聚苯乙烯泡沫塑料改性制备纸张上光油的研究

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聚苯乙烯泡沫塑料因具有质轻、隔热,防震等优点而被广泛用作包装材料,用后丢弃给环境造成了极大的危害,因此,实现聚苯乙烯材料的回收,充分挖掘废弃聚苯乙烯泡沫塑料的用途已成为人们研究的热点之一。将废旧塑料改性制成涂料,工艺操作较简单,可以变废为宝,综合利用资源,控制环境污染,具有一定的社会效益和经济效益。本实验包括三部分:聚苯乙烯改性树脂的合成;低游离甲醛氨基树脂的合成:纸张上光油配制和涂膜实验。聚苯乙烯是非极性高分子,对基体的附着力差,在其主链上引入极性单体,可以达到改性的目的。本文研究了马来酸酐(MAH)在异丁醇—乙酸乙酯—二甲苯介质中接枝聚苯乙烯(PS)的工艺条件,方差结果表明:引发剂用量和单体用量对接枝反应影响很大;保温时间对接枝反应有一定的影响,反应温度在考察范围内对反应影响很小。通过正交平衡法得出最佳反应条件为:BPO(过氧化苯甲酰)1%,MAH3%,保温时间3h,反应温度100℃,此条件下接枝率为1.24%,接枝效率可达93.2%。红外谱图显示反应中有聚马来酸酐生成,纯化可以将聚马来酸酐和剩余单体除去;同时也证明了马来酸酐是以饱和单环形式接到PS主链上的。在氨基树脂合成的传统工艺基础上,较系统地研究了氨基树脂合成工艺条件,合成出低游离甲醛含量的氨基树脂,最佳工艺过程条件为:羟化2.5h,醚化2h,反应温度90±2℃,脱水工艺采用分水-常压分水-减压蒸馏,后续减压蒸馏脱醇时间为15min,温度为85℃,真空度为-0.085Mpa。配方优化最佳条件为:n(三聚氰胺):n(甲醛):n(异丁醇)=1:6.2:6.6,碳酸镁为0.2%,苯酐为0.3%,二甲苯为12%,此条件下制备出的氨基树脂与市售585-1产品相比,游离甲醛含量可降至1%以下,固含量为62±2%,粘度80—100s(涂4杯测定),容忍度3.5±1,附着力可达到1级,醇溶性好,性能稳定,密封保存5个月不凝胶。自制PS改性树脂液粘度适中无需稀释可直接用于上光油的复配,氨基树脂的加入,增强了原有树脂液的附着力。单因素实验确定了产品的配方为:PS改性树脂液90.2%,氨基树脂6.8%,增塑剂3.0%,流平剂少许,此条件下制得的上光油为半透明浅黄色粘液,无需稀释可直接进行涂刷,室温40s干燥,粘度较小,固含量48%,附着力可达到2级,耐水性超过24h,光泽度可达92°。
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