CN104387928A - 一种利用废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆的方法，其特征是包括以下步骤：(1)粉碎，粉碎后的塑粒粒径控制在10mm以内；(2)醇解配料；(3)第一次搅拌；(4)第一次红外线辐照，放入温度为210℃红外线加热箱内预反应20～30min；(5)第一次微波辐照；(6)酯化配料；(7)第二次搅拌；(8)第二次红外线辐照，放入温度为210℃红外线加热箱内预反应5～10min；(9)第二次微波辐照；(10)磨粉。本发明生产成本低，产品质量性能稳定。

Description

一种利用废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆的方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆。
背景技术
聚碳酸酯是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，虽然废聚碳酸酯本身毒性不大，但由于其体积庞大，且很难在自然条件下降解，不仅对环境造成很大影响，而且也是巨大的资源浪费。因此，废聚碳酸酯的循环利用既能保护生态环境，又可降低生产成本。废聚碳酸酯循环利用的传统方法是通过熔融再塑或造粒再塑制备附加值低的产品，该法的弊端是降低了废聚碳酸酯的利用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用废聚碳酸酯制备符合标准的粉末乳胶漆的方法。
为此，本发明提供的利用废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆的方法包括以下步骤：
(1)粉碎
粉碎后的塑粒粒径控制在10mm以内；
(2)醇解配料
以丙二醇作为醇解剂，丙二醇与聚碳酸酯重量比为0.3～0.38，催化剂醋酸钠为丙二醇与聚碳酸酯总重量0.6～1.2％；
(3)第一次搅拌
用磁力搅拌机于80～150r/min下将废聚碳酸酯粒、丙二醇、醋酸钠搅拌；
(4)第一次红外线辐照
放入温度为210℃红外线加热箱内预反应20～30min；
(5)第一次微波辐照
放入微波炉内，在功率500～800W下微波辐照5～12min；
(6)酯化配料
将醇解料进行酯化，以对苯二甲酸作为酯化剂，对苯二甲酸与醇解料重量比为0.15～0.25，催化剂醋酸锑为醇解料与对苯二甲酸总重量0.4～0.6％；
(7)第二次搅拌
用磁力搅拌机于120～180r/min下将醇解料、对苯二甲酸、醋酸锑搅拌；
(8)第二次红外线辐照
放入温度为210℃红外线加热箱内预反应5～10min；
(9)第二次微波辐照
放入微波炉内，在一定功率范围如400～600W下微波辐照1～5min。最佳时间为在520W功率下微波辐照3min，通过上述工艺获得最终的酯化料；
(10)磨粉
本发明为废聚碳酸酯的再生利用找到了新的途径，又为粉末乳胶漆提供了价廉的原料，降低了生产成本，增加了经济效益。
具体实施方式
本发明提供的利用废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆的方法实施例包括以下步骤：
(1)粉碎
将回收的废聚碳酸酯用清水清洗干净，用粉碎机粉碎成聚碳酸酯粒，粉碎后用筛子将聚碳酸酯粒筛分，粒径控制在10mm以内，超出该粒径进行两次粉碎并筛分，粒径达到要求后才进入下道工序。
(2)醇解配料
以丙二醇作为醇解剂，丙二醇与废聚碳酸酯重量比为0.35，催化剂醋酸钠为丙二醇与废聚碳酸酯总重量0.8％。
醋酸钠作为聚碳酸酯降解的催化剂时，酯键中烷氧基的氧原子上含有共用电子对，可以与具有空轨道的钠离子形成不稳定的中间络合物，增加了羰基碳原子上的正电性，使丙二醇中氧上的未共用电子对更容易和该碳原子发生亲核反应而成键，同时C-O键断裂，从而加速反应进程。
(3)第一次搅拌
将废聚碳酸酯粒、丙二醇、醋酸钠投入容器中，用磁力搅拌机于80～150r/min下搅拌，搅拌至均匀。
(4)第一次红外线辐照
放入温度为210℃红外线加热箱内预反应25min。
(5)第一次微波辐照
放入微波炉内，在功率700W下微波辐照8min。通过上述工艺获得醇解料。
随着微波功率的增加，醇解反应的温度变化速率增加，反应温度整体升高。由于废聚碳酸酯醇解反应是吸热过程。因此，受微波功率影响比较大。随着微波功率的增大，醇解产物的粘均分子量逐渐降低，醇解程度增加。当微波功率大于700W时，粘均分子量的下降趋势减缓，并且微波功率过高，会导致丙二醇的损失增加，还会引起副反应的发生。如果醇解反应在高功率下进行长时间反应，产物会变黄，颜色加深。所以，微波功率不应太大。
当微波辐照时间由4min增到8min时，醇解产物的粘均分子量约下降了40％～50％，而当微波辐照时间超过8min时，粘均分子量下降趋势变得平缓。微波辐照时间继续增加超过10min时，醇解产物的粘均分子量基本不发生变化，微波辐照可以使废聚碳酸酯的醇解反应在短时间内快速完成。另外，随着微波辐照时间增加，醇解产物的氧化程度也越来越严重。
(6)酯化配料
将醇解料进行酯化，以对苯二甲酸作为酯化剂，对苯二甲酸与醇解料重量比为0.2，催化剂醋酸锑为醇解料和对苯二甲酸总重量的0.5％。
(7)第二次搅拌
将醇解料、对苯二甲酸、醋酸锑投入容器中，用磁力搅拌机于120～180r/min下搅拌，搅拌至均匀。
(8)第二次红外线辐照
放入温度为210℃红外线加热箱内预反应8min。
(9)第二次微波辐照
放入微波炉内，在520W功率下微波辐照3min。通过上述工艺获得酯化料。
随着微波辐照时间的增加，反应体系温度升高，酸值下降，酉旨化反应较完全。高温可以使反应更快达到平衡，有利于分子量的增长，加快反应速度，减少反应时间，同时有利于排出反应中生成的副产物。但是温度过高，则会发生对苯二甲酸的脱羧反应和高分子化合物的热裂解等副反应，也会使沸点较低的原料挥发，而且反应过于猛烈，易造成事故。
(10)磨粉
用雷蒙磨将酯化物磨成粉末。
粉末乳胶漆测试结果如下表所示：
表1试样产品技术指标
检测项目 技术指标 测试结果
耐冲击力 ＞50kg/cm2 无裂纹
杯突试验 ＞6mm 无裂纹
涂膜厚度 60～80 62μm
固化时间 12min 固化
光泽度 高光(90士5)％ 93％

