無毒無汙染聚苯乙烯塗料及其製備方法
2023-06-11 19:13:36 1
專利名稱:無毒無汙染聚苯乙烯塗料及其製備方法
技術領域：
本發明提供一種無毒無汙染聚苯乙烯塗料(也稱為漆)及其製備方法。
背景技術：
廢舊聚苯乙烯塑料已造成很大的環境汙染，是全社會各方人士致力解決的問題。目前，用其製備塗料，是一種很好的利用方式。要製備成塗料，就需要首先將聚苯乙烯進行溶解，但是，現在使用的溶解溶劑均是苯、甲苯、二甲苯等的芳烴溶劑，有毒，又有強烈刺激性氣味，對人身和環境都會帶來很大的危害。並且，現有的該類塗料，一方面，附著力差，尤其是對金屬的附著力更差，易從物體表面脫落，直接影響了應用性能。另一方面，產品成膜性差，致使表面不光滑，影響裝飾效果，又施工性能差，實幹、固化時間要麼很短，未等處理完畢即固化了，要麼很長，在很長時間內都不能幹燥定型。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用廢舊聚苯乙烯塑料製備的無毒無汙染塗料，附著力強，成膜性好，裝飾效果好，施工性能好；同時提高了簡單易行的製備方法。
本發明所述的無毒無汙染聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 10～18、 酯、醚溶劑 40～80、改性劑 13～22、 引發劑 1～3、催化劑 0.5～1。
其中酯、醚溶劑有丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯；改性劑有甲基丙烯酸丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、植物油；引發劑有過氧化苯甲醯、過氧化環己酮、過硫酸銨；催化劑有環烷酸鋅、環烷酸鈷、環烷酸錳。
所述的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成可以為廢塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇乙醚 30～50、乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、蓖麻油 3～5、 鄰苯二甲酸二辛酯 5～7、過氧化苯甲醯 1～3、 環烷酸鋅 0.5～1。
最佳配料為廢塑料聚苯乙烯 11～16、 丙二醇乙醚 35～40、乙酸乙酯 18～22、 甲基丙烯酸丁酯 6～8、蓖麻油 3～5、 鄰苯二甲酸二辛酯 5～7、過氧化苯甲醯 1～3、 環烷酸鋅 0.5～1。
也可以為廢塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇丙醚 30～50、乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、蓖麻油 3～5、 鄰苯二甲酸二辛酯 5～7、過硫酸銨 1～3、 環烷酸鋅 0.5～1。
也可以為廢塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇甲醚 30～50、乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、蓖麻油 3～5、 鄰苯二甲酸二辛酯 5～7、過氧化環己酮 1～3、 環烷酸鈷 0.5～1。
也可以為廢塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇丙醚 30～50、乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、蓖麻油 3～5、 鄰苯二甲酸二辛酯 5～7、過氧化環己酮 1～3、 環烷酸錳 0.5～1。
也可以為廢塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇丁醚 30～50、乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、蓖麻油 3～5、 鄰苯二甲酸二辛酯 5～7、過硫酸銨 1～3、 環烷酸鋅 0.5～1。
所述的聚苯乙烯塗料的製備方法簡單易行，包括配料、溶解、沉澱、加熱反應、冷卻過濾，其特徵在於向聚苯乙烯溶解後的濾液中加入除乙酸乙酯之外的所有配料，加熱反應後，再冷卻過濾，向濾液中加入乙酸乙酯調節粘度後得產品。
最佳控制為反應過程中需要不斷攪拌，反應溫度50～120℃，時間1.5～2小時。
本發明中沒有使用苯、甲苯、二甲苯等芳烴溶劑，而選用了無毒溶劑，從本質上解決了毒性、汙染問題。
