2.1.1　低毒、混合溶剂的选择

　　利用废弃聚苯乙烯研制多功能涂料,混合溶剂的选用不仅决定了涂料的成本,而且还决定了其毒性的高低及其性能。主要是对溶剂的选择。最理想的溶剂应具有以下特点:(1)具有很强的溶解力;(2)易与其他溶剂混合并对填料有较好的分散性;(3)溶剂具有最小的毒性以利于施工;(4)价廉易得且挥发速度适中。溶解力的强弱可以根据塑料与溶剂的溶解参数差来确定,即一般根据溶解度参数相近原则。热力学中关于两种物质相溶性与它们溶解参数差的关系表明,这个差值越小则溶解力越强。也有例外,溶剂和溶质的溶解度参数相近但不溶解,这是因为溶质与溶剂分子的极性强弱相差很大所致,在一般情况下,极性溶质溶解于极性溶剂中,非极性溶质溶解于非极性溶剂中。表1列举了一些溶剂、聚合物的溶解度参数,表2列出了几种溶液的技术指标。

　　溶解能力的强弱取决于溶剂分子和高分子聚合物分子间亲合力所决定的溶剂向高分子聚合物分子间隙中扩散的难易,通常当溶解度参数δ值的差值即|δ1-δ2|<1 3时,就可估计为能够溶解。由表1可知,虽然苯的δ值与ＰＳ差不多,但由于苯的毒性大且挥发快,不宜选用。通过实验确定溶解时间、干燥时间、光泽性、光滑度等指标来选择混合溶剂。因此,我们选用了二甲苯、乙酸乙酯、丁醇为制取涂料及胶粘剂的混合溶剂。

2.1.2　改性树脂的选择

　　由于废聚苯乙烯是非极性物质,其分子结构中含有苯环降低了高分子链节的柔韧性,在钢铁、木材等表面的附着力差,利用它作为涂料的成膜物质必须用极性的树脂对其改性,以增强涂层的附着力,这是利用废塑料生产涂料的关键。改性剂有ＴＤＩ(甲苯二异氰酸酯)、酚醛树脂、松节油、松香、异氰酸酯等。考虑到成本问题,采用松香或松节油比较合理。

2.1.3　增塑剂的选择

　　聚苯乙烯是线性结构,从立体结构看,苯环侧基在主链上的位置是无规则的,是立体无规则聚合物,故是无定性的,苯环侧基会使主链变硬,造成软化点较高(为90—100℃),在常温下较脆,故纯聚苯乙烯的突出特点是性脆。因此,为满足要求,必须对聚苯乙烯加以改性,即在聚苯乙烯中加入增塑剂。增塑剂是具有一定极性的有机化合物,当与高聚物混合时,温度升高,增塑剂分子钻到大分子聚合物链间。由于增塑剂基团的极性而产生引力,使聚合物溶胀,导致聚合物链与增塑剂产生强烈的、长期的相互结构,甚至出现氢键,这种体系冷却后,增塑剂仍然保留在聚合物链间。由于增塑剂分子的进入,增大了链间的距离,减少了范德华力的作用,使链段活动能力增大,从而降低了软化温度,借以制得韧性好的涂料。用于聚苯乙烯的增塑剂有邻苯二甲酸酯类、双萜烯、环氧大豆油、环氧大豆油酸辛酯、柴油芳烃增塑剂、烷基苯磺酸酯等。我们选用了邻苯二甲酸酯为聚苯乙烯的增塑剂。其具有性能较全面、与树脂相溶性好、价格便宜等特点,不但增塑效果好,而且用量少,用量为6%—8%

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