制备废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料高效减水剂的方法是以废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料、甲醛、磺化剂作为主要原材料，首先将废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料溶解在有机溶剂中，通过磺化作用在高分子链中引入磺酸盐。然后高温蒸馏回收溶剂, 将磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料溶于水中。最后使用氢氧化钠、氢氧化钙或石灰调整水溶液pH值为10-11，滤除水溶液中不溶物，形成水溶性良好的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料高效减水剂。磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料被掺加到水泥浆体时，磺化聚苯乙烯泡沫塑料塑料分子吸附在水泥颗粒的表面而增加了水泥颗粒的ξ-电位，使水泥颗粒带同种电荷互相排斥，使水泥颗粒分散。中国专利CN103011664A公开了一种利用废旧聚苯乙烯泡沫塑料生产高效减水剂及其生产方法，主要采用对废旧聚苯乙烯塑料进行高温裂解、大量使用有机溶剂，但是考虑到生产条件苛刻、成本高昂、生产过程中人力物力投入大且存在一定风险等方面，现有技术就显得略有不足。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对传统方法制备高效减水剂过程中需要对原材料进行高温裂解、大量使用有机溶剂和反应温度较高的缺点，制备一种掺量小、减水性能好的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料高效减水剂。
技术方案：
一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法，按以下步骤依次实施：
第一步：按重量份数配比称取10-11重量份重均分子量在90000-100000的废弃聚苯乙烯泡沫塑料、289.5重量份的磺化剂、0.2-0.22重量份的催化剂和650-700重量份的水；
第二步：将废弃聚苯乙烯泡沫塑料粉碎成粒径1-5mm的固体颗粒；
第三步：将废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒，放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中,加入磺化剂和催化剂, 在20-30℃下搅拌24小时，得到褐色的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料胶体；
第四步：将水和磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料胶体混合, 滤去溶液中的不溶物, 得到褐色完全水溶的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料溶液；
第五步：加入质量比为20%的氢氧化钠，调节溶液的pH值至10～11，自然冷却到室温,在反应釜中熟化5-6小时，即得到深红色的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料高效减水剂。
作为本发明的一种优选技术方案：所述重均分子量在90000-100000的废弃聚苯乙烯泡沫塑料通过凝胶渗透色谱仪控制。
作为本发明的一种优选技术方案：所述磺化剂采用质量分数为98%的浓硫酸、氯磺酸或发烟硫酸。
作为本发明的一种优选技术方案：所述催化剂采用硫酸银。
本发明使用的所有原料均为共知的已有。
有益效果：
本发明所述利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、省去了传统的制备此类减水剂事先需要对废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料进行高温降解的步骤，避免了废弃聚苯乙烯泡沫塑料塑料在高温降解中损失和对环境的二次污染；2、不使用溶剂, 降低了磺化剂倍数,减少了产品中的副产物, 提高产品有效含量，与溶剂法相比, 避免了溶剂带来的二次污染；3、使用了硫酸银作为催化剂，避免了生产过程中需高温生产的问题，简化了此种生产过程和改善了生产环境；4、省略了高温降解的步骤，节约了电热式降解炉、导热油炉、不锈钢夹层等生产设备投资500万元，节约有机溶剂和生产过程简化所产生的费用，每吨可节约费用200元，简化了生产过程, 每生产一吨产品可节约人力成本200元，以每年生产4000吨此种高效减水剂计算, 每年将产生近180万元的经济效益；5、产品掺量小、减水性能好。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本申请的内容，但不应理解为对本申请的限制。在不背离本申请精神和实质的情况下，对本申请方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本申请的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1:
将废弃聚苯乙烯泡沫塑料粉碎成粒径1-5mm的固体颗粒, 使用凝胶渗透色谱仪分析废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒的分子量及分子量分布，控制废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒的重均分子量在90000-100000, 称取10kg重均分子量90000-100000的废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒、289.5kg的质量分数为98%的浓硫酸和0.2 kg固体硫酸银放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流冷凝管反应釜中, 在20℃下搅拌24小时，得到褐色的、有弹性、多孔的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料胶体；然后将650 kg水和磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料胶体混合，滤去溶液中不溶物，得到褐色、均一的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料溶液；加入质量比20 %氢氧化钠调至溶液的pH值至10，自然冷却到室温, 在反应釜中熟化5小时, 得到磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料高效减水剂。
实施例2：