廢塑料聚苯乙烯為非極性巨型分子，結構幾乎沒有極性基團存在，因此附著力差。我們配料中加入了具有極性基團的樹脂作為改性劑，如丙烯酸酯共聚物、植物油等，使其形成「互穿聚合物網絡」(稱IPN)。活性極性基團有羥基-OH、醯胺基-CONH2、羧基-COOH等。通過改性處理，大大增強了聚苯乙烯塗料塗膜的成膜性，對物體的附著力，同時也增加了塗膜的強度和耐候性、耐曬性等，這樣的改性就象在鐵中加入了其它金屬元素形成了合金一樣，性能有實質性的飛躍，也可稱為「聚合物合金」。甲基丙烯酸丁酯、蓖麻油、鄰苯二甲酸二辛酯都能明顯提高塗料的附著力，鄰苯二甲酸二辛酯對改善塗料塗膜的柔韌性，也具有較好的促進作用。
組成中的引發劑和催化劑，有助於使配料達到我們的設計要求。
配料中除廢舊聚苯乙烯為廢物利用外，其它均可直接購買。
本發明塗料作為基礎塗料(也可稱為清漆)，可以單獨使用，也可以配入顏料、鈦白粉、滑石粉填料等製備成彩色塗料(也稱為色漆)使用。可根據具體情況調製，應用於多種物體表面上，直接塗在木製品表面作裝飾之用，塗在鋼、鐵等金屬製品表面作防護塗料，避免生鏽，使金屬製品永保明亮的金屬光澤，彩色塗料用於裝飾內外牆壁。為了實現一些特殊的性能，可在配料中添加相應的功能添加劑，如添加阻燃劑增強阻燃性，添加香酯調節氣味等等。本發明塗料也可廣泛應用在化工設備、各種管道、橋梁、電塔、車、船、碼頭等設施上。
經檢測，本發明塗料技術指標全部符合國家標準要求，具體指標參數見表1。
表1、本發明塗料技術指標檢測報告表
本發明利用了廢舊聚苯乙烯塑料，消除聚苯乙烯對環境的汙染，變廢為寶，塗料無毒、無汙染，附著力強，成膜性好，裝飾效果好，施工性能好，質量好，可廣泛應用於多種物體的表面，有著很好的裝飾和防護作用。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 16、 丙二醇乙醚 40、乙酸乙酯 20、 甲基丙烯酸丁酯 8、ccc蓖麻油 4、 鄰苯二甲酸二辛酯 6、過氧化苯甲醯 2、 環烷酸鋅 0.8。
製備方法將廢舊聚苯乙烯塑料洗淨，添加丙二醇乙醚溶劑，攪拌溶解後沉澱取濾液；向濾液中加入甲基丙烯酸丁酯、蓖麻油和鄰苯二甲酸二辛酯改性劑，及引發劑過氧化苯甲醯和催化劑環烷酸鋅，加熱，不斷攪拌，溫度80℃，時間1.9小時；反應後常壓冷卻過濾，向濾液中加入乙酸乙酯，調節粘度後得產品。
實施例2、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 13、 丙二醇乙醚 35、乙酸乙酯 22、 甲基丙烯酸丁酯 7、蓖麻油 3、 鄰苯二甲酸二辛酯 7、過氧化苯甲醯 1.5、 環烷酸鋅 0.6。
製備方法反應溫度100℃，時間1.5小時；其它同實施例1。
實施例3、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 15、 丙二醇乙醚 38、乙酸乙酯 19、 甲基丙烯酸丁酯 8、蓖麻油 5、 鄰苯二甲酸二辛酯 6、過氧化苯甲醯 1、 環烷酸鋅 0.5。
製備方法反應溫度70℃，時間1.6小時；其它同實施例1。
實施例4、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 12、 丙二醇丙醚 25、乙酸乙酯 33、 甲基丙烯酸丁酯 9、蓖麻油 3、 鄰苯二甲酸二辛酯 5、
過氧化苯甲醯 2.5、 環烷酸鋅 0.6。
製備方法將廢舊聚苯乙烯塑料洗淨，添加丙二醇丙醚溶劑，攪拌溶解後沉澱取濾液；向濾液中加入甲基丙烯酸丁酯、蓖麻油和鄰苯二甲酸二辛酯改性劑，及引發劑過氧化苯甲醯和催化劑環烷酸鋅，加熱，不斷攪拌，溫度105℃，時間1.5小時；反應後常壓冷卻過濾，向濾液中加入乙酸乙酯，調節粘度後得產品。
實施例5、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 14、 丙二醇丙醚 42、乙酸乙酯 26、 甲基丙烯酸丁酯 7、蓖麻油 5、 鄰苯二甲酸二辛酯 6、過氧化苯甲醯 3、 環烷酸鋅 0.7。
製備方法反應溫度60℃，時間2小時；其它同實施例4。
實施例6、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 12、 丙二醇丙醚 39、丙二醇甲醚醋酸酯 24、 甲基丙烯酸丁酯 6、蓖麻油 5、 鄰苯二甲酸二辛酯 7、過氧化苯甲醯 3、 環烷酸鋅 0.8。
製備方法反應溫度90℃，時間1.6小時；其它同實施例4。
