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2.1.1 低毒、混合溶劑的選擇
利用廢棄聚苯乙烯研制多功能涂料,混合溶劑的選用不僅決定了涂料的成本,而且還決定了其毒性的高低及其性能。主要是對(duì)溶劑的選擇。最理想的溶劑應(yīng)具有以下特點(diǎn):(1)具有很強(qiáng)的溶解力;(2)易與其他溶劑混合并對(duì)填料有較好的分散性;(3)溶劑具有最小的毒性以利于施工;(4)價(jià)廉易得且揮發(fā)速度適中。溶解力的強(qiáng)弱可以根據(jù)塑料與溶劑的溶解參數(shù)差來確定,即一般根據(jù)溶解度參數(shù)相近原則。熱力學(xué)中關(guān)于兩種物質(zhì)相溶性與它們?nèi)芙鈪?shù)差的關(guān)系表明,這個(gè)差值越小則溶解力越強(qiáng)。也有例外,溶劑和溶質(zhì)的溶解度參數(shù)相近但不溶解,這是因?yàn)槿苜|(zhì)與溶劑分子的極性強(qiáng)弱相差很大所致,在一般情況下,極性溶質(zhì)溶解于極性溶劑中,非極性溶質(zhì)溶解于非極性溶劑中。表1列舉了一些溶劑、聚合物的溶解度參數(shù),表2列出了幾種溶液的技術(shù)指標(biāo)。
溶解能力的強(qiáng)弱取決于溶劑分子和高分子聚合物分子間親合力所決定的溶劑向高分子聚合物分子間隙中擴(kuò)散的難易,通常當(dāng)溶解度參數(shù)δ值的差值即|δ1-δ2|<1 3時(shí),就可估計(jì)為能夠溶解。由表1可知,雖然苯的δ值與ＰＳ差不多,但由于苯的毒性大且揮發(fā)快,不宜選用。通過實(shí)驗(yàn)確定溶解時(shí)間、干燥時(shí)間、光澤性、光滑度等指標(biāo)來選擇混合溶劑。因此,我們選用了二甲苯、乙酸乙酯、丁醇為制取涂料及膠粘劑的混合溶劑。
2.1.2 改性樹脂的選擇
由于廢聚苯乙烯是非極性物質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)降低了高分子鏈節(jié)的柔韌性,在鋼鐵、木材等表面的附著力差,利用它作為涂料的成膜物質(zhì)必須用極性的樹脂對(duì)其改性,以增強(qiáng)涂層的附著力,這是利用廢塑料生產(chǎn)涂料的關(guān)鍵。改性劑有ＴＤＩ(甲苯二異氰酸酯)、酚醛樹脂、松節(jié)油、松香、異氰酸酯等。考慮到成本問題,采用松香或松節(jié)油比較合理。
2.1.3 增塑劑的選擇
聚苯乙烯是線性結(jié)構(gòu),從立體結(jié)構(gòu)看,苯環(huán)側(cè)基在主鏈上的位置是無規(guī)則的,是立體無規(guī)則聚合物,故是無定性的,苯環(huán)側(cè)基會(huì)使主鏈變硬,造成軟化點(diǎn)較高(為90—100℃),在常溫下較脆,故純聚苯乙烯的突出特點(diǎn)是性脆。因此,為滿足要求,必須對(duì)聚苯乙烯加以改性,即在聚苯乙烯中加入增塑劑。增塑劑是具有一定極性的有機(jī)化合物,當(dāng)與高聚物混合時(shí),溫度升高,增塑劑分子鉆到大分子聚合物鏈間。由于增塑劑基團(tuán)的極性而產(chǎn)生引力,使聚合物溶脹,導(dǎo)致聚合物鏈與增塑劑產(chǎn)生強(qiáng)烈的、長(zhǎng)期的相互結(jié)構(gòu),甚至出現(xiàn)氫鍵,這種體系冷卻后,增塑劑仍然保留在聚合物鏈間。由于增塑劑分子的進(jìn)入,增大了鏈間的距離,減少了范德華力的作用,使鏈段活動(dòng)能力增大,從而降低了軟化溫度,借以制得韌性好的涂料。用于聚苯乙烯的增塑劑有鄰苯二甲酸酯類、雙萜烯、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧大豆油酸辛酯、柴油芳烴增塑劑、烷基苯磺酸酯等。我們選用了鄰苯二甲酸酯為聚苯乙烯的增塑劑。其具有性能較全面、與樹脂相溶性好、價(jià)格便宜等特點(diǎn),不但增塑效果好,而且用量少,用量為6%—8% 本文源自http://al-stock.cn/xwzx/87.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
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