将废弃聚苯乙烯泡沫塑料粉碎成粒径1- 5mm的固体颗粒, 使用凝胶渗透色谱仪分析废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒的分子量及分子量分布，控制废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒的重均分子量在90000-100000, 称取11 kg重均分子量90000-100000的废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒、289.5kg的质量分数为98%的浓硫酸、0.22 kg固体硫酸银放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流冷凝管反应釜中, 在30℃下搅拌24小时，得到褐色的、有弹性、多孔的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料胶体；然后将700 kg水和磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料胶体混合，滤去溶液中不溶物，得到褐色、均一的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料溶液；加入质量比20 %氢氧化钠调至溶液的pH值至11，自然冷却到室温, 在反应釜中熟化6小时, 得到磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料高效减水剂。
实施例3：
将废弃聚苯乙烯泡沫塑料粉碎成粒径1-5mm的固体颗粒, 使用凝胶渗透色谱仪分析废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒的分子量及分子量分布，控制废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒的重均分子量在90000-100000, 称取10.5 kg重均分子量90000-100000的废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒、289.5kg的质量分数为98%的浓硫酸和0.21 kg固体硫酸银放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流冷凝管反应釜中, 在25℃下搅拌24小时，得到褐色的、有弹性、多孔的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料胶体；然后将675kg水和磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料胶体混合，滤去溶液中不溶物，得到褐色、均一的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料溶液；加入质量比20 %氢氧化钠调至溶液的pH值至10.5，自然冷却到室温, 在反应釜中熟化5.5小时, 得到深红色、固含量为20-25%的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料高效减水剂。
以上实施例和对比例中的组合物所有组分均可以商业购买。
测试性能：
实施例3为优选实施例，对实施例3得到的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料高效减水剂的减水率和混凝土性能。
测定掺量从0-0.6 %的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料高效减水剂NaEPSS的减水率和混凝土性能, 并与同掺量下掺加萘磺酸盐高效减水剂NF混凝土的性能进行比较。本试验中使用的水泥是江南-小野田PⅡ级52.5硅酸盐水泥, 砂率39%, 碎石为二级配, 5-20mm碎石占40 %, 20-40mm碎石占60 %, 控制混凝土坍落度在7-9cm，实验所用混凝土配合比如表1：
Claims (4)
1.一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法，其特征在于，按以下步骤依次实施：
第一步：按重量份数配比称取10-11重量份重均分子量在90000-100000的废弃聚苯乙烯泡沫塑料、289.5重量份的磺化剂、0.2-0.22重量份的催化剂和650-700重量份的水；
第二步：将废弃聚苯乙烯泡沫塑料粉碎成粒径1-5mm的固体颗粒；
第三步：将废弃聚苯乙烯泡沫塑料固体颗粒，放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中,加入磺化剂和催化剂, 在20-30℃下搅拌24小时，得到褐色的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料胶体；
第四步：将水和磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料胶体混合, 滤去溶液中的不溶物, 得到褐色完全水溶的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料溶液；
第五步：加入质量比为20%的氢氧化钠，调节溶液的pH值至10～11，自然冷却到室温,在反应釜中熟化5-6小时，即得到深红色的磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料高效减水剂。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法，其特征在于：所述重均分子量在90000-100000的废弃聚苯乙烯泡沫塑料通过凝胶渗透色谱仪控制。
3.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法，其特征在于：所述磺化剂采用质量分数为98%的浓硫酸、氯磺酸或发烟硫酸。
4.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法，其特征在于：所述催化剂采用硫酸银。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410554772.XA CN104341541A (zh) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | 一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410554772.XA CN104341541A (zh) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | 一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104341541A true CN104341541A (zh) | 2015-02-11 |
Family