實施例7、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 13、 丙二醇甲醚醋酸酯 36、乙酸乙酯 28、 甲基丙烯酸丁酯 7、蓖麻油 4、 鄰苯二甲酸二辛酯 6、過氧化苯甲醯 2、 環烷酸鋅 0.7。
製備方法反應溫度110℃，時間1.5小時；其它同實施例4。
實施例8、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 16、 丙二醇甲醚 35、乙酸乙酯 16、 甲基丙烯酸丁酯 7、蓖麻油 3、 鄰苯二甲酸二辛酯 7、過氧化環己酮 1.5、 環烷酸鈷 0.6。
製備方法參數反應溫度90℃，時間1.5小時。
實施例9、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為
廢塑料聚苯乙烯 17、 丙二醇丙醚 38、乙酸乙酯 22、 甲基丙烯酸丁酯 7、蓖麻油 3、 鄰苯二甲酸二辛酯 7、過氧化環己酮 1.5、 環烷酸錳 0.6。
製備方法參數反應溫度105℃，時間1小時。
實施例10、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 18、 丙二醇丁醚 40、乙酸乙酯 23、 甲基丙烯酸丁酯 8、蓖麻油 3、 鄰苯二甲酸二辛酯 7、過硫酸銨 1.5、 環烷酸鋅 0.6。
製備方法參數反應溫度110℃，時間1小時。
實施例11、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 12、 丙二醇甲醚 36、乙酸乙酯 20、 甲基丙烯酸丁酯 7、蓖麻油 3、 鄰苯二甲酸二辛酯 6、過氧化苯甲醯 1.5、 環烷酸鋅 0.6。
製備方法參數反應溫度100℃，時間1.2小時。
實施例12、本發明所述的的聚苯乙烯塗料，其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 15、 丙二醇丙醚 33、乙酸乙酯 19、 甲基丙烯酸丁酯 7、蓖麻油 3、 鄰苯二甲酸二辛酯 7、過氧化苯甲醯 2、 環烷酸鋅 0.6。
製備方法參數反應溫度80℃，時間1.5小時。
權利要求
1.一種無毒無汙染聚苯乙烯塗料，其特徵在於其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 10～18、 丙二醇乙醚 30～50、乙酸乙酯 10～30、 甲基丙烯酸丁酯 5～10、蓖麻油 3～5、 鄰苯二甲酸二辛酯 5～7、過氧化苯甲醯 1～3、 環烷酸鋅 0.5～1。
2.根據權利要求
1所述的聚苯乙烯塗料，其特徵在於其配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯 11～16、 丙二醇乙醚 35～40、乙酸乙酯 18～22、 甲基丙烯酸丁酯 6～8、蓖麻油 3～5、 鄰苯二甲酸二辛酯 5～7、過氧化苯甲醯 1～3、 環烷酸鋅 0.5～1。
3.根據權利要求
1所述的聚苯乙烯塗料的製備方法，包括配料、溶解、沉澱、加熱反應、冷卻過濾，其特徵在於向聚苯乙烯溶解後的濾液中加入除乙酸乙酯之外的所有配料，加熱反應，反應過程中需不斷攪拌，反應溫度為50～120℃，反應時間為1.5～2小時，反應後再冷卻過濾，向濾液中加入乙酸乙酯調節粘度後得產品。
專利摘要
無毒無汙染聚苯乙烯塗料配料重量組成為廢塑料聚苯乙烯10～15、酯、醚溶劑40～80、改性劑13～22、引發劑1～3、催化劑0.5～1，其中酯、醚溶劑有丙二醇醚、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯；改性劑有甲基丙烯酸丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、植物油；引發劑有過氧化苯甲醯；催化劑有環烷酸鋅。製備方法簡單易行，將聚苯乙烯加溶劑溶解後的濾液中加入除乙酸乙酯之外的所有配料，加熱反應後，冷卻過濾，向濾液中加入乙酸乙酯調節粘度後得產品。利用廢舊聚苯乙烯塑料，變廢為寶，塗料無毒、無汙染，附著力強，成膜性好，裝飾效果好，施工性能好，質量好，應用於多種物體的表面，有著很好的裝飾和防護作用。
文檔編號C09D125/06GKCN1156545SQ02110323
公開日2004年7月7日 申請日期2002年4月30日
發明者齊玉玲, 姚惠渥 申請人:姚惠渥導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan