本发明涉及一种用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方法。先将废旧聚苯乙烯塑料降解，制成145℃粘度为100～200cps且固体含量为50～65质量％的已降解的聚苯乙烯溶液，再用过氧化环己酮为引发剂，通过自由基聚合反应，利用柔性单体、功能性单体和增进附着力单体，依次对已降解的聚苯乙烯进行接枝改性制得涂料用树脂，其柔性单体优选丙烯酸-2-乙基己酯；功能性单体优选丙烯酸-β-羟丙酯；增进附着力单体优选甲基丙烯酸缩水甘油酯。本发明方法不仅提高了聚苯乙烯的利用率，减少了有害溶剂(二甲苯)的用量，改善了环境，减少了对人体的伤害，还提高了利用废旧聚苯乙烯塑料制得的树脂性能。
1.一种用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方法，其特征在于，先将废旧聚苯乙烯塑料降解，制成145℃粘度为100～200cps且固体含量为50～65质量％的已降解的聚苯乙烯溶液，再用过氧化环己酮为引发剂，通过自由基聚合反应，利用柔性单体、功能性单体和增进附着力单体，依次对已降解的聚苯乙烯进行接枝改性制得涂料用树脂；
①降解：将清洗、晾干后的废旧聚苯乙烯塑料，溶解于二甲苯中投入反应釜内，加入催化剂并加热至回流，在回流状态下降解，直至145℃粘度为100～200cps时，停止降解，然后蒸出溶剂制成145℃粘度为100～200cps且固体含量为50～65质量％的已降解的聚苯乙烯溶液，保存备用；
②接枝改性：将步骤①得到的已降解的聚苯乙烯溶液投入反应釜内，加热到
60℃±2℃时，在反应釜内先加入引发剂过氧化环己酮，搅拌下依次滴加柔性单体、功能性单体、增进附着力单体，对已降解的聚苯乙烯进行接枝改性，每种单体加完都必须搅拌反应
0.5h后，再滴加下一种单体，同时在整个滴加过程，反应体系温度保持在60℃±2℃且用4，
4′-亚甲基二苯胺控制反应体系pH值在7.6～7.8之间，所有单体滴加完毕后，再用苯甲酸将反应釜内物料的pH值调至6.5即制得涂料用树脂；
所述步骤①的催化剂是环烷酸锡含量为1质量％的乙二醇乙醚醋酸酯的碱性溶液；
所述柔性单体是丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯中的一种；所述功能性单体是丙烯酸-β-羟丙酯、丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯中的一种；所述增进附着力单体是甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性单体是丙烯酸-2-乙基己酯；所述功能性单体是丙烯酸-β-羟丙酯；所述增进附着力单体是甲基丙烯酸缩水甘油酯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤①降解时，回流温度为140℃，降解所用各原料的质量比如下，废旧聚苯乙烯塑料∶二甲苯∶催化剂为6∶3.9∶0.1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤②接枝改性所用各原料的质量比如下，已降解的聚苯乙烯溶液∶柔性单体∶功能性单体∶增进附着力单体∶过氧化环己酮为61∶11∶19∶7∶2。
用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方法。
背景技术
[0002] 目前，高分子塑料中聚苯乙烯塑料的产量很大，其中聚苯乙烯泡沫塑料广泛用于保温，家电产品的包装，一次性快餐盒等等，而且使用一次后就作为废料和垃圾被抛弃。由于目前生产的聚苯乙烯泡沫塑料仍不能自然降解，也不能生物降解，因而对环境造成了白色污染。据统计，工业发达国家每年产生的废旧聚苯乙烯量几乎相当于年产量的50％，绝大部分作为垃圾被丢弃。我国特别是在大城市中，目前使用的塑料制品数量日益增长，而包装盒及一次性快餐盒等废旧聚苯乙烯泡沫塑料，在固体垃圾中的比例也在增多。因此，废旧聚苯乙烯塑料的回收利用日益受到人们关注。利用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂是其回收途径之一。目前所采用的方法是将废旧聚苯乙烯塑料用溶剂溶解、过滤，所得滤液与各种改性剂混合进行改性制成涂料用树脂。这种方法的缺点是：由于聚苯乙烯是特大分子量的高分子树脂，用溶剂直接溶解只能形成固体含量为10～15质量％的聚苯乙烯溶液，大部分聚苯乙烯未能利用，不仅利用率低而且使用时会造成大量的有机溶剂挥发，不利于环保和降低成本；另外，如果直接将回收的聚苯乙烯用于涂料，不仅因聚苯乙烯的玻璃化温度高使得作成涂料后涂膜太脆，而且因聚苯乙烯没有活性基团，不能和固化剂反应，故而所形成的涂膜性能比较差，影响了涂料的使用范围。
发明内容