ID=52498059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410554772.XA Pending CN104341541A (zh) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | 一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104341541A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106277898A (zh) * | 2016-08-16 | 2017-01-04 | 金陵科技学院 | 一种磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料高性能减水剂的制备方法 |
| CN106348641A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-01-25 | 淄博正邦知识产权企划有限公司 | 一种废旧塑料生产减水剂的工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51525A (ja) * | 1974-06-24 | 1976-01-06 | Mitsubishi Chem Ind | Sementobunsanzai |
| BRPI0504109A (pt) * | 2005-08-05 | 2007-04-03 | Fundacao De Amparo A Pesquisa | produção do poliestireno sulfonato de sódio (pssna) a partir de copos plásticos descartados de poliestireno (ps) para a aplicação como aditivo superplastificante em concretos de cimento |
| CN102603943A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-07-25 | 辽宁岩砂晶建材有限公司 | 利用废旧聚苯乙烯泡沫生产减水剂的方法及其所需热降解设备 |
-
2014
- 2014-10-20 CN CN201410554772.XA patent/CN104341541A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51525A (ja) * | 1974-06-24 | 1976-01-06 | Mitsubishi Chem Ind | Sementobunsanzai |
| BRPI0504109A (pt) * | 2005-08-05 | 2007-04-03 | Fundacao De Amparo A Pesquisa | produção do poliestireno sulfonato de sódio (pssna) a partir de copos plásticos descartados de poliestireno (ps) para a aplicação como aditivo superplastificante em concretos de cimento |
| CN102603943A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-07-25 | 辽宁岩砂晶建材有限公司 | 利用废旧聚苯乙烯泡沫生产减水剂的方法及其所需热降解设备 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 夏寿荣: "《最新混凝土外加剂生产配方精选400例》", 31 January 2014, 中国建材工业出版社 * |
| 罗青枝等: "聚苯乙烯磺酸钠对水泥净浆性能的影响", 《河北科技大学学报》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106277898A (zh) * | 2016-08-16 | 2017-01-04 | 金陵科技学院 | 一种磺化废弃聚苯乙烯泡沫塑料高性能减水剂的制备方法 |
| CN106348641A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-01-25 | 淄博正邦知识产权企划有限公司 | 一种废旧塑料生产减水剂的工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103951304B (zh) | 一种混凝土增强剂及其制备方法和应用 | |
| CN103553492B (zh) | 一种以聚合氯化铝废渣和赤泥为主料的免烧砖及其制备方法 | |
| CN105289469A (zh) | 一种地质聚合物基多孔吸附材料及其制备方法 | |
| CN102173644B (zh) | 豌豆蛋白混凝土发泡剂及其制备方法 | |
| CN104609748B (zh) | 一种超硫水泥 | |
| CN103113036B (zh) | 一种改性脂肪族高效减水剂及其制备方法 | |
| CN110423137A (zh) | 一种新型环保磷石膏高强轻质墙材制品及其制备方法 | |
| CN101838121A (zh) | 一种新型高效低等级粉煤灰激发剂的制备技术 | |
| CN105000819A (zh) | 一种适用于硫铝酸盐水泥的缓凝剂 | |
| CN107352836A (zh) | 超早强型混凝土外加剂超强晶核及其制备方法 | |
| CN103848605B (zh) | 水泥稳定再生砂砾方法及其制品 | |
| CN105199066B (zh) | 改性萘系减水剂的制备方法 | |
| CN103601401B (zh) | 磺化双酚a-甲醛缩合物高效减水剂制备方法 | |
| CN103553414A (zh) | 一种保水增稠材料及其制备的机械喷涂抹灰施工用砂浆 | |
| CN101462842B (zh) | 磺酸酯缓凝高效减水剂及其应用 | |
| CN104341541A (zh) | 一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备高效减水剂的方法 | |
| CN106747482B (zh) | 一种利用垃圾渗滤液制备减薄型陶瓷添加剂的方法 | |
| CN103496871B (zh) | 一种环境友好的低成本氨基磺酸盐高效减水剂制备方法 | |
| CN113321437A (zh) | 一种晶核型早强矿物掺合料及其制备方法 | |
| CN102010148B (zh) | 一种联产萘系减水剂和脂肪族减水剂的方法 | |
| CN104230199A (zh) | 利用废皮屑制备的混凝土减水剂及其制备方法 | |
| CN105565700A (zh) | 一种用于普通硅酸盐水泥的早强防水剂 | |
| CN106348634B (zh) | 一种2-萘酚废液改性氨基高效减水剂及其制备方法 | |
| CN111410469A (zh) | 一种河道固废在环保免烧实心砖上的应用及制备方法 | |
| CN102001841A (zh) | 一种酶解木质素改性减水剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150211 |