Claims (5)

1.一种废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆的方法，其特征是：包括以下步骤： 
(1)粉碎 
粉碎后的塑粒粒径控制在10mm以内； 
(2)醇解配料 
以丙二醇作为醇解剂，丙二醇与聚碳酸酯重量比为0.3～0.38，催化剂醋酸钠为丙二醇与聚碳酸酯总重量0.6～1.2％； 
(3)第一次搅拌 
用磁力搅拌机于80～150r/min下将废聚碳酸酯粒、丙二醇、醋酸钠搅拌； 
(4)第一次红外线辐照 
放入温度为210℃红外线加热箱内预反应20～30min； 
(5)第一次微波辐照 
放入微波炉内，在功率500～800W下微波辐照5～12min； 
(6)酯化配料 
将醇解料进行酯化，以对苯二甲酸作为酯化剂，对苯二甲酸与醇解料重量比为0.15～0.25，催化剂醋酸锑为醇解料与对苯二甲酸总重量0.4～0.6％； 
(7)第二次搅拌 
用磁力搅拌机于120～180r/min下将醇解料、对苯二甲酸、醋酸锑搅拌； 
(8)第二次红外线辐照 
放入温度为210℃红外线加热箱内预反应5～10min； 
(9)第二次微波辐照 
放入微波炉内，在一定功率范围如400～600W下微波辐照1～5min。最佳时间为在520W功率下微波辐照3min，通过上述工艺获得最终的酯化料； 
(10)磨粉 。
2.根据权利要求1所述的废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆的方法，其特征是：醇 解配料的最佳配比为：丙二醇与聚碳酸酯重量比为0.35，催化剂醋酸钠为丙二醇与聚碳酸酯总重量0.8％。 
3.根据权利要求1或2所述的废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆的方法，其特征是：第一次微波辐照最佳时间为在功率700W下微波辐照8min。 
4.按照权利要求1或2所述的废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆的方法，其特征是：酯化配料的最佳配比为：对苯二甲酸与醇解料重量比为0.2，催化剂醋酸锑为醇解料和对苯二甲酸总重量的0.5％。 
5.根据权利要求1或2所述的废聚碳酸酯制备粉末乳胶漆的方法，其特征是：第二次微波辐照最佳时间为在520W功率下微波辐照3min。 
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