[0003] 本发明的目的是：提供一种用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方法，该方法设备投资小，聚苯乙烯利用率提高且符合环保要求，用该方法制得的树脂配制涂料时，其涂膜具有良好的附着力、柔韧性和固化性能。
[0004] 实现本发明目的的技术方案是：一种用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂的方法，其特征在于，先将废旧聚苯乙烯塑料降解，制成145℃粘度为100～200cps且固体含量为50～65质量％的已降解的聚苯乙烯溶液，再用过氧化环己酮为引发剂，通过自由基聚合反应，利用柔性单体、功能性单体和增进附着力单体，依次对已降解的聚苯乙烯进行接枝改性制得涂料用树脂。
[0005] 上述方法中，所述柔性单体是丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯中的一种；所述功能性单体是丙烯酸-β-羟丙酯、丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯中的一种；所述增进附着力单体是甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯。
[0006] 上述方法中，所述柔性单体优选丙烯酸-2-乙基己酯；所述功能性单体优选丙烯酸-β-羟丙酯；所述增进附着力单体优选甲基丙烯酸缩水甘油酯。
[0007] 上述方法的具体操作如下：
[0008] ①降解：将清洗、晾干后的废旧聚苯乙烯塑料，溶解于二甲苯中投入反应釜内，加入催化剂并加热至回流，在回流状态下降解，直至145℃粘度为100～200cps时，停止降解，然后蒸出溶剂制成145℃粘度为100～200cps且固体含量为50～65质量％的已降解的聚苯乙烯溶液，保存备用；
[0009] ②接枝改性：将步骤①得到的已降解的聚苯乙烯溶液投入反应釜内，加热到60℃±2℃时，在反应釜内先加入引发剂过氧化环己酮，搅拌下依次滴加柔性单体、功能性单体、增进附着力单体，对已降解的聚苯乙烯进行接枝改性，每种单体加完都必须搅拌反应
0.5h后，再滴加下一种单体，同时在整个滴加过程，反应体系温度保持在60℃±2℃且用4，
4′-亚甲基二苯胺控制反应体系pH值在7.6～7.8之间，所有单体滴加完毕后，再用苯甲酸将反应釜内物料的pH值调至6.5即制得涂料用树脂。
[0010] 上述方法中，所述步骤①降解时，回流温度为140℃，所述催化剂是环烷酸锡含量为1质量％的乙二醇乙醚醋酸酯的碱性溶液，降解所用各原料的质量比如下，废旧聚苯乙烯塑料∶二甲苯∶催化剂为6∶3.9∶0.1。
[0011] 上述方法中，所述步骤②接枝改性所用各原料的质量比如下，已降解的聚苯乙烯溶液∶柔性单体∶功能性单体∶增进附着力单体∶过氧化环己酮为61∶11∶19∶7∶2。
[0012] 本发明的技术效果是：本发明技术方案提供的方法，采用先将废旧聚苯乙烯塑料降解，再接枝改性的方法制备涂料用树脂。与现有简单的用溶剂直接溶解废旧聚苯乙烯塑料相比，经过降解，聚苯乙烯分子量变小，聚苯乙烯固体含量可以达到50～65质量％，不仅提高了聚苯乙烯的利用率，减少了有害溶剂(二甲苯)的用量，改善了环境，减少了对人体的伤害，而且降解后的聚苯乙烯更利于进一步接枝改性；在接枝改性时，所采用的过氧化环己酮引发剂，更利于通过自由基聚合反应将适量的柔性单体、功能性单体和增进附着力单体接枝在已降解的聚苯乙烯主链上，使得聚苯乙烯成为具有恰当柔性、附着力提高并具有可与固化剂反应的涂料用树脂；在用单体对聚苯乙烯进行接枝改性时，由于柔性单体、功能性单体和增进附着力单体是依次加入且每种单体加入后均还要反应0.5h，这样聚苯乙烯主链接枝后形成的树脂具有梳型结构，而且其构成支链的柔性单体直接接枝在主链上，增进附着力单体位于支链的最外端，用这种结构的树脂配制的涂料，其涂膜柔韧性好且有较高的交联密度，附着力为1级(见实施例3检测结果)，而用未降解的聚苯乙烯配制的同样涂料，其涂膜附着力仅为3级。
具体实施方式
[0013] 以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。
[0014] 本发明所涉及的废旧聚苯乙烯塑料是指回收的聚苯乙烯树脂、聚苯乙烯薄膜或聚苯乙烯的塑料制品如保温材料、包装材料、食品盒等，实施时，可以使用其中任一种，也可以使用其中任意几种的混合物；
[0015] 实施例中的其余原料为涂料用工业品，均可从市场购得；
[0016] 废旧聚苯乙烯塑料降解时，所用催化剂是环烷酸锡含量为1质量％的乙二醇乙醚醋酸酯的碱性溶液，该溶液是按1克环烷酸锡与99克乙二醇乙醚醋酸酯的比例混合均匀并溶解，再用双氰胺调至碱性(pH为7.8)制得的。
[0017] 实施例1用废旧聚苯乙烯塑料制备涂料用树脂
[0018] 本发明方法的具体操作步骤如下：
